JP5593891B2 - Surface emitting laser module, optical scanning device, and image forming apparatus - Google Patents
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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おり、開示されている。 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 and disclosed.
例えば、特許文献1では、面発光レーザの出射面側にビームスピリッタを配置し、面発光レーザから出射される光をビームスピ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。 For example, Patent Document 1 discloses a method in which a beam spiriter is disposed on the emission surface side of a surface emitting laser, light emitted from the surface emitting laser is branched by the beam spiriter, and is detected by a photodetector as monitor light. Has been.
また、特許文献2では、面発光レーザの出斜面側に、ミラーにより形成されたアパーチャを設け、アパーチャを通過する光とアパーチャに設けられたミラーにより反射される光とに分離し、アパーチャに設けられたミラーにより反射された光を受光素子により検出し、モニタする方法が開示されている。 Further, in Patent Document 2, an aperture formed by a mirror is provided on the exit slope side of the surface emitting laser, and is separated into light passing through the aperture and light reflected by the mirror provided in the aperture, and provided in the aperture. A method of detecting and monitoring light reflected by a reflected mirror with a light receiving element is disclosed.
更に、特許文献3及び4では、面発光レーザのパッケージの出射窓の外側に、受光素子を配置してレーザ光の周辺光を受光し光量モニタを行なう方法が開示されている。 Further, Patent Documents 3 and 4 disclose a method in which a light receiving element is arranged outside the emission window of the surface emitting laser package to receive the ambient light of the laser light and monitor the light quantity.
しかしながら、特許文献1に記載されている方法は、使用される光をビームスプリッタにより分岐する方法であるため光利用効率が低下してしまい、また、ビームスプリッタは高価であるため、コストアップにつながるといった問題点を有している。 However, since the method described in Patent Document 1 is a method of branching light to be used by a beam splitter, the light utilization efficiency is lowered, and the beam splitter is expensive, leading to an increase in cost. Have the following problems.
また、特許文献2に記載されている方法では、特殊な光学部品を必要とする場合や、受光素子に光を入射させるための光学部品を必要とし、コストアップにつながるとともに、大型化するといった問題点を有している。 In addition, the method described in Patent Document 2 requires a special optical component or an optical component for making light incident on the light receiving element, leading to a cost increase and an increase in size. Has a point.
また、特許文献3及び4に記載されている方法では、光ビームを所望の形状にするために、別途アパーチャを設けることが必要となり、コストアップにつながってしまう。 Further, in the methods described in Patent Documents 3 and 4, it is necessary to separately provide an aperture in order to make the light beam have a desired shape, leading to an increase in cost.
以上より、本発明は、上記に鑑みなされたものであり、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。 In view of the above, the present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a surface-emitting laser module that can monitor the amount of light at a low cost without reducing the utilization efficiency of light used. Furthermore, it is an 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パッケージと、前記面発光レーザの出射側に設けられたアパーチャ部と、を有し、前記アパーチャ部は、前記面発光レーザの光が通過する開口部と、前記開口部が設けられていない領域に形成された受光素子と、を有しており、前記開口部は、長方形状に形成されているものであって、前記受光素子は、2以上に分割されており、2以上に分割された前記受光素子における差信号または差信号と和信号を算出するための演算回路を有してい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 package for installing the surface emitting laser element, and an aperture portion provided on an emission side of the surface emitting laser. The aperture section includes an opening through which the surface emitting laser light passes, and a light receiving element formed in a region where the opening is not provided, and the opening is rectangular. what der being formed on Jo, the light receiving element is divided into two or more, the arithmetic circuit for calculating a difference signal or difference signal in the light receiving elements which are divided into two or more and the sum signal the have characterized Rukoto.
また、本発明は、前記受光素子は、2以上に分割されていることを特徴とする。 Further, the invention is characterized in that the light receiving element is divided into two or more.
また、本発明は、2以上に分割された前記受光素子における差信号または差信号と和信号を算出するための演算回路を有していることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized by having an arithmetic circuit for calculating a difference signal or a difference signal and a sum signal in the light receiving element divided into two or more.
また、本発明は、前記面発光レーザ素子と、前記アパーチャ部とを調整するための位置調整部を有することを特徴とする。 Further, the present invention is characterized by having a position adjusting unit for adjusting the surface emitting laser element and the aperture unit.
また、本発明は、前記受光素子は下部電極と半導体層と上部電極とが積層形成された構造のものであることを特徴とする。 According to the present invention, the light receiving element has a structure in which a lower electrode, a semiconductor layer, and an upper electrode are laminated.
また、本発明は、前記面発光レーザモジュールは光走査のための光源として用いられるものであって、前記開口部は、主走査方向、または、副走査方向のいずれか一方が長手方向となるものであることを特徴とする。 According to the present invention, the surface-emitting laser module is used as a light source for optical scanning, and the opening has a longitudinal direction in either the main scanning direction or the sub-scanning direction. It is characterized by being.
また、本発明は、前記アパーチャ部は、前記開口部が形成された光を透過しない基板の一方の面に前記受光素子が形成されており、前記一方の面は前記面発光レーザ素子に対向する面であることを特徴とする。 According to the present invention, the aperture section has the light receiving element formed on one surface of a substrate that does not transmit light on which the opening is formed, and the one surface faces the surface emitting laser element. It is a surface.
また、本発明は、前記アパーチャ部は、透明な基板上に前記受光素子が形成されており、前記受光素子の形成されていない領域により、前記開口部が形成されるものであることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that the aperture section has the light receiving element formed on a transparent substrate, and the opening is formed by a region where the light receiving element is not formed. To do.
また、本発明は、前記下部電極及び前記上部電極のいずれか一方、また、前記下部電極及び前記上部電極の双方は、金属材料により形成されていることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that either one of the lower electrode and the upper electrode, and both the lower electrode and the upper electrode are formed of a metal material.
また、本発明は、前記金属材料はクロムであることを特徴とする。 In the present invention, the metal material is chromium.
また、本発明は、前記アパーチャ部は、前記面発光レーザ素子の出射面に対して傾いた角度で設置されていることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that the aperture portion is installed at an angle inclined with respect to the emission surface of the surface emitting laser element.
また、本発明は、前記面発光レーザ素子には、前記面発光レーザがアレイ状に複数形成されているものであることを特徴とする。 The present invention is also characterized in that the surface-emitting laser element includes a plurality of the surface-emitting lasers formed in an array.
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、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 can monitor the amount of light without lowering the utilization efficiency of light that is used at low cost. Further, it has high reliability and high quality. An optical scanning device and an image forming apparatus capable of forming an 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。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10と、アパーチャ部20を有している。アパーチャ部20はレーザ光を通過する開口部21が形成されたアパーチャ本体部22を有しており、アパーチャ本体部22において面発光レーザ素子10が設けられている側の面には、受光素子23が形成されている。受光素子23は開口部21には形成されていないため、開口部21を通過する光は遮られることがない。このため、受光素子23はアパーチャ部20により遮られる光のみを受光することができ、開口部21を通過する光の光量を低減させることはない。尚、必要に応じて面発光レーザ素子10とアパーチャ部20との間には、カップリングレンズ(不図示)が設けられる場合がある。
[First Embodiment]
The surface emitting laser module in the first embodiment will be described. The surface emitting laser module in the present embodiment includes a surface
また、受光素子23は、硬化性樹脂等の樹脂材料によりアパーチャ本体部22に接着されており、受光素子23により受光された光は、電極端子24より出力モニタ信号として出力され書き込み制御部30に入力される。書き込み制御部30では、受光素子23により計測された面発光レーザ素子10における光ビーム強度と予め定められている基準値等とを比較して、面発光レーザ素子10における面発光レーザの出力が所定の値となるように、電流制御が行なわれる。即ち、書き込み制御部30からの書込信号により面発光レーザ素子10の制御が行なわれる。受光素子23により計測された光ビーム強度は、次回の計測まで保存され、面発光レーザ素子10より出射される光ビーム強度を一定に保つことができる。
The
次に、図2に基づき面発光レーザ素子について説明する。図2(a)に示される本実施の形態における面発光モジュール100は、面発光レーザ素子10がパッケージ80に設置されおり、面発光レーザ素子10に対向する側には、図2(a)には不図示のアパーチャ部20が設けられている。また、面発光レーザ素子10は、面発光レーザアレイを有しており、例えば、図2(b)に示されるように、面発光レーザ素子10のチップ上には、複数の面発光レーザの発光領域11が所定の位置に配列されている。尚、図2(b)は、面発光レーザ素子10表面の一部を拡大したものである。このように面発光レーザ素子10が、面発光レーザアレイを有している場合には、各々の面発光レーザの発光領域11の座標位置が各々異なるため、予め書き込み制御部30に面発光レーザアレイの配置に対応した補正量のテーブルを有しており、このテーブルを用いることにより異なる面発光レーザの発光領域11同士においても、略同一の出射光量となるように書き込み制御部30により制御することができる。
Next, the surface emitting laser element will be described with reference to FIG. In the
(アパーチャ部)
次に、図3に基づき本実施の形態における面発光レーザモジュールに用いられるアパーチャ部について説明する。図3(a)は、図1に示す構造の受光素子23を用いたアパーチャ部30である。アパーチャ部20は、副走査方向に長く伸びる長方形状の開口部21を有している。面発光レーザ素子10の面発光レーザにより照射された光スポット40の光のうち、開口部21の領域の光は通過するが、開口部21の形成されていない領域、即ち、受光素子23の設けられている領域には、光スポット40の光が照射されるため、光量検出を行なうことができる。尚、受光素子23はアパーチャ部20の開口部21近傍に形成されており、アパーチャ部20の周辺部分には形成されていない。また、受光素子23により検出された光量に対応する電気信号は端子部24より出力される。
(Aperture part)
Next, the aperture unit used in the surface emitting laser module according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3A shows an
図3(b)は、図3(a)とは受光素子の形状が異なるものである。具体的には、受光素子23aが、アパーチャ部20aにおいて面発光レーザ素子10が配置される面の開口部21を除いた領域の略全面形成されているものである。
FIG. 3B is different from FIG. 3A in the shape of the light receiving element. Specifically, the
図3(c)は、受光素子が分割されている形状のものである。具体的には、アパーチャ部20bには、光スポット40が照射される領域に、受光素子23bが2つに分割されて形成されている。尚、受光素子は、2以上に分割されていてもよく、また、四角形以外の形状、例えば、多角形や円形等の形状であってもよい。
FIG. 3C illustrates a shape in which the light receiving element is divided. Specifically, in the
また、図3(d)に示すように、アパーチャ部20cに形成される開口部21cは、主走査方向に長く伸びる長方形状の開口部であってもよく、この場合、受光素子23cは開口部21cの形状に対応した開口を有する形状により形成される。
As shown in FIG. 3D, the opening 21c formed in the
尚、アパーチャ部20に形成される開口部21は、副走査方向に長く伸びた長方形状の場合と、主走査方向に長く伸びた長方形状の場合とがある。このような形状で形成しているのは、開口部21を通過する光ビーム形状を一定にすることにより、光ビーム形状のバラツキや変動を抑えるとともに、副走査方向または主走査方向に高精細で高密度な書き込みを行なうことができるようにするためであり、これにより、後述する感光体上において、高品質な書き込みを安定的に行なうことができる。
Note that the
尚、本願明細書においては、図3におけるアパーチャ部20、20a、20b、20cについては、アパーチャ部20を代表として説明する場合があり、開口部21、21cについては、開口部21を代表として説明する場合があり、受光素子23、23a、23b、23cについては、受光素子23を代表として説明する場合がある。
In the specification of the present application, the
また、上述したようにアパーチャ部20における受光素子23形成方法は、アパーチャ本体部22の表面に硬化性樹脂や接着剤を塗布し受光素子23を貼り付ける方法、ネジ等により固定する方法があるが、これ以外にも、アパーチャ本体部22の表面に直接受光素子23を成膜することにより形成する方法がある。
As described above, the
(受光素子)
次に、アパーチャ部において受光素子を直接成膜することにより形成する方法について説明する。ステンレス等からなる基板を用いたアパーチャ部の作製方法としては、例えば、最初にステンレス等からなる基板に開口部21を形成し、受光素子を形成する方法と、ステンレス等からなる基板上に受光素子を形成した後、開口部21を形成する方法等がある。以下、これらの場合における受光素子の形成方法について、図4及び図5に基づき説明する。
(Light receiving element)
Next, a method for forming the light receiving element directly in the aperture portion will be described. As a method for manufacturing an aperture portion using a substrate made of stainless steel or the like, for example, an
アパーチャ部における受光素子は、図4(a)に示すように、ステンレスからなる基板50上にCr(クロム)からなる下部電極51を形成し、下部電極51上にn型a−Si(アモルファスシリコン)層52を形成し、n型a−Si層52上の一部に、ITO(Indium Tin Oxide)からなる上部電極59を形成した構造のものである。
As shown in FIG. 4A, the light receiving element in the aperture portion is formed with a
また、図4(b)に示すように、ステンレスからなる基板50上にCrからなる下部電極51を形成し、下部電極51上にn型a−Si層52及びp型a−Si層53を積層形成し、p型a−Si層53上の一部に、Au(金)からなる上部電極59を形成した構造のものでもよい。
4B, a
また、図4(c)に示すように、ステンレスからなる基板50上にクロムからなる下部電極51を形成し、下部電極51上にn型a−Si層52、i型Si層54及びp型a−Si層53を積層形成し、p型a−Si層53上の一部に、SnO2(酸化錫)からなる上部電極59を形成した構造のものでもよい。
Further, as shown in FIG. 4C, a
尚、n型a−Si層52、p型a−Si層53及びi型a−Si層54は、プラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)により形成されており、原料ガスとしてSiH4を用いて、必要に応じてn型またはp型となる不純物がドープされている。
The n-
下部電極51及び上部電極59は、Cr、ITO、Au、SnO2以外にも、Al(アルミニウム)、Ag(銀)等の他の導電性金属材料または導電性金属酸化物材料を用いてもよい。また、下部電極51及び上部電極59は、真空蒸着やスパッタリング等の方法により形成することができる。
The
また、基板50は、ステンレス以外にもNi(ニッケル)等の金属材料や耐熱性セラミックス、耐熱性プラスチック等を用いてもよく、表面に酸化膜形成等の表面処理を行なってもよい。
In addition to stainless steel, the
また、図5(a)に示すように、ステンレスからなる基板50上にCrからなる下部電極51を形成し、下部電極51上にp型p−Si(ポリシリコン)層55及びn+型p−Si層56を積層形成し、n+型p−Si層56上の一部に、Au(金)からなる上部電極59を形成した構造のものでもよい。
Further, as shown in FIG. 5A, a
また、図5(b)に示すように、ステンレスからなる基板50上にCrからなる下部電極51を形成し、下部電極51上にp型c−Si(単結晶シリコン)層57及びn+型c−Si層58を積層形成し、n+型c−Si層58上の一部に、Au(金)からなる上部電極59を形成した構造のものでもよい。
Further, as shown in FIG. 5B, a
また、図5(c)に示すように、ステンレスからなる基板50上にCrからなる下部電極51を形成し、下部電極51上に、n型またはi型a−Si層61、n型c−Si層62及びp型またはi型a−Si層63を積層形成し、p型またはi型a−Si層63上の一部に、SnO2(酸化錫)からなる上部電極59を形成した構造のものでもよい。
Further, as shown in FIG. 5C, a
更に、アパーチャ部は面発光レーザ10からの光を透過する透明な基板71を用いた構造のものであってもよい。具体的には、このようなアパーチャ部の形成方法としては、例えば、ガラス等の透明な基板71上に開口部21となる領域にメタル等からなるマスクを設置し、受光素子を形成した後、メタル等からなるマスクを除去することにより開口部21を形成する方法と、ガラス等の透明な基板71上に、受光素子を形成した後、フォトレジストを塗布し、露光装置による露光、現像を行なうことにより、開口部21となる領域に開口を有するレジストパターンを形成し、RIE(Reactive Ion Etching)等により、レジストパターンの形成されていない領域の受光素子を除去することにより開口部21を形成する方法等がある。以下、これらの場合における受光素子の形成方法について、図6及び図7に基づき説明する。
Further, the aperture portion may have a structure using a
例えば、アパーチャ部における受光素子は、図6(a)に示すように、ガラスからなる透明な基板71上にCr(クロム)からなる下部電極51を形成し、下部電極51上にn型a−Si(アモルファスシリコン)層52を形成し、n型a−Si層52上の一部に、ITO(Indium Tin Oxide)からなる上部電極59を形成した構造のものである。
For example, as shown in FIG. 6A, the light receiving element in the aperture portion includes a
また、図6(b)に示すように、ガラスからなる透明な基板71上にCrからなる下部電極51を形成し、下部電極51上にn型a−Si層52及びp型a−Si層53を積層形成し、p型a−Si層53上の一部に、Au(金)からなる上部電極59を形成した構造のものでもよい。
6B, a
また、図6(c)に示すように、ガラスからなる透明な基板71上にクロムからなる下部電極51を形成し、下部電極51上にn型a−Si層52、i型Si層54及びp型a−Si層53を積層形成し、p型a−Si層53上の一部に、SnO2(酸化錫)からなる上部電極59を形成した構造のものでもよい。
6C, a
また、透明な基板71は、ガラス以外にも透明な無機材料または有機材料を用いてもよい。
The
また、図7(a)に示すように、ガラスからなる透明な基板71上にCrからなる下部電極51を形成し、下部電極51上にp型p−Si(ポリシリコン)層55及びn+型p−Si層56を積層形成し、n+型p−Si層56上の一部に、Au(金)からなる上部電極59を形成した構造のものでもよい。
7A, a
また、図7(b)に示すように、ガラスからなる透明な基板71上にCrからなる下部電極51を形成し、下部電極51上にp型c−Si(単結晶シリコン)層57及びn+型c−Si層58を積層形成し、n+c−Si層58上の一部に、Au(金)からなる上部電極59を形成した構造のものでもよい。
Further, as shown in FIG. 7B, a
また、図7(c)に示すように、ガラスからなる透明な基板71上にCrからなる下部電極51を形成し、下部電極51上に、n型またはi型a−Si層61、n型c−Si層62及びp型またはi型a−Si層63を積層形成し、p型またはi型a−Si層63上の一部に、SnO2(酸化錫)からなる上部電極59を形成した構造のものでもよい。
Further, as shown in FIG. 7C, a
図6及び図7に示すアパーチャ部では、透明な基板71を用いているため、受光素子が形成されている領域では光が透過することがないように、下部電極51及び上部電極59のどちらか一方、または、双方が光を透過しない材料により形成されている。具体的には、このような材料としては、金属材料が好ましく、更には、遮光するための材料としてよく用いられているCrが、より好ましい。これにより受光素子が形成された領域では光が遮られ、受光素子が形成されていない領域がレーザ光を透過する開口部21となる。
6 and 7, since the
上述した受光素子では、半導体材料としてSiを用いたものについて説明したが、これ以外の半導体材料としてInGaAs系、GaAs系等の化合物半導体材料を用いてもよい。但し、これらの化合物半導体材料は高価であることから、コスト面からはシリコンを用いることが好ましい。 The light receiving element described above has been described using Si as a semiconductor material, but other semiconductor materials such as InGaAs-based and GaAs-based compound semiconductor materials may be used. However, since these compound semiconductor materials are expensive, it is preferable to use silicon from the viewpoint of cost.
(アパーチャ部の設置方法)
次に、アパーチャ部20において受光素子が2以上に分割されている場合において、アパーチャ部20の設置方法について説明する。受光素子が2以上に分割されている場合とは、例えば、図3(c)に示すアパーチャ部20bのように、受光素子23bが受光素子23b1と受光素子23b2と2つに分割されている場合であり、以下、この場合における設置方法について説明する。尚、受光素子23b1及び受光素子23b2からは各々独立して受光量に応じた検出信号を取り出すことができ、受光素子23b1からの検出信号を検出信号Aとし受光素子23b2からの検出信号を検出信号Bとし、検出信号Aと検出信号Bとの差をとるための演算回路41が設けられている。尚、演算回路41は、書き込み制御部30の内部等に設けられている。
(Aperture installation method)
Next, when the light receiving element is divided into two or more in the
図8(a)に示すように、アパーチャ部20bの受光素子23bに面発光レーザ素子から出射された光により光スポット40が形成されている場合において、光スポットの中心が受光素子23b1側にずれて照射されている場合、検出信号A−検出信号Bの値は、正となり光スポット40の中心が、図面において左側にずれていることがわかる。また、図8(b)に示すように、光スポットの中心が受光素子23b2側にずれて照射されている場合、検出信号A−検出信号Bの値は、負となり光スポット40の中心が図面において右側にずれていることがわかる。このため検出信号A−検出信号Bの値が0となるように、面発光レーザに対するアパーチャ部20bの位置を調節することにより、図8(c)に示すように、光スポットの中心40が受光素子23b1と受光素子23b2との間の中心の位置に合わせることができる。
As shown in FIG. 8A, when the
図8は、図面において、受光素子23bが左右に分割されているアパーチャ部20bの場合であるが、図9(a)に示すように、図面において、受光素子23dが受光素子23d1と受光素子23d2とに上下に分割されているアパーチャ部の場合についても、同様の方法により位置合せを行なうことができる。
FIG. 8 shows the case of the
また、図9(b)に示すように、受光素子を受光素子23e1、受光素子23e2、受光素子23e3及び受光素子23e4と上下左右に4つに分割し、受光素子23e1、受光素子23e2、受光素子23e3及び受光素子23e4において検出された検出信号A、検出信号B、検出信号C及び検出信号Dを用い演算回路41において、相互の差をとることにより、光スポット40の上下左右における位置合せを容易に行なうことができる。
Further, as shown in FIG. 9B, the light receiving element is divided into a light receiving element 23e1, a light receiving element 23e2, a light receiving element 23e3, and a light receiving element 23e4 vertically and horizontally, and is divided into four light receiving elements 23e1, 23e2, and light receiving elements. By using the detection signal A, the detection signal B, the detection signal C, and the detection signal D detected at 23e3 and the light receiving element 23e4, the
このように、受光素子が分割されている場合には、演算回路41において各々の受光素子における検出信号の差をとることにより、アパーチャ部20と面発光レーザ10との相対的な位置合せを容易に行なうことができ、高性能な面発光レーザモジュールを得ることができる。
In this way, when the light receiving elements are divided, the relative position between the
次に、アパーチャ部の位置合せ方法について説明する。具体的には、一例として、図10に示すように、アパーチャ部20bの位置合せ方法としては、調整用治具301を用いる方法がある。調整用治具301には、板バネ302と調整ネジ303が設けられており、アパーチャ部20bを板バネ302と調整ネジ303との間に設置し、面発光レーザ素子10における面発光レーザを発光させた状態で、受光素子23b1からの検出信号と受光素子23b2からの検出信号との差が0になるように調整ネジ303を回すことにより位置合せを行なう。このようにして受光素子23b1からの検出信号と受光素子23b2からの検出信号との差が0となった位置で、硬化性樹脂等により不図示のパッケージ等に固定する。また、パッケージは上述した調整用治具301を備えているものであってもよく、この場合には、アパーチャ部20bは調整用治具301に固定される。尚、この調整用治具301は、位置調整部に相当するものである。
Next, a method for aligning the aperture part will be described. Specifically, as an example, as shown in FIG. 10, there is a method of using an
次に、図11に基づき、複数の面発光レーザを有する面発光レーザアレイが形成された面発光レーザ素子10において、複数の受光素子が設けられているアパーチャ部の位置合せ方法について説明する。複数の受光素子が設けられたアパーチャ部としては、上述したように、例えば、図3(c)に示すアパーチャ部20bのように、受光素子23bが受光素子23b1と受光素子23b2と2つ設けられている場合があり、以下、この場合について説明する。
Next, a method for aligning an aperture portion in which a plurality of light receiving elements are provided in the surface emitting
面発光レーザ素子10において複数の面発光レーザが副走査方向に沿って配列されており、アパーチャ部20bにおける開口部21は、これらの面発光レーザの配列に沿って、即ち、副走査方向に沿って長く伸びるように形成されている。この場合、所望の位置にアパーチャ部20bが配置されていれば、図11(a)に示すように、受光素子23b1と受光素子23b2との間の開口部21の中心に沿って、複数の面発光レーザにより形成される光スポット40a、40b及び40cの中心が位置する。
In the surface-emitting
ところで、図11(b)に示すように、アパーチャ部20bが面発光レーザ素子10に対して回転ズレを生じている場合、検出信号Aと検出信号Bとの差をとり、A−B=0となるように調節しただけでは、回転ズレを解消することはできない。即ち、光スポット40aでは、受光素子23b1よりも受光素子23b2における検出信号が多く、A−B<0となり、光スポット40cでは、受光素子23b1よりも受光素子23b2における検出信号が少ないため、A−B>0となるが、光スポット40aにおける検出信号と光スポット40cにおける検出信号とが相殺されるため、回転ずれが生じている場合においても、全体としてA−B=0となるからである。
By the way, as shown in FIG. 11B, when the
この場合、演算回路41において検出信号Aと検出信号Bとの和をとることにより、回転ズレを調節することが可能である。具体的には、A+Bが最小となるように、アパーチャ部20bを矢印Rに示す方向に回転させることにより、回転ズレを解消させることができる。
In this case, the rotational deviation can be adjusted by calculating the sum of the detection signal A and the detection signal B in the
(面発光レーザモジュール)
次に、本実施の形態における面発光モジュールについて説明する。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10と受光素子の形成されたアパーチャ部とを有している。
(Surface emitting laser module)
Next, the surface emitting module in the present embodiment will be described. The surface emitting laser module in the present embodiment includes a surface emitting
図12に基づき本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12(a)は、本実施の形態における面発光レーザモジュールの断面図であり、図12(b)は、アパーチャ部の上面図である。 The surface emitting laser module in the present embodiment will be described based on FIG. FIG. 12A is a cross-sectional view of the surface emitting laser module according to the present embodiment, and FIG. 12B is a top view of the aperture portion.
この面発光レーザモジュールは、セラミックス等からなる凹部の形成されたパッケージ80と、面発光レーザ素子10と、ガラスからなる透明な基板71に受光素子72が形成されたアパーチャ部70を有している。受光素子72形成されている領域のアパーチャ部70の構造は、図6または図7に示す構造のものである。また、パッケージ80には凹部が設けられており凹部の底面80aには面発光レーザ素子10が設置されている。面発光レーザ素子10における面発光レーザの光の出射方向にはカバーガラスを兼ねたアパーチャ部70が設置されている。アパーチャ部70は、ガラス等からなる透明な基板71上の所定の領域に受光素子72が形成されており、受光素子72の形成されていない領域が面発光レーザの光が通過する開口部73となる。
This surface-emitting laser module has a
アパーチャ部70は、受光素子72と面発光レーザ素子10とが対向するように設置されており、開口部73は、略長方形状に形成されており、副走査方向が開口部73の長手方向となるように設置されている。また、受光素子72からは電極端子74が引出されており、はんだバンプ81を介してパッケージ80と接続され、ワイヤによりパッケージ80内部に配線されている。よって、受光素子72により検出された信号はワイヤ及びパッケージ80の外側に設けられた端子を介しパッケージ80の外側に出力される。
The
パッケージ80を構成する材料は、セラミックス以外にもプラスチックを用いてもよく、ガラスからなる透明な基板71の表面には、基板71からの表面反射を防止し、面発光レーザの戻り光による特性の低下を防止するため、表面にARコート(Anti Reflection Coat)がされていることが好ましい。また、電極端子74からの配線はフレキシブル基板等を用いてもよい。
The material constituting the
また、本実施の形態における面発光レーザモジュールは、図13に示す構造のものであってもよい。図13(a)は、本実施の形態における面発光レーザモジュールの断面図であり、図13(b)は、アパーチャ部の上面図である。 Further, the surface emitting laser module in the present embodiment may have a structure shown in FIG. FIG. 13A is a cross-sectional view of the surface emitting laser module according to the present embodiment, and FIG. 13B is a top view of the aperture portion.
この面発光レーザモジュールは、セラミックス等からなる凹部の形成されたパッケージ80と、面発光レーザ素子10と、基板50に受光素子72が形成されたアパーチャ部75を有している。受光素子72形成されている領域のアパーチャ部75の構造は、図4または図5に示す構造のものである。
This surface emitting laser module has a
アパーチャ部75が、受光素子72と面発光レーザ素子10とが対向するように設置されている。アパーチャ部75は、面発光レーザからの光が通過する開口部77が設けられており、開口部77を除く基板50上の所定の領域に受光素子72が形成されている。開口部77は、略長方形状に形成されており、副走査方向が開口部77の長手方向となるように設置されている。また、面発光レーザ素子10が設けられている側と反対側の基板50の表面には、開口部77を覆うように透明なカバーガラス78が設けられている。更に、受光素子72からは電極端子74が引出されており、はんだバンプ81を介してパッケージ80と接続され、ワイヤによりパッケージ80内部に配線されている。よって、受光素子72により検出された信号はワイヤ及びパッケージ80の外側に設けられた端子を介しパッケージ80の外側に出力される。
The
更に、本実施の形態における面発光レーザモジュールは、図14に示す構造のものであってもよい。図14(a)は、本実施の形態における面発光レーザモジュールの断面図であり、図14(b)は、アパーチャ部の上面図である。 Furthermore, the surface emitting laser module in the present embodiment may have a structure shown in FIG. FIG. 14A is a cross-sectional view of the surface emitting laser module according to the present embodiment, and FIG. 14B is a top view of the aperture portion.
この面発光レーザモジュールは、セラミックス等からなる凹部の形成されたパッケージ80と、面発光レーザ素子10と、パッケージ80の上面に設置されるメタルキャップ82と、メタルキャップ82の面発光レーザの光が出射される側に設置されたガラスからなる透明な基板71aに受光素子72が形成されたアパーチャ部70aを有している。アパーチャ部70aは、図6または図7に示す構造のものであり、メタルキャップ82とアパーチャ部70aとは低融点ガラスにより接合されている。また、パッケージ80のメタルキャップ82と接続される側、即ち、面発光レーザ素子10の設けられている側にはシーム溶接用のリング83が設けられており、メタルキャップ82はシーム溶接用のリング83との間でシーム溶接されることにより接合される。アパーチャ部70aに設けられた電極端子74はメタルキャップ82の内部に設けられたフレキシブルケーブル84の一方の側の端子とはんだ付けされており、他方の側の端子は、はんだバンプ81を介してパッケージ80と接続され、ワイヤによりパッケージ80内部に配線されている。よって、受光素子72により検出された信号はワイヤ及びパッケージ80の外側に設けられた端子を介しパッケージ80の外側に出力される。
This surface-emitting laser module includes a
アパーチャ部70aは、カバーガラスを兼ねており、ガラス等からなる透明な基板71a上の所定の領域に受光素子72が形成されており、受光素子72の形成されていない領域が面発光レーザの光が通過する開口部73となる。開口部73は、略長方形状に形成されており、副走査方向が開口部73の長手方向となるように設置されている。
The
メタルキャップ82は、金属以外の材料を用いることも可能である。例えば、セラミックスやプラスチック等の材料を用いてもよい。この場合、外部からの粉塵等が侵入しないもの、面発光レーザ素子10が酸素や水分の影響により劣化しない材料を用いることが好ましく、更には、パッケージ80との接合方法もシーム溶接以外の方法により接合される。
The
また、メタルキャップ82に接合されるアパーチャ部70aは、面発光レーザ素子10における面発光レーザからの光が透明な基板71の表面等において反射し戻り光として再び面発光レーザに入射することがないように、面発光レーザの光の出射方向に垂直となる面に対し傾いて設置されている。
In addition, the
尚、上述したアパーチャ部70、70a、75は、図3に示されるアパーチャ部20、20a、20b、20cに対応した構造により形成されているものである。また、アパーチャ本体部22が透明な基板により構成されている場合には、開口部21は形成されることなく、受光素子23が形成されていない領域が開口部21に相当し、この領域においては透明な基板を介し光が透過する。
The
(面発光レーザアレイ)
次に、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、面発光レーザ素子が複数の面発光レーザにより形成された面発光レーザアレイを有している場合について説明する。この面発光レーザアレイは、面発光レーザが2次元的に複数形成されているものである。
(Surface emitting laser array)
Next, in the surface emitting laser module according to the present embodiment, a case where the surface emitting laser element has a surface emitting laser array formed by a plurality of surface emitting lasers will be described. In this surface emitting laser array, a plurality of surface emitting lasers are two-dimensionally formed.
図15に基づき、面発光レーザアレイ200について説明する。この面発光レーザアレイ200は、複数(ここでは21個)の面発光レーザに対応している発光部210が同一基板上に配置されている。尚、X軸方向は主走査対応方向であり、Y軸方向は副走査対応方向である。複数の発光部210は、すべての発光部210をY軸方向に伸びる仮想線上に正射影したときに等間隔d2となるように配置されている。このようにして、21個の発光部210は2次元的に配列されている。尚、本明細書では、「発光部間隔」とは2つの発光部210の中心間距離を意味する。また、図15では発光部210の数が21個であるものを示しているが、発光部210の個数は、複数であればよく、例えば、発光部210が40個のものであってもよい。
The surface emitting
また、面発光レーザアレイ200では、各発光部を副走査対応方向に延びる仮想線上に正射影したときの発光部間隔が等間隔d2であるので、点灯のタイミングを調整することにより、後述する感光体ドラム上において副走査方向に等間隔で発光部が並んでいる場合と同様な構成と捉えることができる。
Further, in the surface emitting
そして、例えば、上記間隔d2を2.65μm、後述する光走査装置の光学系の倍率を2倍とすれば、4800dpi(ドット/インチ)の高密度書込みができる。もちろん、主走査対応方向の発光部数を増加したり、副走査対応方向のピッチd1を狭くして間隔d2を更に小さくした構成の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することが可能であり、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、発光部の点灯のタイミングで容易に制御できる。 For example, if the distance d2 is 2.65 μm and the magnification of the optical system of the optical scanning device described later is doubled, high-density writing of 4800 dpi (dots / inch) can be performed. Of course, if the number of light emitting portions in the main scanning correspondence direction is increased, or the array arrangement is configured such that the pitch d1 in the sub scanning correspondence direction is narrowed and the interval d2 is further reduced, or the magnification of the optical system is lowered, the higher the number. Densification is possible, and higher quality printing is possible. Note that the writing interval in the main scanning direction can be easily controlled by the lighting timing of the light emitting unit.
ところで、本実施の形態における面発光レーザアレイ200において、隣接する2つの発光部210の間の溝は、各発光部の電気的及び空間的分離のために、5μm以上であることが好ましい。あまり狭いと製造時のエッチングの制御が難しくなるからである。また、メサの大きさ(1辺の長さ)は10μm以上であることが好ましい。あまり小さいと動作時に熱がこもり、特性が低下するおそれがあるからである。
By the way, in the surface emitting
また、上述した2次元的に面発光レーザが配列された面発光レーザアレイ200に代えて、発光部210となる本実施の形態における面発光レーザを1次元配列した面発光レーザアレイを用いてもよい。
Further, instead of the surface emitting
〔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。本実施の形態は、第1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。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described. The present embodiment is a
図16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。
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17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、不図示のカップリングレンズ及び開口板、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
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
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。第3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。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment will be described. The third embodiment is a
図18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18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 photoconductor drum rotates in the direction of the arrow shown in FIG. 18, and a charging device, a developing device, a transfer device, and a cleaning unit are arranged around each photoconductor 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2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2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
11 発光領域
20 アパーチャ部
21 開口部
22 アパーチャ本体部
23 受光素子
24 電極端子
30 書き込み制御部
40 光スポット
41 演算回路
80 パッケージ
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 (13)
前記面発光レーザ素子を設置するためのパッケージと、
前記面発光レーザの出射側に設けられたアパーチャ部と、
を有し、前記アパーチャ部は、前記面発光レーザの光が通過する開口部と、前記開口部が設けられていない領域に形成された受光素子と、を有しており、
前記開口部は、長方形状に形成されているものであって、
前記受光素子は、2以上に分割されており、
2以上に分割された前記受光素子における差信号または差信号と和信号を算出するための演算回路を有してい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 package for installing the surface-emitting laser element;
An aperture provided on the emission side of the surface emitting laser;
The aperture section has an opening through which the light of the surface emitting laser passes, and a light receiving element formed in a region where the opening is not provided,
The opening, der those formed in a rectangular shape,
The light receiving element is divided into two or more,
The surface emitting laser module characterized that you have an arithmetic circuit for calculating a difference signal or difference signal in the divided light receiving element 2 or more and the sum signal.
前記開口部は、主走査方向、または、副走査方向のいずれか一方が前記開口部における前記長方形の長手方向となるものであることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の面発光レーザモジュール。 The surface emitting laser module is used as a light source for optical scanning,
6. The surface according to claim 1, wherein either one of the main scanning direction and the sub-scanning direction is a longitudinal direction of the rectangle in the opening. Light emitting laser module.
前記一方の面は前記面発光レーザ素子に対向する面であることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の面発光レーザモジュール。 In the aperture portion, the light receiving element is formed on one surface of a substrate that does not transmit the light in which the opening is formed,
7. The surface emitting laser module according to claim 1, wherein the one surface is a surface facing the surface emitting laser element.
前記受光素子の形成されていない領域により、前記開口部が形成されるものであることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の面発光レーザモジュール。 The aperture section has the light receiving element formed on a transparent substrate,
The surface emitting laser module according to claim 1, wherein the opening is formed by a region where the light receiving element is not formed.
請求項1から10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 having a surface-emitting laser module according to any of claims 1 to 10,
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11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 11 , wherein the image carrier is scanned with light modulated according to image information;
An image forming apparatus comprising:
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