JPH01172808A

JPH01172808A - レーザーユニット

Info

Publication number: JPH01172808A
Application number: JP33155787A
Authority: JP
Inventors: Akiyoshi Kimura; 木村　彰良
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1987-12-26
Filing date: 1987-12-26
Publication date: 1989-07-07

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、たとえばデジタル信号により画像を形成する
デジタル複写機、レーザービームプリンタ、ＣＤプレイ
ヤ等に適用されるレーザーユニットに関する。

（従来の技術）従来、この種のレーザーユニットとしては、たとえば第
８図に示すようなものがある。すなわち、レーザー二二
ッ）１００は、組付部材１０１を介して半導体レーザー
チップ１０２とコリメータレンズ１０３とを所定のギャ
ップＧ′でもって一体に組付けることによって構成され
ている０組付部材１０１は、レーザーチップ１０２を保
持するチップ基台１０４を備えたキャン１０５と、キャ
ン１０５をレーザー基板１０６との間で保持する第１ホ
ルダ１０７と、コリメータレンズ１０３を保持するコリ
メータ鏡筒１０８と、第１ホルダ１０７に固定されてコ
リメータ鏡筒１０８を保持する第２ホルダ１０９とから
構成されている。そして、これらの各構成部材は金属製
としてレーザー駆動時の発熱を効率よく放熱するように
なっていた。

一方、環境温度変化やレーザー駆動時のレーザーチップ
１０２の発熱により、組付部材１０１の各構成部材が熱
膨張すると、レーザーチップ１０２とコリメータレンズ
１０３間のギャップＧ′が変動して、コリメータレンズ
１０３を通過後のレーザービームの形状が変化してしま
う、その結果、レーザービームプリンタ等のレーザービ
ームにより感光体上に潜像を形成する装置においては、
感光体に照射するビーム形状の変化によって所望の形状
が得られなかった。そこで従来から組付部材１０１のう
ちギャップＧ′を拡げる方向に熱膨張する第１．第２ホ
ルダ１０７゜１０９と、ギャップＧ′を狭める方向に熱
膨張するチップ基台１０４とコリメータ鏡筒１０８との
熱膨張差でもって温度変化によるギャップＧ′の変化分
を吸収するように組付部材１０１の各構成部の材質や形
状等を設定していた（たとえば特開昭５５−４３５７７
号公報参照）。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら斯かる従来技術の場合には、第１．第２ホ
ルダ１０７，１０９、コリメータ鏡筒１０８およびチッ
プ基台１０４は、その線膨張係数が材料特有の物性値に
よって特定値に定まっているので、温度変化によるギャ
ップＧ′の変化分を吸収するためにはその形状、寸法を
適宜選択することになる。しかし各構成部材の形状、寸
法は材料コストや使用箇所のスペース等に制約されるの
で、上記ギャップＧ′の温度変化分をある程度までしか
吸収することができず、許容できる温度変化エリアが狭
かった。そのため、高精度を要求される装置に使用する
場合には、ヒータやペルチェ素子等の温調手段を用いて
組付部材の温度を制御する必要があった。このようなヒ
ータやペルチェ素子を用いるとなると、取付スペースが
必要となって装置の大型化を招くと共に、コストも嵩む
ζいう問題が生じる。

本発明は、上記した従来技術の問題点を解決するために
なされたもので、その目的とするところは、組付部材各
部の温度変化による熱膨張差に起因するレーザーチップ
とコリメータレンズ間のギャップの変化をより効率的に
吸収し得るようにして、温調手段を用いなくとも許容で
きる温度変化エリアを大きく設定できるレーザーユニッ
トを提供することにある。

（問題点を解決するための手段）上記目的を達成するために、本発明にあっては、組付部
材を介して半導体レーザーチップとコリメータレンズと
を所定のギャップを設けて一体に組付けたレーザーユニ
ットにおいて、前記組付部材の一部を、樹脂素材に該樹
脂素材のｍ膨張係数を前記組付部材の構成部分の熱膨張
差に起因するギャップの変化量を略吸収可能な値に合わ
せる量の充填剤を添加した樹脂部により構成すると共に
、該樹脂部に含有される充填剤及び樹脂の分子の流れの
方向性をレーザービームの光軸に対して直交方向に並べ
て成ることを特徴とする。

（作　　　用）而して組付部材の樹脂部は、樹脂素材に充填する充填剤
の含有率によって任意の値を選択できる。したがって組
付部材の樹脂部具外の構成部分の形状、材質等とは無関
係に樹脂部の線膨張係数を変えるだけで組付部材の各構
成部分の熱膨張差に起因するギャップの変化分を吸収で
きる。！ａｍ膨張係数充填剤（ガラスフェライト等）の
方向性及び樹脂の分子の流れ方向により異なるもので、
光軸に対して直交方向に並べることにより、光軸方向の
線膨張係数に対して光軸と直交方向の線膨張係数が小さ
くなる。したがって温度変化に対して、樹脂部は光軸方
向には大きく熱膨張するが、光軸と直交方向への８膨張
量は小さい。

（実　施　例）以下に、本発明を図示の実施例に基づいて説明する０本
発明の一実施例に係るレーザーユニットを示す第１図乃
至第５図において、ｌはレーザーユニット全体を示して
いる。このレーザーユニットｌは組付部材２によって半
導体レーザーチップ３とコリメータレンズ４とが所定の
ギャップＧを設けて一体に組付けられている。

組付部材２は、概略レーザーチップ３を備えたレーザー
素子５をレーザー基板６との間で保持する第１ホルダ７
と、コリメータレンズ４を保持するコリメータ鏡筒８と
、第１ホルダ７とコリメータ鏡筒８とを連結する第２ホ
ルダ９とから構成されている。

上記レーザーチップ３は銅等の熱伝導率の高い金属製の
基台ｌＯ先端に保持され、断面ハツト形状のケーシング
としてキャン１１内に収納されたレーザー素子５として
ユニット化されている。

キャン１１の先端面にはレーザービーム出射用の開口部
１１ａが設けられており、この開口部１１ａはカバーガ
ラスｌｌｂによって覆われている。一方キャンｌｌの基
端部には半径方向外方に向って環状の７ラング部ｌｉｅ
が張り出している。

一方、第１ホルダ７はその中央にレーザー素子５のキャ
ンｌｌを挿通する孔７ａが穿設された亜鉛ダイキャスト
酸の板状部材で、レーザー素子５を光軸に対して直角に
保持してレーザーチップ３から出射されるレーザービー
ムの出射角度を光軸方向に位置決めするようになってい
る。すなわち第１ホルダ７の孔７ａのレーザー基板６側
の開口部にレーザー素子５のキャン１１のフランジ部１
１ｃが嵌合する基準段部１２が設けられ、この段部１２
にフランジ部１１ｃを突き当ててレーザー素子５の取付
角度を位置決めしている。そしてレーザー素子５とレー
ザー基板６との間にフランジ部１１ｃを段部１２に圧接
するためのスプリングワッシャ１３が介装されている。

また、第２ホルダ９は筒状部材で、第１ホルダ７と同様
の亜鉛ダイキャスト酸で、上記コリメータ鏡筒８が内周
側に嵌合される円筒状の鏡筒保持部９１と、上記第１ホ
ルダ７に固定するための固定フランジ部９２とから構成
されている。この第２ホルダ９を光軸に対して直交方向
に移動させることにより、レーザーチップ３から出射さ
れるビームの発光中心軸とコリメータレンズ４の光軸の
軸ずれを調整するようになっている。

この第１ホルダ７と第２゛ホルダ９およびレーザー基板
６の組付けは、第４図に示すようにビス１４．１５を用
いてなされている。まず第１ホルダ７に設けた第１ねじ
孔１４ａにレーザー基板６側からビス１４をねじ込むこ
とによりレーザー基板６と第１ホルダ７とを締結する。

一方、第２ホルダ９に設けたねじ孔１５ａに、第１ホル
ダ７の第１ねじ孔１４ａとは別個に設けた挿通孔１５ｂ
を介してレーザー基板６側からビス１５をねじ込むこと
により、第２ホルダ９を第１ホルダ７に対して締付固定
するようになっている。ここで軸ずれの調整は第１ホル
ダ７に設けた挿通孔１５ｂとビス１５との隙間分によっ
て調整可能としている。さらにこのレーザーユニット１
の取付はビス１７を用いてレーザー基板６側から取付部
材１８に締付固定される。

一方、コリメータ鏡筒８は円筒状部材で本発明の樹脂部
を構成するもので、樹脂素材にこの樹脂素材の線膨張係
数を変化させるため充填剤Ｆを添加した樹脂材料により
成形されている。そして第２ホルダ９の鏡筒保持部９１
に軸方向に摺動可能に嵌合され、鏡筒保持部９１の先端
部近傍に穿設された接着用穴８１を介して流し込まれる
接着剤により、第２ホルダ９に対して接着固定される。

コリメータ鏡筒８の長さは鏡筒保持部９１の長さよりも
若干長く、レーザー素子５と対面する側の端部内周は厚
肉のレンズ固定部８２になっていて、このレンズ固定部
８２にコリメータレンズ４が嵌着固定されている。而し
てコリメータレンズ４とレーザー素子５のレーザーチッ
プ３とのギャップＧは、コリメータ鏡筒８を軸方向に動
かすことにより調整され、調整した後にコリメータ鏡筒
８を第１ホルダ７に接着固定するものである。

コリメータ鏡筒８の樹脂素材としては、非品性のポリエ
ーテルサルホン（芳香族サルホン系樹脂）（以下ＰＥＳ
と略記する）や、結晶性のポリフェニレンサルファイド
（以下ＰＰＳと略記する）、その他線膨張係数の大きい
各種の樹脂材料が用いられる。このうち、ＰＥＳ等の非
品性樹脂の場合には、温度上昇に対する物性の劣化が少
ないために、急激な温度変化や、苛酷な使用条件にも耐
えることができる利点がある。

一方、充填剤Ｆとしては、その線膨張係数が樹脂素材の
線膨張係数より小さいものが用いられ、含有率を高める
ことによって全体の線膨張係数が小さくなるように変化
させている。充填剤としては炭素繊維、ガラス繊維、無
機フィラー等、樹脂素材の線膨張係数を変化させ得る種
々の材料を用いることができる０本実施例にあっては、
樹脂素材にＰＥＳを用い充填剤Ｆとしてフェライト粉末
等の磁性タイプを充填してコリメータ鏡筒８に磁性を持
たせている。

そして線膨張係数は樹脂の分子の流れの方向性、及び充
填剤Ｆの方向性によって異なる値となる。第１表には各
種充填剤を添加した各種樹脂材料についての、樹脂の流
れ方向ＭＤと、流れ方向に直交する方向（ＴＤ力方向の
線膨張係数を示している。

第　　１　　表本発明では樹脂の分子の流れおよび充填剤Ｆの方向性を
コリメータ鏡筒８の軸方向に対して直交方向に並べてお
り、コリメータ鏡筒８の径方向の線膨張係数α３Ｒが、
軸方向の線膨張係数α３Ｔｈよりも小さく（α３Ｒ＜α
３ｒｈ　）設定される。

第２図（ａ）には上記したコリメータ鏡筒８の成形加工
の一例を示している。すなわち、コリメータ鏡筒８は射
出成形あるいはトランスファ成形により成形されるもの
で、樹脂の流れおよび充填剤Ｆの方向性は成形型のキャ
ビティ内に注入される溶融樹脂材料の流れ方向によって
定まる。そして本実施例にあっては、成形型の樹脂注入
用のゲー）ＡＩ、Ａ２をコリメータ鏡筒８の略中央部に
互いに向い合うように２箇所に設け、その注入方向をコ
リメータ鏡筒８の中心軸に対して直交する方向に向けて
配置している。もっともゲートは円周方向に３箇所以上
設けてもよい、而してゲートＡＩ　、Ａ２からキャビテ
ィ内に注入された樹脂材料は、軸方向両端側に拡がりつ
つ円周方向に拡がり、両ゲートＡＩ　、Ａ２から注入さ
れる樹脂の流れが互いにぶつかりあって半径方向外方に
向う。

このようにして樹脂材料の流れ方向はコリメータ鏡筒８
の中心軸方向に対して直交方向に並ぶことになる。

この樹脂材料を注入するゲートとしては、上記した第２
図（ａ）の例ではピンゲートのタイプで説明したが、た
とえば第２図（ｂ）に示すように軸方向にある幅をもつ
ゲートＡＩ’、Ａ２’にしたり、また第２図（Ｃ）に示
すように軸方向に複数のゲートＡ３．Ａ４．・・・Ａ８
を設けるようにすれば、樹脂の流れの方向性を軸の直交
方向に向けてより均一に揃えることができる。

ここでコリメータレンズ４とレーザーチップ３とのギャ
ップＧは温度変化により上記した組付部材２の各構成部
、本実施例では、チップ基台ｌＯ１第１ホルダ７、第２
ホルダ９およびコリメータ鏡筒８の熱膨張差によって変
化する。すなわち、第１．第２ホルダ７．９はギャップ
Ｇを拡げる方向に熱膨張し、チップ基台１０とコリメー
タ鏡筒８はギャップＧを狭める方向に熱膨張し、この熱
膨張差がギャップＧの変化分として現われる。

第２図には、各構成部分の熱膨張状態を模式的に示して
いる。ギャップＧの変化に影響するのは第１ホルダ７の
基準段部１２が基準面となり、この基準段部１２から第
２ホルダ９の取付面までの寸法Ｍｌ　と、第２ホルダ９
の取付面から接着穴８１までの寸法文２と、コリメータ
鏡筒８の接着穴８１からレーザー側端面までの長さ交３
と。

チップ基台ｌＯの上記基準面からレーザーチップ３まで
の長さｌａ　である、そして所定の温度変化に対応する
各部の熱膨張量をΔ見ｌ　、Δ見？　。

Δ１３　　、Δ交４とすると、ギャップＧの変化量ΔＸ
は、Δｘ＝（Δ９．１　＋Δ１２）−（ΔｆＬ３＋Δ文
４）と表わされることになる。

そして上記した樹脂部としてのコリメータ鏡筒８の線膨
張係数α３を、使用温度範囲を考慮して、ΔＸがコリメ
ータレンズ４の焦点深度内におさまるような熱膨張量６
文３となるように選択する。

上記構成のレーザーユニットにあっては、ある範囲の温
度変化Δｔに対応する第１．第２ホルダ７．９の熱膨張
量６文！　、ΔｆＬ２の和からチップ基台１０の熱膨張
量Δ交４を差し引いた残りの熱膨張差を吸収するように
、線膨張係数α３を選択し、この線膨張係数α３となる
ように充填剤Ｆの含有率を変化させる。このようにすれ
ば、温度変化に対してギャップＧの変化量ΔＸをコリメ
ータレンズ４の焦点深度内に収めることができギャップ
Ｇの精度を確保することができる。したがってギヤツブ
Ｇ精度を確保するためのペルチェ素子やヒータ等の温調
素子は不要となる。

ここで、第１．第２ホルダ７．９を亜鉛グイキャスト製
、チップ基台１０を銅製、コリメータ鏡筒８をＰＥＳと
フェライト粉末の複合材料とした場合の実験データを示
す。

亜鉛製の第１．第２ホルダ７．９の線膨張係数をα！　
、α２、コリメータ鏡筒８の線膨張係数をα３、チップ
基台１０の線膨張係数をα４とすると、ギャップＧの変
化量ΔＸは Δｘ＝　（（ｃｃ＋　ｆＢ　＋α２　Ｑｚ　）　　　（
Ｑ３　ｆＬ３＋αａ　ｆＬａ　）　）Δｔで示される。そして各部の寸法等を、ｆＬ＋　　＝１．７鵬朧　、　交２＝９．３層層　、　
見３　　＝８．８層層　。

ｆｌ　４　　＝　２．５５ｍ厘、　αｌ　　、　α２　
　＝　２．７４Ｘ　　ｌ　　Ｏ−５（１／”Ｃり　、α
３　＝３−８　Ｘ　１０−５（１／　”０）　。

αａ　＝１．１３５Ｘ　ｌ　Ｏ−５（１／”Ｏ）　　、
Δｔ＝４０゜とすると、 Δｘ　＝　　（２，７４Ｘ（１，７＋　９．３）−（３
，８Ｘ８．８　　＋１．８５Ｘ２．５５）　　）　　Ｘ
Ｉ叶５　Ｘ　４０＝　０．００００３７　　（■鳳〕＝
０．０３７　　（ルｍ〕となる。

通常ギャップ変化量（ΔＸ）に対する許容値は２（ｕＬ
ｍ）程度であり、所定のビーム形状を得られる。

これに対して、第６図に示した従来例の場合には、第１
．第２ホルダ７．９がアルミニウムダイキャスト酸、チ
ップ基台１０が銅製、コリメータ鏡筒８が鉄製で、それ
ぞれの線膨張係数α１　′〜α４′は α１　′、α２　　’　＝２．３９Ｘ　１０−５（１／
”Ｏ）α３　　’　＝　１．１７Ｘ　Ｉ　０−５（１／
　”Ｃ）αａ　　’　＝１．６５Ｘ　Ｉ　０−５（１／
　”Ｃ）となる。

ここで各部の寸法見１〜文４を同一としてΔＸを計算す
ると Δｘ　＝　（２，３９Ｘ　（１，７＋　Ｌ３）−（１，
１７Ｘ　８．８　＋　１．Ｅｉ５Ｘ　２．５５）　）　
Ｘ　４０　＝　Ｑ、００５７　（ａｍ）　＝５．７　　
（ＩＬｍ）となり、許容値の±２　（ｇｍ）を越えてしまう。

この場合に許容値内に収めようとすると、線膨張係数は
一定なので、各部の寸法関係で調整しなければならず、
設計自由度が制約され、また各部に使用する材質も制約
されてしまう、また寸法関係で調整できない場合には許
容温度範囲は小さくせざるを得す、温度範囲を越える場
合には温調の必要が生じる。

これに対して、本発明によれば、コリメータ鏡筒８の線
膨張係数α３を変化させることにより、ギャップＧの変
化量ΔＸを許容イ１内に収めることができるので、第１
．第２ホルダ７．９等の形状、寸法を自由に設定でき、
また材料選択の自由度が格段に向上する。さらに許容温
度範囲Δｔについても拡大することができ、温調制御の
必要もなくなる。

ここでコリメータ鏡筒８内部の樹脂及び充填剤Ｆの方向
性を、コリメータ鏡筒８の軸方向に対して直交方向に並
べて軸方向の線膨張係数α３Ｔｈに比べて直交方向の線
膨張係数α３Ｒはより小さくなるようにしているので、
コリメータ鏡筒８の熱膨重量は、軸方向に比べて直交方
向の熱膨張が抑えられる。したがって、コリメータ鏡筒
８は温度変化に対して、軸方向に大きく伸長してギャッ
プＧの変化を有効に吸収すると共に、半径方向にはそれ
程変化しない、その結果コリメータ鏡筒８と第２ホルダ
９間の嵌合部およびコリメータ鏡筒８内部のコリメータ
レンズ４保持部に生じる熱応力を可及的に低減すること
ができ、コリメータレンズ４の歪の発生を防止すること
ができる。また熱膨張によってコリメータ鏡筒８やコリ
メータレンズ４が脱落することも防止することができる
。

また、本実施例ではコリメータ鏡筒８を樹脂部としたが
、第１．第２ホルダ７．９等の他の構成部材を樹脂部と
してもよく、また複数の構成部材を樹脂部としてもよい
、もっとも本実施例の場合には、ギャップＧを狭める方
向に熱膨張するコリメータ鏡筒８とチップ基台ｌＯの寸
法（文３＋ｌａ）が、ギャップＧを拡げる方向に熱膨張
する第１．第２ホルダ７．９の寸法（見＋　＋Ｊ１２　
）より小さいので、ギャップＧは温度上昇によって拡が
り勝手となる。したがってコリメータ鏡筒８を線膨張係
数の大きい樹脂部とすることがギャップＧの変化分を吸
収する効率が最も高い、また、他の構成部についての材
料は金属に限定されず、第２ホルダ９を樹脂等により成
形してもよい、ただ、本実施例の場合にはコリメータ鏡
筒８が第２ホルダ９に保持されているので、コリメータ
鏡筒８の線膨張係数は第２ホルダ９の線膨張係数より高
くする必要があるため、コリメータ鏡筒８を樹脂で形成
することが一番望ましい。

また、本実施例のようにコリメータ鏡筒８を樹脂素材と
しておけば、その断熱性によってコリメータレンズ４の
結露を防止することができる。

さらにチップ基台ｌＯおよび第１．第２ホルダ７．９を
熱伝導率のよい金属製としておくことにより、レーザー
の放熱性を高めることができる。

したがってレーザー駆動時の発熱による組付部材の温度
上昇を抑えることができ、より一番ギャップＧの変化を
抑えることができる。また、レーザー自体の発熱による
特性変化等も可及的に抑えることができ、レーザーの品
質向上を図ることができる。

また、本実施例では第１．第２ホルダ７．９を亜鉛グイ
キャスト酸としたが、アルミニウム製としてもよく、そ
の他の材料を用いてもよい０本実施例のように亜鉛グイ
キャスト酸とすると加工精度に優れ、後加工の必要もな
く、加工コストを大幅に下げることができる。

第６図および第７図は１本発明のレーザービーム）ｌを
適用した画像形成装置の一例を示すものであり、図にお
いて２０は第１光学系、２１は第２光学系であるレーザ
ースキャナユニット、２２は感光体ドラムである。

第１光学系２０は原稿台２３上に載置された原稿を照明
するランプ２４と、ミラー２５　、２６　。

２７と、レンズ２８と、ミラー２９　、３０　。

３１とを有しており、原稿からの反射光をミラー２５．
２６．２７を介し、レンズ２８を通過させ、さらにミラ
ー２９，３０．３１を介して感光体ドラム２２上に導く
。

第２光学系２１は第６図に示すようにレーザーユニット
１と、シリンドリカルレンズ３２ａと、モータ３２と、
モータ３２に直結され矢印Ｇ方向に回転するポリゴンミ
ラー３３と、トーリックレンズ（ｆＯレンズ）３４を有
しており、レーザーユニット１から出射されたレーザー
ビームをポリゴンミラー３３で走査して、ｆＯレンズ３
４を介して感光体ドラム２２上に導く。

上記構成において第２光学系であるレーザースキャナユ
ニット２１の働きと構成について説明すると、先ず第１
にはコンピュータやワードプロセッサー等の出力に接続
することによってユニット２１を潜像形成手段としてａ
ｌｔさせ、第１光学系２０によって形成される画像との
合成画像を形成する用い方がある。また、第２には画像
の先端部の余白形成や、転写紙と次の転写紙の間に対応
する感光体ドラム２２上の領域の不要な電荷の消去を行
なう用い方がある。さらに、第３にはデジタイザー等の
座標入力手段と組合せて第１光学系２０によって形成さ
れる原稿画像の不要部分を消去スルマスキングａ渣やト
リミング機能を果すために用いる場合がある。さらにま
た、第４には第１光学系２０の光路の一部を遮断してそ
の部分に日付やページ等の原稿画像に記されていない情
報を付加するアドオン機能を用いる場合もある。

レーザースキャナユニット２１は第６図に示すように支
持板３５の下面に図示しない固定ビスにより吊り下げ固
定されている。また１本実施例においてはレーザービー
ムを感光体ドラム２２上に導くミラー３９も支持板３５
の下面に吊り下げ固定されている。従って、レーザース
キャナユニット２１の位置調整に際しては感光体ドラム
２２の母線方向対して上記第１光学系ｌの光路Ｂを平行
に設定すると共に、レーザースキャナユニット２１の主
走査方向を母線方向に平行に設定するようにミラー３９
の位置を調整して行なわれる。

本発明のレーザーチップ）ｌを、このような画像形成装
置に適用した場合には、温度変化に対してレーザービー
ムの形状は変化せず、使用温度環境に拘わらず常に良好
な画像品質を確保することができる。また、温調制御用
の素子を組み込むスペースも不要となり、さらに装置内
取付スペース、に合わせてレーザーチップ）ｌの形状、
寸法を選択することができるので、スペース効率が高ま
って装置の小型化を図ることができる。

尚、画像形成装置に限定されるものではなく、その他Ｃ
Ｄプレイヤ等の各種装置に適用することができることは
もちろんである。

（発明の効果）本発明は以上の構成および作用から成るもので１組付部
材の一部を樹脂素材に充填剤を添加した樹脂部として物
性値である線膨張係数を任意に設定できるようにしたの
で１組付部材の各構成部の熱膨張差に対応させて線膨張
率を選択することによりレーザーチップとコリメータレ
ンズ間のギャップの変化量を吸収することができ、温度
変化に拘わらず高精度のビーム形状を得ることができる
。また、このように物性値である線膨張係数を任意に設
定できるので、組付部材の形状、寸法の制約は無くなり
設計自由度が増大する。さらに組付部材の形状、寸法等
の制約は無くなるので、許容し得る温度変化エリアを大
きくとることができる。さらにまたビーム形状を高精度
に保つためにベルチェ素子等による温調制御が不要とな
って省スペースを図ることができると共にコスト低減を
図ることができる。また樹脂及び樹脂部に充填す名充填
剤の方向性を光軸に対して直交方向に向けたので、樹脂
部は温度変化に対して光軸方向には大きく変化してギャ
ップを有効に吸収できると共に、光軸に対して直交方向
の熱膨張を小さく抑えることができ、組付部材の樹脂部
近傍に過大な熱応力が発生するのを防止することができ
る。またコリメータレンズ等が脱落するおそれもなくな
る等の種々の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るレーザーユニットの縦
断面図、第２図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は第１図のコリ
メータ鏡筒を成形する際の種々のゲート位置における樹
脂の流れ状態を示す模式図、第３図は第１図の装置の各
構成部の熱膨張の状態を示した模式的構成図、第４図は
第１図の装置の側面図、第５図は第１図の装置の概略分
解斜視図、第６図は第１図のレーザーユニットが適用さ
れた画像形成装置の概略構成図、第７図は第６図の装置
のレーザースキャナユニットの平面図、第８図は従来の
レーザーユニットの縦断面図である。符号の説明１・・・レーザーユニット　２・・・ｍ付部材３・・・
レーザーチップ　　４・・・コリメータレンズ５・・・
レーザー素子　　　７・・・第１ホルダ８・・・コリメ
ータ鏡筒（線膨張係数可変部）９・・・第２ホルダ　　
　　−・０・・・チップ基台１２・・・基準段部　　　
　Ｇ・・・ギャップＭ・・・成形型　　　　　　Ａ、Ａ
’・・・ゲート２て１特許出願人　キャノン株式会社（・、ｊ、゛− ｋ”″ 第２図（ａ）Ｄ（ｂ）第４図ノア　　　　　　　ソ第７図第、８図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）組付部材を介して半導体レーザーチップとコリメ
ータレンズとを所定のギャップを設けて一体に組付けた
レーザーユニットにおいて、前記組付部材の一部を、樹脂素材に該樹脂素材の線膨張
係数を前記組付部材の構成部分の熱膨張差に起因するギ
ャップの変化量を略吸収可能な値に合わせる量の充填剤
を添加した樹脂部により構成すると共に、該樹脂部に含
有される充填剤及び樹脂の分子の流れの方向性をレーザ
ービームの光軸に対して直交方向に並べて成ることを特
徴とするレーザーユニット。
（２）前記樹脂部は前記コリメータレンズを保持するコ
リメータ鏡筒であることを特徴とする特許請求の範囲第
１項に記載のレーザーユニット。
（３）前記コリメータ鏡筒成形時の成形型のゲート位置
を、コリメータ鏡筒の略中央部側面位置としたことを特
徴とする特許請求の範囲第２項に記載のレーザーユニッ
ト。