JPH05134199A - 画像露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】半導体レーザを光源とするラスタースキャンに
よる画像露光装置であって、半導体レーザとコリメータ
レンズとの相対位置が狂うことがなく、所定ビーム径の
光ビームを被走査体の所定の位置に正確に入射し、高画
質な画像露光を行うことができる画像露光装置を提供す
る。 【構成】前記光ビームの光源として、半導体レーザを圧
入・保持する保持孔が形成された放熱板を有し、保持孔
に半導体レーザを圧入し、放熱板を加熱後に冷却、もし
くは冷却後に加熱、もしくは加熱あるいは冷却してなる
光源ユニットを、または、放熱板の測温手段および加熱
手段を有し、前記測温手段の測温結果に応じて放熱板を
加熱して一定温度に保持する温度保持機構を有する光源
ユニットを、あるいは、両構成を有する光源ユニットを
適用することにより、前記目的を達成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体レーザを光ビー
ムの光源とし、ラスタースキャン等によって被走査体を
露光する画像露光装置であって、光ビームを所定のビー
ム径で、被走査体上の所定の位置に正確に入射すること
ができる画像露光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】主走査方向に偏向された光ビームによっ
て、前記主走査方向と略直交する副走査方向に相対的に
移動する被走査体を露光する、いわゆるラスタースキャ
ンによる画像露光装置が、画像記録装置や印刷製版装置
等に適用されている。また、ラスタースキャンによる画
像露光装置の光ビームの光源としては、安価であるこ
と、小型であること等の点で半導体レーザ（以下、ＬＤ
とする）が多用されている。

【０００３】このような画像露光装置は、例えば、シア
ン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）の３色
の発色に対応する３つのＬＤを適用するカラー画像露光
装置であれば、各ＬＤより射出された光ビームは、先
ず、それぞれに応じて配備されるコリメータレンズによ
って平行光に整形される。コリメータレンズによって整
形された各光ビームは、次いでポリゴンミラー等の光偏
向器に入射して主走査方向に一次元的に偏向され、ｆθ
レンズによって所定の位置に所定のビーム径で結像する
ように調整され、記録材料等の被走査体の所定の位置に
入射する。

【０００４】ここで、被走査体は前記主走査方向と略直
交する副走査方向に相対的に移動している。従って、主
走査方向に偏向された光ビームは、結果的に被走査体を
２次元的に走査し、これにより被走査体の全面を光ビー
ムによって画像露光することが可能となる。

【０００５】ところで、ラスタースキャンを適用する画
像露光装置において、高画質な画像露光を行うために
は、被走査体上の所定の位置に、所定ビーム径の光ビー
ムを正確に照射する必要がある。光ビームのビーム径や
被走査体上における照射位置が狂ってしまうと、画像形
成位置の狂いや、画像ボケ等の不都合が生じ、高画質な
画像を得ることができなくなってしまう。特に、前述の
ようなカラー画像を形成する画像露光装置において、
Ｃ、ＭおよびＹの露光に対応する光ビームの入射位置の
関係が狂ってしまうと、いわゆる色ズレを生じてしま
い、良好なカラー画像の形成を行うことができない。

【０００６】このようなビーム径や被走査体上における
照射位置の狂いの原因としては、光学部材の精度誤差や
配置位置の狂い等、各種の要因が考えられるが、大きな
原因の一つにＬＤとコリメータレンズとの位置の相対的
な位置ズレがある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、光源と
してＬＤを適用する画像露光装置においては、ＬＤより
照射された光ビームを平行光に整形するためにコリメー
タレンズが配備されており、通常、ＬＤとコリメータレ
ンズとは組み合わされて光源ユニットとして配置され
る。図３にこのような光源ユニットの概略断面図が示さ
れる。

【０００８】図３に示される光源ユニット１００におい
て、光源であるＬＤ１０２は放熱板１０４に形成され
る、ＬＤ１０２と同形の保持孔１０６に落し込まれるよ
うに挿入され、板バネ１０８によって背面側より押さえ
られることによって保持されている。つまり、放熱板１
０４は放熱部材としての作用以外に、ＬＤ１０２の保持
部材も兼ねている。他方、コリメータレンズ１１０は筒
状の鏡胴１１２内の所定の位置に固定されている。

【０００９】鏡胴１１２にはネジ１１４が、また、放熱
板１０４にはこのネジ１１４が螺合するネジ溝１１６が
それぞれ形成されており、両者を螺合することにより放
熱板１０４と鏡胴１１２とが一体化され、光源ユニット
１００が形成される。なお、このような光源ユニット１
００においては、通常、ＬＤ１０２とコリメータレンズ
１１０の光軸が一致するように構成される。

【００１０】ここで、周知の様にＬＤ１０２は発光によ
って発熱する。そのため、保持部材を兼ねる放熱板１０
４が設けられ、ＬＤ１０２が過剰に加熱することを防止
している。この放熱板１０４は、良好な放熱効率を得る
ために熱伝導性の高い材料によって形成される必要があ
り、通常は、アルミニウム、黄銅等の金属によって形成
される。

【００１１】ところが、保持孔１０６とＬＤ１０２との
間には若干の遊びがあり、また、放熱板１０４はＬＤ１
０２の発する熱や環境温度の変化等によって膨張（収
縮）してしまうため、これに伴ってＬＤ１０２が若干移
動し、ＬＤ１０２とコリメータレンズ１１０との位置が
相対的に変化してしまう。また、ＬＤ１０２は板バネ１
０８によって押さえられているのみであるので、外部よ
り振動等を受けると、やはりＬＤ１０２が移動し、ＬＤ
１０２とコリメータレンズ１１０との位置が相対的に変
化してしまう。

【００１２】ＬＤ１０２とコリメータレンズ１１２との
相対位置が光ビームの走査平面方向に変化した場合に
は、単にＬＤ１０２の位置の変化のみならず、ＬＤ１０
２より照射された光ビームがコリメータレンズ１１０の
光軸を外れて入射することにより、この変化は被走査体
上では大幅に拡大されてしまう。例えば、通常用いられ
ているレーザー露光装置では、被走査体上では約４０倍
ものズレとなってしまう。つまり、仮にＬＤ１０２とコ
リメータレンズ１１０との相対位置が１μｍ変化する
と、被走査体上における光ビームの走査位置の変化は約
４０μｍとなる。

【００１３】画像露光装置における１画素は、通常６０
μｍ程度である。従って、３つの光ビームを用いてカラ
ー画像を露光する装置において、少なくとも一つの光ビ
ームの照射位置が４０μｍ変化して、被走査体上におけ
る各光ビームの位置関係が狂った際には、色ズレのある
画像となってしまう。また、上記構成を有する光源ユニ
ット１００においては、最高１０μｍ程度の変動は十分
に考えられ、さらに大きな狂いが生じることもある。

【００１４】他方、ＬＤ１０２とコリメータレンズ１１
０との相対位置が焦点深度方向、つまり光ビームの進行
方向に変化した場合には焦点位置が変わり、被走査体上
でのビーム径が変化してしまい、画像ボケ等が生じ、高
画質画像を得ることができなくなってしまう。

【００１５】本発明の目的は、前記従来技術の問題点を
解決することにあり、ＬＤを光ビーム光源とする画像露
光装置であって、ＬＤとコリメータレンズとの相対位置
が変化することがなく、所定ビーム径の光ビームを被走
査体の所定の位置に正確に入射し、カラー画像の露光を
行った際にも、色ズレ等のない高画質な画像露光を行う
ことができる画像露光装置を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の第１の態様は、光ビームを射出する半導体
レーザと、前記半導体レーザを圧入・保持する保持孔が
形成された放熱板とを有し、前記保持孔に半導体レーザ
を圧入し、前記放熱板を加熱後に冷却、もしくは冷却後
に加熱、もしくは冷却あるいは加熱してなる光源ユニッ
トを適用することを特徴とする画像露光装置を提供す
る。

【００１７】また、本発明の第２の態様は、少なくとも
１つの光ビームを主走査方向に偏向し、この光ビームに
よって前記主走査方向と略直交する副走査方向に相対的
に移動する被走査体を画像露光する画像露光装置であっ
て、レーザビームを射出する半導体レーザと、前記半導
体レーザを保持する保持孔が形成された放熱板と、前記
放熱板の測温手段および加熱手段を有し、前記測温手段
の測温結果に応じて放熱板を加熱して一定温度に保持す
る温度保持機構とを有する光源ユニットを適用すること
を特徴とする画像露光装置を提供する。

【００１８】さらに、本発明の第３に態様は、少なくと
も１つの光ビームを主走査方向に偏向し、この光ビーム
によって前記主走査方向と略直交する副走査方向に相対
的に移動する被走査体を画像露光する画像露光装置であ
って、レーザビームを射出する半導体レーザと、前記半
導体レーザを圧入・保持する保持孔が形成され、前記保
持孔に半導体レーザを圧入し、加熱後に冷却、もしくは
冷却後に加熱、もしくは冷却あるいは加熱してなる放熱
板と、前記放熱板の測温手段と、前記測温手段の測温結
果に応じて所定温度となるように前記放熱板を加熱する
加熱手段とを有する光源ユニットを適用することを特徴
とする画像露光装置を提供する。

【００１９】

【発明の作用】本発明の画像露光装置は、半導体レーザ
（ＬＤ）を光源とするラスタースキャンによる画像露光
装置であって、本発明の第１の態様では、光源であるＬ
Ｄを圧入・保持する保持孔が形成された放熱板を用い、
この保持孔にＬＤを圧入し、前記放熱板を加熱後に冷
却、もしくは冷却後に加熱、もしくは冷却あるいは加熱
してなる光源ユニットを適用する。

【００２０】前述のように、従来のＬＤを適用する画像
記録装置においては、ＬＤを放熱板に形成された保持孔
に落し込むように装入し、板バネ等によって押さえた構
成の光源ユニットが用いられている。

【００２１】ところが、この光源ユニットでは、ＬＤの
発熱や環境温度の変化等による放熱板の膨張（収縮）等
により、ＬＤを押さえた時に発生した残留応力が解放さ
れ、あるいは保持孔壁にＬＤが押され、ＬＤの位置が移
動してしまい、ＬＤと、コリメータレンズとの相対的な
位置が変化してしまうので、被走査体上における光ビー
ムの照射位置および光ビーム径が変化してしまい、被走
査体上における走査位置ズレや、３つのＬＤを適用する
カラー露光装置においては、各ＬＤによる光ビームの照
射位置が関係が変化することにより色ズレが発生し、良
好な画像露光を行うことができないという問題点があ
る。また、ＬＤと、コリメータレンズとの相対的な位置
の変化は、外部からの衝撃を受けた際にも生じてしま
い、やはり同様の問題が生じている。

【００２２】これに対し、本発明の第１の態様の画像露
光装置は、放熱板の保持孔にＬＤを圧入し、この放熱板
を加熱→冷却、もしくは冷却→加熱、もしくは冷却ある
いは加熱してなる光源ユニットを適用する。つまり、本
発明に適用される光源ユニットは、保持孔にＬＤを圧入
して、放熱板にＬＤを確実に保持し、さらに、放熱板を
加熱後に冷却、もしくは冷却後に加熱、もしくは冷却あ
るいは加熱することにより、ＬＤの圧入によって放熱板
に生じる残留応力を開放して安定化させた構成を有す
る。そのため、ＬＤおよび環境の温度変動に起因する、
さらには外部からの衝撃による、ＬＤの位置変化が極め
て少なく、ＬＤとコリメータレンズとの相対的な位置の
変化が極めて小さいので、これに起因する被走査体上で
の光ビームの位置やビーム径の変化が極めて小さく、正
確な光ビーム走査による高画質な画像露光が可能であ
る。

【００２３】また、本発明の第２の態様においては、少
なくとも１つのＬＤを光ビーム光源とするラスタースキ
ャンあるいはベクタスキャンによる画像露光装置であっ
て、ＬＤを保持する放熱板の測温手段、および測温結果
に応じて放熱板を加熱して一定温度とする加熱手段を有
する。そのため、環境温度の変化によって生じる放熱板
の膨張（収縮）が少なく、これによるＬＤの位置の変化
が少ないので、前述のようなＬＤとコリメータレンズと
の相対的な位置変化による、被走査体上での光ビームの
位置やビーム径の変化が少なく、各光ビームの照射位置
を一定の関係とすることができるので、色ズレ等の無い
高画質な画像露光が可能である。

【００２４】さらに、本発明の第３の態様は、前記本発
明の第１の態様および第２の態様の両者の特性を合わせ
持つ、少なくとも１つのＬＤを光ビーム光源とする画像
露光装置であって、その相乗効果によって、ＬＤの発
熱、環境温度の変化、放熱板の膨張（収縮）、および外
部からの衝撃等によってＬＤとコリメータレンズとの相
対的な位置が変化することがなく、ＬＤとコリメータレ
ンズとの相対位置を高精度に一定とし、色ズレ等のない
正確な光ビーム走査による極めて高画質な画像露光を行
うことができる。

【００２５】従って、本発明の画像露光装置によれば、
被走査体上における光ビームの走査位置やビーム径の変
化が少ない正確な画像露光を行うことができ、画像位置
ズレ、カラー画像の場合は色ズレ等のない良好な画像を
得ることができる。

【００２６】

【実施態様】以下、本発明の画像露光装置について、添
付の図面に示される好適実施例を基に詳細に説明する。

【００２７】図１に、本発明の画像露光装置の一例の斜
視図が概念的に示される。

【００２８】図１に示される画像露光装置１０は、それ
ぞれＣ（シアン）、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）を
発色させるための波長および光出力を有する光を射出す
る光源ユニット１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｍと、これらの光
源ユニット１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｍから射出された光ビ
ーム１６Ｃ，１６Ｙ，１６Ｍの進行方向に沿って、シリ
ンドリカルレンズ１８Ｃ，１８Ｙ，１８Ｍと、反射ミラ
ー２０と、ポリゴンミラー２２と、ｆθレンズ２４と、
シリンドリカルミラー２６とを有する３ＬＤ光異角入射
光学系、および図示しないが、感光材料Ａを副走査搬送
する副走査搬送手段より、基本的に構成される。

【００２９】このような画像露光装置１０は、副走査搬
送手段によって、感光材料Ａを図中矢印ｂで示される副
走査方向に搬送しつつ、矢印ａで示される主走査方向に
偏向した光ビーム１６Ｃ，１６Ｙ，１６Ｍによって走査
することにより、結果的に感光材料Ａを各光ビームで２
次元的に走査し、画像露光を行う。

【００３０】画像露光装置１０は、３ＬＤ光異角入射光
学系を有するものであり、所定の狭帯域波長の光ビーム
を射出する光源として、少しずつ異なる角度でポリゴン
ミラー２２の反射面２２ａに光ビームを射出する、３つ
の光源ユニット１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｍを有している。

【００３１】光源ユニット１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｍは本
発明の最も特徴的な部材であって、光源である半導体レ
ーザ（以下、ＬＤとする）を放熱板に保持し、かつ、Ｌ
Ｄより射出された光を平行光に整形するコリメータレン
ズとを組み合わせユニット化したものである。例えば、
感光材料Ａのシアン（Ｃ）の色素を発色させるための光
源ユニット１２Ｃは波長８１０ｎｍの光ビーム１６Ｃ
を、感光材料Ａのイエロー（Ｙ）の色素を発色させるた
めの光源ユニット１２Ｙは波長７５０ｎｍの光ビーム１
６Ｙを、感光材料Ａのマゼンタ（Ｍ）の色素を発色させ
るための光源ユニット１２Ｍは波長６７０ｎｍの光ビー
ム１６Ｍをそれぞれ射出する。これらの光源ユニット１
２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｍは、後述する電気制御系によって
制御される。

【００３２】図２に、光ビーム１６Ｃを射出する光源ユ
ニット１２Ｃの概略正面図（ａ）、およびそのｂ−ｂ線
概略断面図（ｂ）が示される。なお、光源ユニット１２
Ｙおよび１２Ｍは、適用するＬＤ（具体的には、その発
信波長）が異なる以外はこの光源ユニット１２Ｃと同様
の構成を有するので、以下の説明は光源ユニット１２Ｃ
を代表例として行い、他の説明は省略する。

【００３３】光源ユニット１２Ｃは、光ビーム１６Ｃの
光源である８１０ｎｍのレーザ光を射出するＬＤ３０
と、コリメータレンズ３２と、コリメータレンズ３２の
鏡胴３４と、ＬＤ３０および鏡胴３４の保持部材も兼ね
る放熱板３６と、放熱板の温度保持機構４０とを有す
る。なお、前述のように光源ユニット１２Ｙおよび１２
Ｍは、適用するＬＤのみが異なるものであり、光源ユニ
ット１２Ｙは７５０ｎｍの光を射出するＬＤが、光源ユ
ニット１２Ｍは６７０ｎｍの光を射出するＬＤが、それ
ぞれ適用されて各光源ユニットが形成される。

【００３４】図示例の光源ユニット１２Ｃにおいて、Ｌ
Ｄ３０は、自らが発生する熱の放熱部材である放熱板３
６に形成される保持孔３８に保持され、所定の位置に配
置される。ここで、ＬＤ３０は、ＬＤ３０と同形で若干
小さな保持孔３８に圧入され、次いで放熱板３６が加熱
→冷却、もしくは冷却→加熱、もしくは冷却あるいは加
熱されることにより、保持孔３８に保持・固定される。
また、放熱板の測温手段（サーミスタ４２）および加熱
手段（パワートランジスタ４４）を有する温度保持機構
４０によって、放熱板３６を加熱し、放熱板３６を一定
温度に保つ。

【００３５】つまり、ＬＤ３０は自らよりも若干小さな
保持孔３８に圧入されることによって、保持孔３８その
ものに保持される。また、保持孔３８にＬＤ３０を圧入
後、放熱板３６を加熱し、次いで冷却等の加熱・冷却処
理することにより、ＬＤ３０の圧入によって生じた放熱
板３６の残留応力を開放して、安定化し、ＬＤ３０の発
熱等により開放される応力歪、放熱板３６の熱膨張、外
部からの振動に対して、ＬＤ３０を所定の位置に安定し
て保持することができる。しかも、温度保持機構４０に
よって放熱板３６を一定温度にすることにより、放熱板
３６の熱膨張（収縮）によるＬＤ３０の位置の移動もな
い。さらに温度変化によるＬＤ３０の波長変動もなく、
安定した画像露光が可能となる。

【００３６】前述のように、従来の画像露光装置におい
ては、光源であるＬＤは放熱板に形成される保持孔に落
し込まれるように挿入され、背面より板バネ等によって
押圧されることにより放熱板に保持されるが、この方法
では、ＬＤの発熱、またＬＤの発熱による放熱板の膨張
（収縮）、環境温度の変化、および外部からの衝撃等に
よってＬＤの位置が移動してしまうことにより、ＬＤと
コリメータレンズとの相対的な位置が変化し、感光材料
Ａ上における光ビームの照射位置やビーム径が変化して
しまい、良好な画像露光を行うことができない。特に図
示例のような、感光材料ＡのＣ、ＭおよびＹの色素をそ
れぞれに発色させる３本の光ビームによって露光を行う
装置においては、このような不都合が起こると感光材料
Ａ上における各光ビームの照射位置関係が変化してしま
い、いわゆる色ズレとなってしまう。

【００３７】これに対し、上記構成の光源ユニット１２
Ｃ（１２Ｙ，１２Ｍ）を適用する本発明の画像露光装置
１０においては、ＬＤ３０を常に所定の位置に保持する
ことができるので、ＬＤ３０とコリメータレンズ３２と
の位置が相対的に変化することがなく、これに起因する
光ビームの照射位置やビーム径の変化のない良好かつ高
画質な画像露光を行うことができる。

【００３８】放熱板３６の形成材料には特に限定はな
く、アルミニウム、黄銅、銅等、ＬＤ３０の放熱板とし
て通常使用されるものがいずれも適用可能である。

【００３９】また、放熱板３６に形成されＬＤ３０を保
持する保持孔３８の形状には特に限定はなく、ＬＤ３０
の形状に応じて、ＬＤ３０を圧入した後に、これを適度
な力で所定の位置に保持可能な部分を少なくとも一部有
する形状であればよいが、ＬＤ３０を所定の位置に確実
に保持し、位置変化を好適に防止するためには、図示例
のようにＬＤ３０を圧入可能な、若干小さな同形状とす
るのが好ましい。

【００４０】本発明の画像露光装置１０に適用される光
源ユニット１２Ｃにおいては、保持孔３８にＬＤ３０を
圧入した後に、放熱板３６を加熱し、次いで冷却する。
この加熱・冷却処理により、ＬＤ３０の圧入によって放
熱板に生じる残留応力を開放し、ＬＤ３０の発熱によっ
て生じる応力歪によるＬＤ３０の移動を防止する。な
お、加熱・冷却処理は、冷却後に加熱を行うものであっ
てもよく、あるいは加熱のみ、冷却のみの処理であって
も、残留応力解放の効果がある。

【００４１】加熱および冷却温度は、ＬＤ３０の保証最
高（最低）温度の範囲内で適宜設定すればよく、通常は
加熱は６０〜７０℃程度、冷却は−２０〜１０℃程度で
あるが、好ましくは、画像露光装置が置かれるであろう
環境（使用環境、輸送環境等）に応じた放熱板３６の最
高温度以上（最低温度以下）の温度による加熱・冷却処
理を行うのが好ましい。例えば、保証最高温度が８５℃
のＬＤで、想定される放熱板３６の最高温度が６０℃程
度、最低温度が０℃程度の装置であれば、６０℃以上の
加熱処理および０℃以下の冷却処理を行うのが好まし
い。

【００４２】加熱および冷却処理の時間は、放熱板３６
が有する残留応力を開放できる時間を加熱（冷却）温度
や残留応力等に応じて適宜設定すればよいが、通常は？
時間以上、好ましくは８時間以上の加熱（冷却）処理を
行う。

【００４３】他方、コリメータレンズ３２は、好ましい
態様として、鏡胴３４に保持され、かつ、この鏡胴３４
が放熱板３６に形成されるＶ字形溝４６に載置されるこ
とにより、所定の位置に保持される。

【００４４】鏡胴３４によるコリメータレンズ３２の保
持方法には特に限定はなく、カメラ等に適用される公知
の方法がいずれも適用可能であるが、図示例において
は、好ましい態様として、各種の接着剤によって接着す
ることにより、コリメータレンズ３２を鏡胴３４に接着
・固定した構成を有する。コリメータレンズ３２を鏡胴
３４に接着・固定することにより、鏡胴３４内部でコリ
メータレンズ３２が移動することがないので、ＬＤ３０
とコリメータレンズ３２との相対位置をより確実に保持
できると共に、鏡胴３４の位置を調整するのみでコリメ
ータレンズ３２の位置調整が可能となる。

【００４５】コリメータレンズ３２と鏡胴３４との固定
に適用される接着剤には特に限定はないが、寸法安定
性、作業性等の点で、エポキシ系の接着剤あるいは紫外
線硬化型の接着剤が好適に用いられる。

【００４６】このようにしてコリメータレンズ３２を保
持・固定する鏡胴３４は、放熱板３６に形成されるＶ字
形溝４６に載置され、板バネ５０によって固定されてい
る。なお、板バネ５０はビス４８，４８によって放熱板
３６に固定される。つまり、図示例の光源ユニット１２
Ｃにおいては、コリメータレンズ３２（鏡胴３４）の感
光材料Ａ平面方向（主走査および副走査方向）の位置調
整はＶ字形溝４６によって行われる。このような構成を
有することにより、製作時にＶ字形溝４６の寸法精度を
出しておけば、放熱板３６と鏡胴３４とを組み合わせる
際に、鏡胴３４の感光材料Ａ平面方向の位置調整を行う
必要がなく、また、光源ユニット１２Ｃの構成および組
み立てを極めて容易にすることができる。

【００４７】Ｖ字形溝４６の角度や深さ等の形状はＬＤ
３０の固定位置等に応じて、コリメータレンズ３２とＬ
Ｄ３０との光軸が一致するように適宜決定すればよい。
また、Ｖ字形状以外にも、逆台形、楕円形等、２つの傾
斜面に鏡胴３４を当接させることにより、鏡胴３４を位
置決めして載置可能な各種の形状が適用可能である。

【００４８】他方、コリメータレンズ３２（鏡胴３４）
の焦点深度（光軸）方向の位置決めは、図示例のように
鏡胴３４の一方の端面を放熱板３６に当接することによ
って行っても良く、あるいは、鏡胴３４をＶ字形溝４６
でこの方向に移動することにより調節した後に、板バネ
５０によって固定してもよい。

【００４９】図示例の光源ユニット１２Ｃには、放熱板
３６を加熱して一定温度に保つための温度保持機構４０
を配備される。温度保持機構４０は、測温手段であるサ
ーミスタ４２、加熱手段であるパワートランジスタ４
４、アンプ５２、Ａ／Ｄ変換器５４、マイクロプロセッ
サ（以下、μＰとする）５６、およびドライバ５８より
構成されるものであり、サーミスタ４２による測温結果
に応じてパワートランジスタ４４によって放熱板３６を
加熱し、一定温度に保持する。

【００５０】温度保持機構４０において、サーミスタ４
２による放熱板３６の計測結果信号はアンプ５２に転送
される。アンプ５２においては、前記計測結果信号と基
準値（図示例においてはグランド）との差分が検出さ
れ、次いで、検出結果がＡ／Ｄ変換器５４によってデジ
タル信号に変換され、μＰ５６に転送される。μＰ５６
は、前記信号を受けてパワートランジスタ４４による加
熱量を設定（選択）し、この信号をドライバ５８に転送
する。加熱量の信号を受けたドライバ５８は、この信号
に応じてパワートランジスタ４４を駆動して放熱板３６
を加熱し、放熱板３６を一定温度に保持する。

【００５１】このような温度保持機構４０によって放熱
板３６を一定温度にすることにより、放熱板３６の熱膨
張によるＬＤ３０の移動がなく、しかも、温度変化によ
るＬＤ３０の波長変動もなく、安定した画像露光が可能
となる。特に図示例のように３つの光ビーム（ＬＤ）を
適用する画像露光装置においては、各光源ユニットより
射出される光ビームの照射位置が変化しないので、各光
ビームの照射位置を互いに変化することのない一定の関
係に保つことができるので、色ズレのない高画質なカラ
ー画像の露光が可能である。さらにＬＤの温度が一定に
保持されることにより、ＬＤの電気的特性が安定化され
る効果もある。

【００５２】温度保持機構４０に適用される測温手段お
よび加温手段はサーミスタ４２およびパワートランジス
タ４４には限定されず、公知の各種の測温および加温手
段がいずれも適用可能である。

【００５３】また、温度保持機構４０は、光源ユニット
１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｍの個々に配備され、それぞれに
放熱板３６の測温・温度保持を行うのが好ましいが、代
表的に１つの光源ユニットの放熱板３６の測温を行い、
これを基に３つの光源ユニットの放熱板３６の温度保持
を行う構成であってもよい。

【００５４】図２に示される光源ユニット１２Ｃは、Ｌ
Ｄ３０と鏡胴３４と保持を放熱板３６によって行う構成
を有するが、本発明に適用される光源ユニットはこれに
限定はされず、放熱板はＬＤのみを保持・固定する構成
であってもよい。しかしながら、ＬＤとコリメータレン
ズ３２との相対的な位置を、より確実に保持できるとい
う点で、図示例のように一体的に成型される放熱板３６
によってＬＤ３０と鏡胴３４の保持を行い、さらに、放
熱板３６の温度保持を行うのが好ましい。

【００５５】図１に示される画像露光装置１０において
は、光ビーム１６Ｃ，１６Ｙ，１６Ｍを射出する光源ユ
ニット１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｍはそれぞれ個々に形成さ
れているが、本発明はこれには限定はされず、１つの放
熱板に３種のＬＤ、およびコリメータレンズを組込み、
３つの光ビーム１６Ｃ，１６Ｙ，１６Ｍを射出する光源
ユニットを一体的に形成してもよい。この場合の温度保
持手段４０は、１つのパワートランジスタ４４によって
加温を行うものであってもよく、各ＬＤに対応する等の
複数のパワートランジスタ４４を適用するものであって
もよい。

【００５６】光源ユニット１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｍから
射出された光ビーム１６Ｃ，１６Ｙ，１６Ｍは、シリン
ドリカルレンズ１８Ｃ，１８Ｙ，１８Ｍに入射する。シ
リンドリカルレンズ１８Ｃ，１８Ｙ，１８Ｍとｆθレン
ズ２４とシリンドリカルミラー２６とは面倒補正光学系
を構成し、ポリゴンミラー２２の面倒れを補正する。

【００５７】ここで、光源ユニット１２Ｃ，１２Ｙ，１
２Ｍから射出され、シリンドリカルレンズ１８Ｃ，１８
Ｙ，１８Ｍを通過した光ビーム１６Ｃ，１６Ｙ，１６Ｍ
は、ミラー２０によって所定の方向に反射されてポリゴ
ンミラー２２の反射面２２ａに少しずつ異なる角度で入
射し、この反射面２２ａで反射されて感光材料Ａ上の同
一の主走査線ＳＬ上に異なる角度で結像し、時間的に間
隔をあけて同一主走査線ＳＬ上を走査する。従って、光
源ユニット１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｍは所定の角度で配置
され、また、反射ミラー２０は光ビーム１６Ｃ，１６
Ｙ，１６Ｍの光路を変えて、これらをいずれもポリゴン
ミラー２２の反射面２２ａの略同一線上の近接した位置
に若しくは略同一点上に入射させる。

【００５８】ｆθレンズ２４は、各光ビーム１６Ｃ，１
６Ｙ，１６Ｍを主走査線ＳＬのいずれの位置においても
正しく結像させるためのものである。なお、ｆθレンズ
２４は、波長が６７０，７５０，８１０ｎｍの光に対し
て色収差が許容範囲内に収まるように補正されている。
シリンドリカルミラー２６は、シリンドリカルレンズ１
８Ｃ，１８Ｙ，１８Ｍとｆθレンズ２４ともに面倒れ補
正光学系を構成する他、各光ビーム１６Ｃ，１６Ｙ，１
６Ｍをいずれも立下げて、副走査搬送される感光材料Ａ
上の副走査方向と略直交する主走査線ＳＬに向け、感光
材料Ａに入射させる。

【００５９】ここで、感光材料Ａは、図示しない副走査
搬送手段によって副走査方向に搬送されているので、主
走査方向に偏向した光ビーム１６Ｃ，１６Ｙ，１６Ｍ
は、結果的に２次元的に感光材料Ａを走査し、画像露光
を行う。

【００６０】光ビーム１６Ｃ，１６Ｙ，１６Ｍによるこ
のような画像露光の制御、つまり、光源ユニット１２
Ｃ，１２Ｙ，１２Ｍによる光ビームの射出は、駆動回路
１４Ｃ，１４Ｙ，１４Ｍおよび画像信号源２８によって
制御される。

【００６１】駆動回路１４Ｃ，１４Ｙ，１４Ｍは、光源
ユニット１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｍを駆動するための駆動
回路であって、パルス幅変調の場合、各画素に対して設
定された時間だけ、各ＬＤ毎に予め設定された光出力に
対する駆動電流を光源ユニット１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｍ
に流す。この結果、光源ユニット１２Ｃ，１２Ｙ，１２
Ｍは、それぞれ各ＬＤ毎に予め設定された光出力で各Ｌ
Ｄについてｉ画素に応じて決定された時間だけ発光す
る。これが１ラインに渡って行われて、光源ユニット１
２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｍは１ラインの露光を行う。

【００６２】この駆動回路１４Ｃ，１４Ｙ，１４Ｍは画
像信号源２８に接続される。画像信号源２８は、駆動回
路１４Ｃ，１４Ｙ，１４Ｍへの１ライン分の画像情報信
号の入力タイミング、各光源ユニット１２Ｃ，１２Ｙ，
１２Ｍの発光タイミング（画素クロックタイミング）等
々を制御し、あるいは様々な信号を受けて、画像露光装
置に必要な種々の制御を行うものである。

【００６３】以上、本発明の画像露光装置について詳細
に説明したが、本発明は上記実施例に限定はされず、本
発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良およ
び変更を行ってもよいのはもちろんである。

【００６４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の画
像露光装置によれば、光ビーム光源であるＬＤとコリメ
ータレンズとの相対的な位置が変化することがないの
で、被走査体上における光ビームの走査位置やビーム径
の狂いの無い正確な画像露光を行うことができ、特に、
複数の光ビームを適用するカラー画像の場合は色ズレ等
のない良好な画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像露光装置の一例を示す概略斜視図
である。

【図２】（ａ）は図１に示される画像露光装置に適用さ
れる光源ユニットの概略正面図、（ｂ）はそのｂ−ｂ線
概略断面図である。

【図３】従来の画像露光装置に適用される光源ユニット
の概略断面図である。

【符号の説明】

１０ 画像露光装置 １２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｍ 光源ユニット １４Ｃ，１４Ｙ，１４Ｍ 駆動回路 １６Ｃ，１６Ｙ，１６Ｍ 光ビーム １８Ｃ，１８Ｙ，１８Ｍ シリンドリカルレンズ ２０ ミラー ２２ ポリゴンミラー ２４ ｆθレンズ ２６ シリンドリカルミラー ２８ 画像信号源 ３０ 半導体レーザ（ＬＤ） ３２ コリメータレンズ ３４ 鏡胴 ３６ 放熱板 ３８ 保持孔 ４０ 温度保持手段 ４２ サーミスタ ４４ パワートランジスタ ４６ Ｖ字形溝 ４８ ビス ５０ 板バネ ５２ アンプ ５４ Ａ／Ｄ変換器 ５６ マイクロプロセッサ（μＰ） ５８ ドライバ

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【手続補正書】

【提出日】平成３年１２月２７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４２】加熱および冷却処理の時間は、放熱板３６
が有する残留応力を開放できる時間を加熱（冷却）温度
や残留応力等に応じて適宜設定すればよいが、通常は１
時間以上、好ましくは８時間以上の加熱（冷却）処理を
行う。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レーザ光を射出する半導体レーザと、前記
   半導体レーザを圧入・保持する保持孔が形成された放熱
   板とを有し、前記保持孔に半導体レーザを圧入し、前記
   放熱板を加熱後に冷却、もしくは冷却後に加熱、もしく
   は冷却あるいは加熱してなる光源ユニットを適用するこ
   とを特徴とする画像露光装置。
2. 【請求項２】少なくとも１つの光ビームを主走査方向に
   偏向し、この光ビームによって前記主走査方向と略直交
   する副走査方向に相対的に移動する被走査体を画像露光
   する画像露光装置であって、 レーザ光を射出する半導体レーザと、前記半導体レーザ
   を保持する保持孔が形成された放熱板と、前記放熱板の
   測温手段および加熱手段を有し、前記測温手段の測温結
   果に応じて前記放熱板を加熱して一定温度に保持する温
   度保持機構とを有する光源ユニットを適用することを特
   徴とする画像露光装置。
3. 【請求項３】少なくとも１つの光ビームを主走査方向に
   偏向し、この光ビームによって前記主走査方向と略直交
   する副走査方向に相対的に移動する被走査体を画像露光
   する画像露光装置であって、 レーザ光を射出する半導体レーザと、前記半導体レーザ
   を圧入・保持する保持孔が形成され、前記保持孔に半導
   体レーザを圧入し、加熱後に冷却、もしくは冷却後に加
   熱、もしくは冷却あるいは加熱してなる放熱板と、前記
   放熱板の測温手段と、前記測温手段の測温結果に応じて
   所定温度となるように前記放熱板を加熱する加熱手段と
   を有する光源ユニットを適用することを特徴とする画像
   露光装置。