JP3998843B2 - Light source device for multi-beam scanning device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明はマルチビーム走査装置の光源装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
複数の発光部からの複数のビームを、共通の光学系を介して被走査面に導き、副走査方向に互いに分離した複数のスポットとして集光せしめ、上記光学系に含まれる光偏向器により上記複数ビームを同時に偏向せしめ、上記複数のスポットにより複数ラインを同時走査する方式のマルチビーム走査装置が実現されつつある。
このようなマルチビーム走査装置の光源装置として、複数の発光部とビーム合成手段とをケーシングに保持させ、各発光部からのビームをビーム合成手段で合成し、合成された各ビームを、上記ケーシングに形成された筒状の射出部から射出させるように光源ユニットを構成し、この光源ユニットの上記円筒状の射出部を支持部材に嵌装し、支持部材に対して、光源ユニットが射出部の軸の回りに回転可能であるようにし、上記支持部材をマルチビーム走査装置の不動部材(光学系ハウジングの壁面部等)に固定するようにしたものが提案されている。
上記光源装置から射出した複数ビームは、共通の光学系を介して被走査面(実体的には光導電性の感光体の感光面等)に導かれ、互いに分離した複数の光スポットを形成する。光源ユニットは、円筒状の射出部の軸の回りに回転可能であるので、光源ユニットを回転調整することにより、被走査面上の光スポットの副走査方向の間隔を調整することができる。
しかし、このような光源装置には以下の如き問題があることが分かった。
即ち、光源部やビーム合成手段はケーシングの本体部に設けられ、円筒状の射出部はケーシング本体から突出するように形成されているから、光源ユニットの重心はケーシング本体内に存在する。光源ユニットは円筒状の射出部で支持部材に支持されるが、光源ユニットに回転の自由度を与える必要があるから、上記支持部材に、光源ユニットを強固に固定的に保持させる訳にはいかない。
このため、支持部材に上記不動部材の側から振動が与えられると、光源ユニットの重心部に作用する慣性力により、光源ユニットに振動的なトルクが作用し、光源ユニットを支持部の回りに揺動させることになる。この揺動は、光源ユニットから射出するビームの方向を揺動させ、被走査面上の各光スポットの位置を振動的に変動させることになる。
このような光スポットの振動的変動は、マルチビーム走査で記録される画像においては「バンディング」と成り、記録画像の像質劣化の原因となる。特に、ハイライトの淡い記録画像部分では像質劣化が目立つ。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、マルチビーム走査装置における上記光源ユニットの振動に起因する画質劣化を有効に軽減することを課題とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
この発明の光源装置は「複数の発光部からの複数のビームを、共通の光学系を介して被走査面に導き、副走査方向に互いに分離した複数のスポットとして集光せしめ、上記光学系に含まれる光偏向器により複数ビームを同時に偏向させ、複数のスポットにより複数ラインを同時走査する方式のマルチビーム走査装置」において、複数ビームを放射する光源装置である。
この光源装置は、光源ユニットと、支持部材と、係合手段と、固定手段と、弾性加圧手段を有する(請求項1)。
「光源ユニット」は、複数の発光部と、ビーム合成手段と、ケーシングを有する。
「複数の発光部」は、その個々からビームを放射する。
「ビーム合成手段」は、複数の発光部から放射された複数ビームを合成する手段である。
「ケーシング」は、上記複数の発光部とビーム合成手段を装備され、合成されたビームを射出させるための円筒状の射出部をケーシング本体から突出するように有する。
「支持部材」は、光源ユニットを射出部より射出されるビームの光軸を中心に回転自在に支持する部材であって、射出部が嵌合される。
「係合手段」は、光源ユニットを支持部材に対し圧接係合させるための弾性力を発生する手段を含む手段である。
「固定手段」は、支持部材を介して光源ユニットをマルチビーム走査装置の不動部材に固定する手段である。
「不動部材」は、光学系ハウジングの側壁部等である。
「弾性加圧手段」は、ケーシング本体を支持部材に押圧し、ケーシング本体に制振のための弾性力を作用させる、上記弾性力を発生する手段とは異なる手段である。
【0005】
上記請求項1記載の光源装置において、弾性加圧手段の弾性力は「ケーシング本体と支持部材との間における振動の伝達関数が所定の周波数領域において実質的に負となる」ように設定するのがよい(請求項2)。この場合、所定の周波数領域を「略200〜300Hzの範囲」とすることができる(請求項3)。
複数の発光部としては「複数の発光源をモノリシックにアレイ配列した半導体レーザアレイ」を用いることもできる。
また、「複数の発光部として2個の半導体レーザを用い、ビーム合成手段として2個の半導体レーザにそれぞれ対応して設けられた2個のカップリングレンズと2個の半導体レーザからの各ビームを偏光を利用して合成するビーム合成プリズム手段とを有する」ようにすることもできる(請求項4)。勿論、複数の発光部として3個以上の半導体レーザを用い、これらを適宜のビーム合成手段により合成するようにしてもよい。
上記請求項4記載の光源装置において、2個の半導体レーザを制御する制御基板をケーシングに一体化することができる(請求項5)。上記制御基板をケーシングと別体とし、ケーシングに配備された半導体レーザと制御基板の間をフレキシブルな導線で連結してもよいが、請求項5記載のように、制御基板をケーシングに一体化すれば制御基板も含めた光源装置をコンパクト化できるし、制御基板を含めて光源ユニットとして独立に組み立てられるので、マルチビーム走査装置の組み付けが容易になる。
上記請求項1〜5の任意の1に記載の光源装置において、弾性加圧手段としてはコイルバネやゴム材等、種々の弾性力作用手段を利用できるが、「ケーシング本体と支持部材との間に弾性力を作用させる板バネ」として弾性加圧手段を構成することができる(請求項6)。
【0006】
【発明の実施の形態】
この発明のマルチビーム走査装置の光源装置の実施の1形態を、図1を参照して説明する。この実施の形態に示された光源装置は、被走査面を2ビームで同時走査する、2ビーム式のマルチビーム走査装置の光源装置として用いられるものである。
図1(a)で、符号600は「光源ユニット」、符号90は「支持部材」、符号95は板状の「不動部材」、符号201は「弾性加圧手段」を示している。
光源ユニット600は、以下のように構成されている。符号60で示す「ホルダ」は、図面に直交する方向を長手方向とする板状の「基板部」と、この板状の基板部の(図で右側の)面から棚状に突出した棚状部61とを有し、光源としての2個の半導体レーザ101,102は、上記基板部に穿設された取り付け孔に図の左側の面から嵌入固定されている。取り付け孔は基板部を貫通し、半導体レーザ101,102の発光部からのビームは取り付け孔を抜けて棚状部61側へ射出する。棚状部61は、図面に平行な棚面にカップリングレンズ103,104と、ビーム合成プリズム1052と、アパーチュアAPとを保持している。
半導体レーザ101,102から放射され、「基板部」の取り付け孔を抜けたビームは、それぞれカップリングレンズ103,104に入射し、平行ビームに変換される。カップリングレンズ103により平行ビーム化されたビームは、合成プリズム1052に入射し、偏光分離膜1053(半導体レーザ101からのレーザビームがP偏光となるように定められている)を透過して合成プリズム1052から射出し、アパーチュアAPを通過する際にビーム周辺部を遮光されてビーム整形される。カップリングレンズ104により平行ビーム化されたビームは、合成プリズム1052に接着一体化された1/2波長板1051を透過して偏光方向を90度旋回され、偏光分離膜1053に対してS偏光となって合成プリズム1052に入射し、プリズム面により全反射されたのち、偏光分離膜1053により反射されて合成プリズム1052から射出し、アパーチュアAPを通過してビーム整形される。上記1/2波長板1051と合成プリズム1052とは「ビーム合成プリズム手段」を構成し、これらとカップリングレンズ103,104とは「ビーム合成手段」を構成している。
なお、符号610で示す「制御基板」は、半導体レーザ101,102を制御するためのもので、ホルダ60に一体化されている。
このように、半導体レーザ101,102とビーム合成手段とアパーチュアAPを有するホルダ60は、ケース70と組み合わせられ、ケース70に固定される。ケース70は、合成されたビームを射出させるための円筒状の射出部71を有し、その出口部には合成されて射出する各ビームの偏光状態を円偏光に変換するための1/4波長板80接着固定されている。ホルダ60とケース70とは「ケーシング」を構成する。ケース70の本体部から突出して形成された円筒状の射出部71の軸は、前記「ビーム合成手段」により合成されたカップリングレンズ103,104の合成光軸AX(合成により合致させられた光軸)に一致している。
【0007】
支持部材90は板状の「ブラケット」である。
円筒状の射出部71は、ブラケット90の嵌合孔に回動自在に嵌合している。
射出部71の先端部には止めリング74が固定され、圧縮性のバネ75が止めリング74とブラケット90との間に介設されている。従ってバネ75の弾性力は、ケーシングのケース70をブラケット90に図の側から圧接させるように作用する。この圧接力により、ケース70は当接部72,73等によりブラケット90に圧接する。当接部は全部で3つあるが、そのうちの1つは図に現れていない。従って、ケース70のブラケット90への当接は「3点支持」である。止めリング74とバネ75と当接部72,73等は「光源ユニット600を支持部材90に対し圧接係合させるための弾性力を発生する手段を含む係合手段」を構成する。
上述の構成により、ケーシングを光軸AX(射出部71の軸)を中心として回転させることができ、これにより被走査面上における2つの光スポットの副走査方向の分離量を調整することができ、「副走査方向のライン間隔を可変して書込み密度を変更したり、ライン間隔を調整したり」することができる。
【0008】
ブラケット90は「マルチビーム走査装置の不動部材」である光学系ハウジングの側壁部95に固定される。ブラケット90は側壁部95に3点で螺子留めされる。これら3点の「螺子留め部」のうち2つは「通常の螺子留め部」であり、図示されていない。残る1つの螺子留め部は、図示のように側壁部95の壁面に対して傾斜し、この傾斜部に楔96を介在させて螺子97で螺子留めする。このようにすると、楔96の位置を図の上下方向に調整することにより、ブラケット90により「ケーシングの向き」を図面内で調整できるので、光軸AXの方向を図の面内において調整できる。この調整は、シリンドリカルレンズ12の光軸と上記光軸AXとを合致させるように行われる。
上記螺子留め部、楔96、螺子97等は「固定手段」を構成する。
弾性加圧手段201は、図1(b)に示すように、弾性板を90度に屈曲させた板バネであって、一端をブラケット90の上端の折曲部に螺子99により螺子留めされ、他端部の当接突起202(打ち出しにより形成されている)をケース70の上部に形成された当接部76に圧接させることにより、ケース70をブラケット90に圧接させている。
ブラケット90における射出部71の嵌合には若干の遊びがあるから、光源ユニットをブラケット90に係止するのはバネ75と板バネ201の弾性力である。光源ユニットの重心Gは図の位置にあり、重力の作用は、光源ユニットに対しP点の回りに反時計回りのトルクを作用させる。もし、板バネ201が無いとすると、バネ75の弾性力のみで上記トルクを支えねばならず、不動部材側からの振動が伝わったときに光源ユニットの共振をバネ75のみで防止するのは難しい。この実施の形態では、板バネ201の弾性力を光源ユニットに作用させて光源ユニットにおけるケーシング本体の支持部材95への圧接力を高め、光源ユニットの振動を防止するのである。
【0009】
即ち、図1(a)に実施の形態を示す光源装置は、複数の発光部101,102と、各発光部からのビームを合成するビーム合成手段103,104,1051,1052と、複数の発光部とビーム合成手段を装備され、合成されたビームを射出させるための円筒状の射出部71をケーシング本体から突出するように有するケーシング60,70とを有する光源ユニット600と、この光源ユニット600の射出部71を嵌合されて、光源ユニット600を、光軸AXを中心に回転自在に支持する支持部材90と、光源ユニット600を支持部材90に対し圧接係合させる係合手段72,73,74,75と、支持部材90を介して光源ユニット600をマルチビーム走査装置の不動部材95に固定する固定手段96,97と、ケーシング本体を支持部材90に対して押圧し、係合手段72,73,74,75と共に光源ユニット600の振動を防止する弾性加圧手段201とを有する(請求項1)。
また、複数の発光部は2個の半導体レーザ101,102であり、ビーム合成手段は、2個の半導体レーザ101,102にそれぞれ対応して設けられた2個のカップリングレンズ103,104と、偏光を利用して各半導体レーザ101,102からのビームを合成するビーム合成プリズム手段1051,1052とを有し(請求項4)、2個の半導体レーザ101,102を制御する制御基板610がケーシングに一体化されており(請求項5)、弾性加圧手段201がケーシング本体と支持部材90との間に弾性力を作用させる板バネである(請求項6)。
この板バネの弾性力を適当に設定することにより、光源ユニットの高振動数の振動を制振して前述のバンディングを有効に軽減することができる。
弾性加圧手段により作用させる弾性力の強さは、基本的には具体的な個々の場合に応じて実験的に定めるべきものである。
図1において、合成された各ビームはシリンドリカルレンズ12により光偏向器の偏向反射面近傍にそれぞれが主走査方向に長い線像として結像し、光偏向器により等角速度的に偏向され、fθレンズ等の走査結像光学系により被走査面上に光スポットとして集光し、被走査面の2ラインを同時走査する。
【0010】
【実施例】
マルチビーム走査装置をデジタル複写機や光プリンタ等の画像形成装置に組み込んだ場合における、光学ハウジングの共振点や顕像化工程での駆動系の加振源、転写シート搬送系の加振源の振動数は、ほとんどが略200〜300Hzの領域に集中している。従って、ケーシング本体と支持部材との間における振動の伝達関数が、略200〜300Hzの周波数領域で実質的に負となるように弾性加圧手段の弾性力を設定することにより、光源装置の振動を制振できることになる(請求項3)。
【0011】
図1(a)に示す実施の形態において、光源ユニット(制御基板600を含む)の全質量は略80gである。図1において、揺動中心Pと重心Gとの距離を、図のように、水平方向についてX、上下方向についてYとする。
また、図1(b)に示すように、弾性加圧手段である板バネ201の固定部から折曲部までの距離をx、折曲部から当接突起202までの距離をyとし、重心Gと当接突起202との上下方向の距離をzとする。
【0012】
具体例として、X=20mm、Y=7mm、x=10mm、y=8mm、z=18mmとした。また、バネ75の弾性力をF=0.2Kgwtとした。
実施例の板バネ201として、厚さ:0.2mm、幅:50mm、長さ:25mmのステンレススチール板を略90度に折曲させて形成し、バネ定数:K=1.4Kgw/cm弾性力:F(大)=0.4Kgwtに設定した。
また、比較例の板バネ201として、厚さ:0.1mm、幅:50mm、長さ:25mmのステンレススチール板を略90度に折曲させて形成し、バネ定数:K=0.7Kgw/cm弾性力:F(小)=0.2Kgwtに設定した。
なお、上において、幅:50mmは、図1(b)において図面に直交する方向の板幅であり、図1(b)に現れた長さ:25mmより大きく、当接突起202は図1(b)の図面に直交する方向に2ヵ所形成され、これら2つの当接部の間隔は略35mmである。
これら2種の板バネにより弾性力を作用させた場合における、板状不動部材95から支持部材90を介して光源ユニット600に伝達される振動の、上下方向における加速度対加速度の伝達関数を測定した結果を図2に示す。縦軸は「伝達関数」でdB単位、横軸は周波数:Hzであり、0dB以上は振動の加速度が増幅することを示し、0dB以下は振動の加速度が減衰することを意味する。図から明らかなように、比較例の弾性力:F(小)=0.2Kgwtの場合には、200〜300Hzの領域では振動の加速度が増幅傾向にあり、光源ユニット600の制振効果は十分でないが、実施例の弾性力:F(大)=0.4Kgwtの場合には、200〜300Hzの領域では振動の加速度は実質的に負で、光源ユニット600の制振効果が極めて良好にあることを示している。このように、弾性加圧手段201の弾性力を適切に設定することにより、光源ユニット600の振動を有効に軽減し、記録画像におけるバンディングを有効に軽減することができた。
【0013】
なお、弾性加圧手段の弾性力は一般に大きいほど制振効果は高いが、弾性力をあまり大きく設定しすぎると光源ユニットの回転調整に大きな力を必要とするようになるので、光源ユニットの回転調整の容易性との兼ね合いで適当な弾性力を設定するのがよい。
【0014】
【発明の効果】
以上に説明したように、この発明によればマルチビーム走査装置における新規な光源装置を実現できる。この発明の光源装置では、上記の如く、光源ユニットの振動が有効に抑えられるので、光源ユニットの振動に起因する記録画像のバンディングを有効に軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の1形態を説明するための図である。
【図2】 実施例における弾性加圧手段の効果を説明するための図である。
【符号の説明】
600 光源ユニット
90 支持部材
95 板状不動部材
201 板バネ(弾性加圧手段)
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a light source device for a multi-beam scanning device.
[0002]
[Prior art]
A plurality of beams from a plurality of light emitting sections are guided to a surface to be scanned through a common optical system, condensed as a plurality of spots separated from each other in the sub-scanning direction, and the above described optical deflector included in the optical system A multi-beam scanning apparatus that simultaneously deflects a plurality of beams and simultaneously scans a plurality of lines with the plurality of spots is being realized.
As a light source device of such a multi-beam scanning device, a plurality of light emitting sections and beam combining means are held in a casing, beams from the respective light emitting sections are combined by the beam combining means, and each combined beam is combined with the casing. The light source unit is configured to emit light from the cylindrical light emitting portion formed on the light source unit, and the cylindrical light emitting portion of the light source unit is fitted to the support member. It has been proposed that the support member is fixed to a stationary member of the multi-beam scanning device (such as a wall surface of the optical system housing) so as to be rotatable about an axis.
A plurality of beams emitted from the light source device are guided to a scanning surface (substantially, a photosensitive surface of a photoconductive photosensitive member) through a common optical system, and form a plurality of light spots separated from each other. . Since the light source unit can rotate around the axis of the cylindrical emitting portion, the interval in the sub-scanning direction of the light spots on the surface to be scanned can be adjusted by adjusting the rotation of the light source unit.
However, it has been found that such a light source device has the following problems.
That is, the light source unit and the beam combining means are provided in the main body part of the casing, and the cylindrical injection part is formed so as to protrude from the casing main body, so that the center of gravity of the light source unit exists in the casing main body. Although the light source unit is supported by the support member at the cylindrical emission portion, it is necessary to give the light source unit a degree of freedom of rotation, so the light source unit cannot be firmly and securely held by the support member. .
For this reason, when vibration is applied to the support member from the side of the stationary member, the inertial force that acts on the center of gravity of the light source unit causes vibrational torque to act on the light source unit, thereby swinging the light source unit around the support portion. Will be moved. This swinging swings the direction of the beam emitted from the light source unit, and the position of each light spot on the surface to be scanned fluctuates.
Such vibration fluctuation of the light spot becomes “banding” in an image recorded by multi-beam scanning, and causes deterioration in image quality of the recorded image. In particular, the image quality deterioration is conspicuous in the recorded image portion where the highlight is light.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
It is an object of the present invention to effectively reduce image quality degradation caused by vibration of the light source unit in a multi-beam scanning device.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
According to the light source device of the present invention, “a plurality of beams from a plurality of light emitting units are guided to a surface to be scanned through a common optical system and condensed as a plurality of spots separated from each other in the sub-scanning direction. The light source device emits a plurality of beams in a “multi-beam scanning device of a type in which a plurality of beams are simultaneously deflected by an included optical deflector and a plurality of lines are simultaneously scanned by a plurality of spots”.
The light source device includes a light source unit, and the support member, and the engagement means, and fixing means, the elastic pressure means (claim 1).
"Light source unit" includes a plurality of light emitting portions, and the beam combining means, and a casing.
The “plurality of light emitting units” emit beams from each of them.
The “beam combining unit” is a unit that combines a plurality of beams emitted from a plurality of light emitting units.
The “casing” is equipped with the plurality of light emitting portions and beam combining means, and has a cylindrical injection portion for emitting the combined beam so as to protrude from the casing body.
The “support member” is a member that supports the light source unit so as to be rotatable about the optical axis of the beam emitted from the emission part, and the emission part is fitted therein.
The “engaging means” is means including means for generating an elastic force for press- fitting the light source unit to the support member.
“Fixing means” is means for fixing the light source unit to the stationary member of the multi-beam scanning device via a support member.
The “non-moving member” is a side wall portion or the like of the optical system housing.
The “elastic pressing means” is a means different from the means for generating the elastic force, which presses the casing body against the support member and applies an elastic force for damping the casing body.
[0005]
In the light source apparatus according to the first aspect, the elastic force of the elastic pressure means set as "a substantially negative in the frequency domain of the transfer function is Jo Tokoro vibration between the casing body and the support member" it is preferable to (claim 2). In this case, the predetermined frequency region can be set to “a range of about 200 to 300 Hz” (Claim 3).
A “semiconductor laser array in which a plurality of light emitting sources are arranged in a monolithic array” can also be used as the plurality of light emitting units.
Further, "using the two semiconductor lasers as a plurality of light emitting portions, two coupling lenses provided corresponding to the beam combining means into two semiconductor lasers and the beam from the two semiconductor laser It is also possible to have a beam synthesis prism means for synthesizing using the polarized light . Of course, three or more semiconductor lasers may be used as the plurality of light emitting units, and these may be combined by appropriate beam combining means.
In the light source device according to claim 4, the control board for controlling the two semiconductor lasers can be integrated with the casing (claim 5). The control board to the casing and separate, between the semiconductor laser and the control board deployed in the casing may be connected by a flexible conductor, but as according to claim 5, integrated control board to the casing it can be made compact braking light source apparatus control board also included if so assembled independently as a light source unit including a control board, the assembly of the multi-beam scanning device is facilitated.
The light source device according to any one of the claims 1-5, a coil spring or a rubber material such as the elastic pressing means, can be utilized various elastic force acting means, between the "casing the body and the support member An elastic pressurizing means can be configured as a “plate spring for applying an elastic force to” (claim 6).
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of a light source device for a multi-beam scanning device according to the present invention will be described with reference to FIG. The light source device shown in this embodiment is used as a light source device of a two-beam type multi-beam scanning device that simultaneously scans a surface to be scanned with two beams.
In FIG. 1A, reference numeral 600 denotes a “light source unit”, reference numeral 90 denotes a “support member”, reference numeral 95 denotes a plate- like “non-moving member”, and reference numeral 201 denotes an “elastic pressing unit”.
The light source unit 600 is configured as follows. The “holder” indicated by reference numeral 60 is a plate-like “substrate portion” whose longitudinal direction is the direction orthogonal to the drawing, and a shelf shape that protrudes like a shelf from the (right side in the drawing) surface of this plate-like substrate portion. The two semiconductor lasers 101 and 102 as the light source are fitted and fixed from the left surface of the drawing in the mounting holes formed in the substrate portion. The mounting hole penetrates the substrate portion, and the beams from the light emitting portions of the semiconductor lasers 101 and 102 pass through the mounting hole and are emitted to the shelf-shaped portion 61 side. The shelf-like portion 61 holds the coupling lenses 103 and 104, the beam combining prism 1052, and the aperture AP on a shelf surface parallel to the drawing.
The beams emitted from the semiconductor lasers 101 and 102 and passing through the mounting holes of the “substrate part” enter the coupling lenses 103 and 104, respectively, and are converted into parallel beams. The beam converted into a parallel beam by the coupling lens 103 is incident on the combining prism 1052, and passes through the polarization separation film 1053 (determined so that the laser beam from the semiconductor laser 101 becomes P-polarized light) to be transmitted to the combining prism. When exiting from 1052 and passing through the aperture AP, the beam periphery is shielded and the beam is shaped. The beam converted into a parallel beam by the coupling lens 104 is transmitted through a half-wave plate 1051 bonded and integrated with the combining prism 1052 and rotated in the polarization direction by 90 degrees, and is converted into S-polarized light with respect to the polarization separation film 1053. Then, the light enters the combining prism 1052, is totally reflected by the prism surface, is reflected by the polarization separation film 1053, exits from the combining prism 1052, passes through the aperture AP, and is shaped into a beam. The aforementioned half-wave plate 1051 and the synthetic prism 1052 constitutes the "beam combining prism means", and these and the coupling lens 103 and 104 constitute a "beam combining means."
A “control board” denoted by reference numeral 610 is for controlling the semiconductor lasers 101 and 102 and is integrated with the holder 60.
Thus, the holder 60 having the semiconductor laser 101 and the beam combining means and the aperture AP is combined with the case 70, is fixed to the case 70. Case 70 has a cylindrical injection portion 71 for injection of the combined beam, 1/4 for at its outlet portion for converting the polarization state of each beam emitted made if the circularly polarized light A wave plate 80 is bonded and fixed. The holder 60 and the case 70 constitute a “casing”. The axis of the cylindrical emitting portion 71 formed so as to protrude from the main body portion of the case 70 is the combined optical axis AX of the coupling lenses 103 and 104 combined by the “beam combining means” (light matched by combining). Axis).
[0007]
The support member 90 is a plate-like “bracket”.
The cylindrical injection portion 71 is rotatably fitted in the fitting hole of the bracket 90.
A stop ring 74 is fixed to the tip of the injection portion 71, and a compressible spring 75 is interposed between the stop ring 74 and the bracket 90. Thus the elastic force of the spring 75 acts to press the casing of the case 70 from the left side of the figure the bracket 90. Due to this pressure contact force, the case 70 is pressed against the bracket 90 by the contact portions 72, 73 and the like. There are a total of three abutments, one of which does not appear in the figure. Therefore, the contact of the case 70 with the bracket 90 is “three-point support”. The retaining ring 74, the spring 75, the contact portions 72, 73, etc. constitute “ an engaging means including means for generating an elastic force for press- fitting the light source unit 600 to the support member 90”.
With the above-described configuration, the casing can be rotated about the optical axis AX (the axis of the emission unit 71), and thereby the amount of separation of the two light spots on the scanned surface in the sub-scanning direction can be adjusted. , “The line density in the sub-scanning direction can be changed to change the writing density, or the line interval can be adjusted”.
[0008]
The bracket 90 is fixed to the side wall portion 95 of the optical system housing which is “a stationary member of the multi-beam scanning device”. The bracket 90 is screwed to the side wall portion 95 at three points. Two of these three “screw fastening portions” are “normal screw fastening portions” and are not shown. One screwed portion remaining is inclined with respect to the wall surface of the side wall portion 95 as shown, is screwed with screws 97 to the wedge 96 is interposed the inclined portion. In this way, by adjusting the position of the wedge 96 in the vertical direction in the drawing, the “casing direction” can be adjusted in the drawing by the bracket 90, so that the direction of the optical axis AX can be adjusted in the drawing. This adjustment is performed so that the optical axis of the cylindrical lens 12 matches the optical axis AX.
The screw fastening portion, the wedge 96, the screw 97, and the like constitute “fixing means”.
Elastic pressure means 201, as shown in FIG. 1 (b), an elastic plate a plate spring which is bent 90 degrees, is screwed by screws 99 to the folded portion of the upper end of the bracket 90 to one end , by pressing the contact portion 76 contacting projections 202 (which is formed by stamping) formed in the upper portion of the to case 70 of the other end, and is pressed against the casing 70 to the bracket 90.
Since the fitting of the injection portion 71 of the bracket 90 there is some play, to engage the light source unit to the bracket 90 is an elastic force of the bar ne 75 and the leaf spring 201. The center of gravity G of the light source unit is at the position of FIG, gravity exerts a counterclockwise torque around the pair Shi point P to the light source unit. If, when there is no leaf spring 201, without must support the torque only by the elastic force of the spring 75, the optical resonance source unit to prevent only the spring 75 when the vibration is transmitted from the stationary member side is difficult. In this embodiment, increasing the pressing force to the support member 95 of the casing body in the light source unit by the action of the elastic force of the leaf spring 201 to the light source unit is to prevent vibration of the light source unit.
[0009]
1A includes a plurality of light emitting units 101 and 102, beam combining units 103, 104, 1051, and 1052 that combine beams from the respective light emitting units, and a plurality of light emitting units. It is equipped with the parts and the beam combining means, a light source unit 600 and a casing 60, 70 having a cylindrical injection portion 71 for injection of the combined beam to project from the casing main body, the light source unit 600 The light emitting unit 71 is fitted, and the light source unit 600 is supported so as to be rotatable about the optical axis AX, and the engaging means 72 and 73 are configured to press and engage the light source unit 600 with the support member 90. 74, 75, fixing means 96, 97 for fixing the light source unit 600 to the stationary member 95 of the multi-beam scanning device via the support member 90, and the casing It presses the body against the support member 90, and an elastic pressure means 201 for preventing the vibration of the light source unit 600 with the engaging means 72, 73, 74, 75 (claim 1).
Further, the plurality of light emitting units are two semiconductor lasers 101 and 102, and the beam combining means includes two coupling lenses 103 and 104 provided corresponding to the two semiconductor lasers 101 and 102 , respectively. Beam combining prism means 1051 and 1052 for combining beams from the respective semiconductor lasers 101 and 102 using polarized light (Claim 4). A control substrate 610 for controlling the two semiconductor lasers 101 and 102 is a casing. The elastic pressure means 201 is a leaf spring that applies an elastic force between the casing body and the support member 90 (Claim 6).
By appropriately setting the elastic force of the leaf spring, the above-mentioned banding can be effectively reduced by suppressing the high frequency vibration of the light source unit.
The strength of the elastic force applied by the elastic pressurizing means should basically be determined experimentally according to specific individual cases.
In FIG. 1, each synthesized beam is formed as a long line image in the main scanning direction in the vicinity of the deflection reflection surface of the optical deflector by the cylindrical lens 12, and is deflected at an equal angular velocity by the optical deflector. The light is condensed as a light spot on the surface to be scanned by a scanning imaging optical system such as the above, and two lines on the surface to be scanned are simultaneously scanned.
[0010]
【Example】
When incorporating a multibeam scanning apparatus in an image forming apparatus such as a digital copying machine or an optical printer, the vibration source of the drive system at the resonance point and the sensible Zoka process of the optical housing, pressurizing the transfer sheet conveying system excitation source Are mostly concentrated in the region of approximately 200 to 300 Hz. Therefore, by the transfer function of the vibration between the casing body and the support member, to set the elastic force of the elastic pressing means so as to be substantially negative in the frequency region of approximately 200 to 300 Hz, the light source apparatus Can be controlled (claim 3).
[0011]
In the embodiment shown in FIG. 1A, the total mass of the light source unit (including the control board 600) is approximately 80 g. In FIG. 1, the distance between the swing center P and the center of gravity G is X in the horizontal direction and Y in the vertical direction as shown.
Further, as shown in FIG. 1B, the distance from the fixed portion of the leaf spring 201, which is an elastic pressure means, to the bent portion is x, the distance from the bent portion to the contact protrusion 202 is y, and the center of gravity The vertical distance between G and the contact protrusion 202 is z.
[0012]
As specific examples, X = 20 mm, Y = 7 mm, x = 10 mm, y = 8 mm, and z = 18 mm. Further, the elastic force of the spring 75 was set to F = 0.2 kgwt.
As the leaf spring 201 of the embodiment, a stainless steel plate having a thickness of 0.2 mm, a width: 50 mm, and a length: 25 mm is formed by bending at about 90 degrees, and a spring constant: K = 1.4 Kgw / cm 2 , Elastic force: F (large) was set to 0.4 kgwt.
Further, as the leaf spring 201 of the comparative example, a stainless steel plate having a thickness of 0.1 mm, a width: 50 mm, and a length: 25 mm is bent at approximately 90 degrees, and a spring constant: K = 0.7 Kgw / cm 2 , elastic force: F (small) = 0.2 kgwt.
In the above, the width: 50 mm is the plate width in the direction orthogonal to the drawing in FIG. 1B, the length appearing in FIG. 1B is larger than 25 mm, and the contact protrusion 202 is shown in FIG. Two portions are formed in a direction orthogonal to the drawing of b), and the distance between these two contact portions is approximately 35 mm.
When an elastic force is applied by these two types of leaf springs, the transfer function of acceleration vs. acceleration in the vertical direction of vibration transmitted from the plate-like stationary member 95 to the light source unit 600 via the support member 90 was measured. The results are shown in FIG. The vertical axis is “transfer function” in dB, the horizontal axis is frequency: Hz, 0 dB or more indicates that the vibration acceleration is amplified, and 0 dB or less means that the vibration acceleration is attenuated. As can be seen, elastic force of the Comparative Example: in the case of F (small) = 0.2Kgwt is in the region of 200~300Hz is in acceleration amplification tendency of vibration damping effect of the light source unit 600 Although not sufficient, elastic force of the example: If the F (large) = 0.4Kgwt the acceleration of vibration in the area of 200~300Hz is substantially negative, very good damping effect of the light source unit 600 It shows that there is. As described above, by appropriately setting the elastic force of the elastic pressure unit 201 , the vibration of the light source unit 600 can be effectively reduced, and the banding in the recorded image can be effectively reduced.
[0013]
Although the elastic force of the elastic pressure means high generally greater nearly as vibration control effect, since to require a large force when the elastic force is set too modest to rotational adjustment of the light source unit, the light source unit it is preferable to set the proper person elastic force in view of the ease of rotation adjustment.
[0014]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a novel light source device in a multi-beam scanning device can be realized. In the light source device of the present invention, since the vibration of the light source unit is effectively suppressed as described above, the banding of the recorded image due to the vibration of the light source unit can be effectively reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram for explaining one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram for explaining the effect of elastic pressing means in the embodiment.
[Explanation of symbols]
600 light source unit 90 support member 95 plate-like stationary member 201 leaf spring (elastic pressure means)

Claims (6)

複数の発光部及び上記複数の発光部からのビームを合成するビーム合成手段を備え、合成されたビームを射出する円筒状の射出部をケーシング本体から突出して有するケーシングを備えた光源ユニットと、
上記光源ユニットを上記射出部より射出される上記ビームの光軸を中心に回転自在に支持する支持部材と、
上記光源ユニットを上記支持部材に対し圧接係合させるための弾性力を発生する手段を含む係合手段と、
上記支持部材を不動部材に固定する固定手段と、
一端を上記支持部材に固定され他端を上記ケーシング本体に圧接することにより上記ケーシング本体を上記支持部材に圧接させる、上記弾性力を発生する手段とは異なる弾性加圧手段とを有し、
前記弾性加圧手段による前記ケーシング本体の前記支持部材への圧接力により、前記係合手段と共に前記光源ユニットの振動を防止することを特徴とするマルチビーム走査装置の光源装置。
A light source unit comprising a casing having a plurality of light emitting sections and a beam combining means for combining beams from the plurality of light emitting sections, and having a cylindrical emitting section for emitting the combined beams protruding from the casing body;
A support member that rotatably supports the light source unit around the optical axis of the beam emitted from the emission unit;
Engagement means including means for generating an elastic force for pressingly engaging the light source unit with the support member;
Fixing means for fixing the support member to the immovable member;
The casing body is pressed against the support member by one end and the other end is fixed to the support member in pressure contact with the casing body, possess a different resilient pressurizing means from the means for generating the elastic force,
The light source device of the multi-beam scanning apparatus, wherein the light source unit is prevented from vibrating together with the engaging means by the pressing force of the casing main body against the support member by the elastic pressure means .
請求項1記載の光源装置において、
上記ケーシング本体と上記支持部材との間における振動の伝達関数が、所定の周波数領域において実質的に負となるように、上記弾性加圧手段の弾性力を設定したことを特徴とするマルチビーム走査装置の光源装置。
The light source device according to claim 1,
The multi-beam scanning characterized in that the elastic force of the elastic pressing means is set so that the transfer function of vibration between the casing body and the support member is substantially negative in a predetermined frequency region. Light source device of the device.
請求項2記載の光源装置において、
上記所定の周波数領域が略200〜300Hzの範囲であることを特徴とするマルチビーム走査装置の光源装置。
The light source device according to claim 2,
The light source device of the multi-beam scanning device, wherein the predetermined frequency region is in a range of approximately 200 to 300 Hz.
請求項1〜3の任意の1に記載の光源装置において、
上記複数の発光部は2個の半導体レーザであり、上記ビーム合成手段は上記2個の半導体レーザにそれぞれ対応して設けられた2個のカップリングレンズと上記2個の半導体レーザからの各ビームを偏光を利用して合成するビーム合成プリズム手段とを有することを特徴とするマルチビーム走査装置の光源装置。
The light source device according to any one of claims 1 to 3,
The plurality of light emitting units are two semiconductor lasers, and the beam synthesizing means includes two coupling lenses provided corresponding to the two semiconductor lasers, and each beam from the two semiconductor lasers. And a beam combining prism means for combining the light beams using polarized light.
請求項4記載の光源装置において、
上記2個の半導体レーザを制御する制御基板が上記ケーシングに一体化されていることを特徴とするマルチビーム走査装置の光源装置。
The light source device according to claim 4,
A light source device for a multi-beam scanning device, wherein a control board for controlling the two semiconductor lasers is integrated with the casing.
請求項1〜5の任意の1に記載の光源装置において、
上記弾性加圧手段が上記ケーシング本体と上記支持部材との間に弾性力を作用させる板バネであることを特徴とするマルチビーム走査装置の光源装置。
The light source device according to any one of claims 1 to 5,
A light source device for a multi-beam scanning device, wherein the elastic pressure means is a leaf spring that applies an elastic force between the casing body and the support member.
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