JPH0560958A - レ−ザ−光源ユニツト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的は、レ−ザ−ダイオ−ドの支持部
材が樹脂で構成されている場合にあっても、放熱を良好
に保ち、かつ、ヒ−トサイクルにおいても位置決め調整
状態を維持できる構造を備えたレ−ザ−光源ユニットを
得ることにある。 【構成】本発明は、レ−ザ−ダイオ−ド１の支持部材１
０およびコリメ−トレンズの支持部材５の両者の共通す
る位置に貫通する挿通孔１０ａ、５ａを形成するととも
に、上記レ−ザダイオ−ド１側の支持部材１０には同レ
−ザ−ダイオ−ドの一部に当接可能であり、かつ、上記
挿通孔１０ａ、５ａの位置に合わせて螺子孔１１ｂを形
成された熱良導体からなるレ−ザ−ダイオ−ド押さえ部
材１１を配置し、上記レ−ザ−ダイオ−ド側の支持部材
１０をはさんでコリメ−トレンズ側の支持部材５から止
めねじ６を挿通して上記レ−ザ−ダイオ−ド押さえ部材
１１の螺子孔１１ｂに捩じ込むことで上記両支持部材を
一体化するようにしたことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レ−ザ−光源ユニット
に関し、さらに詳しくは、半導体レ−ラ−の保持構造に
関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、レ−ザ−ビ−ムプリンタ
やレ−ザ−ファックス等に用いられるレ−ザ−光源とし
ては、所謂、レ−ザ−ダイオ−ド(ＬＤ)が用いられる。
そして、このレ−ザ−ダイオ−ドＡは、例えばダブルヘ
テロ構造における活性層に平行な方向と垂直な方向との
それぞれ異なった広がり角での発散光を発生させ、その
発散光は半導体レ−ザ出射側に位置するコリメ−トレン
ズＢによって平行光化された上でアパ−チャＣにより楕
円ビ−ムから矩形あるいは円形とされて光学走査に適す
る整形されるようになっている。

【０００３】ところで、上述したレ−ザ−光源からのレ
−ザ−ビ−ムを用いる走査光学系にあっては、ビ−ムの
平行性を得るため、レ−ザ−ダイオ−ドＡとコリメ−ト
レンズＢとの位置関係を正確に割り出すことが必要とさ
れており、具体的には、上記両者の位置決めを例えば、
数μｍ以下において行うことが要求されている。

【０００４】このため、従来では、レ−ザ−ダイオ−ド
Ａおよびコリメ−トレンズＢは、それぞれ独立した保持
部材により保持され、図３においてＸ、Ｙ、Ｚの３軸方
向に独立して移動調整できるようにされており、組立て
調整が行われた後は、それぞれの保持部材が接着や螺子
止めにより固定されるようになっている。

【０００５】このような保持構造の例としては、図４お
よび図５に示す構造のものがある。すなわち、図４に示
した構造においては、レ−ザ−ダイオ−ド１の支持部材
としてこれを取り付けるための基台をなすベ−ス２を、
例えば炭素繊維２０〜３０％入りのポリカ−ボネイト樹
脂(以下「ＰＣ」という)により形成し、このベ−ス２にレ
−ザ−ダイオ−ド１を嵌合するための段付き透孔２ａを
設け、この段付き透孔２ａに対してレ−ザ−ダイオ−ド
１のケ−ス胴部１ａを圧入するとともにフランジ部１ｂ
を段部に押し当てるようにしてレ−ザ−ダイオ−ド１を
位置決めした状態で固定保持するようになっている。ま
た、上述したベ−ス２には、先端にガイドピン２ｂを有
するスペ−サ２ｃが一体成形され、さらに、スペ−サ２
ｃとは別な位置に螺子孔２ｄが形成してあり、上記スペ
−サ２ｄは、電装部品を取り付けてあるプリント基板３
に形成してあるガイド孔３ａに挿入された後に先端のガ
イドピン２ｃがかしめられることで固定され、この固定
によって、レ−ザ−ダイオ−ド１のリ−ド線１ｃがプリ
ント基板３のスル−ホ−ル３ｂから突出する量を設定さ
れるようになっている。このリ−ド先１ｃはプリント基
板３からの突出量が決められることでハンダ付けに供さ
れ、プリント基板３上の電装部品と接続されて駆動回路
の出力部として位置付けられる。一方、上述したベ−ス
２の螺子孔２ｄには、コリメ−トレンズ４の支持部材で
あるフランジ５に形成してある貫通孔５ａに挿通される
止めねじ６が捩じ込まれるようになっており、この止め
ねじ６を介してフランジ５がベ−ス２側と一体化され
る。

【０００６】また、上述したフランジ５には、図５に示
すように、アパ−チャ７ａを有し鏡胴８の外周に嵌め込
まれているアパ−チャ枠７の突起７ｂが差し込まれるよ
うになっており、アパ−チャ７ａの向きが設定された状
態で鏡胴８とともにアパ−チャ枠７を筒状凸部５ｂの内
周面に挿嵌した状態で固定保持するようになっている。
そして、上述した鏡胴８は、フランジ５に形成してある
切欠き部５ｃ(図５参照)から接着剤を流し込まれること
でフランジ５と一体化される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したレ
−ザ−ダイオ−ド１の支持構造にあっては、レ−ザ−ダ
イオ−ド１が、ベ−ス２の段付き透孔２ａに圧入され、
しかもこのベ−ス２が炭素繊維入りＰＣであるために、
レ−ザ−ダイオ−ド１からの放熱が著しく妨げられる虞
れがある。従って、このように放熱特性が悪くなると、
レ−ザ−ダイオ−ドとしての光出力が低下してしまい、
光源として用いた画像形成装置においては、潜像形成時
の露光量が低下することによる画像濃度ムラを引き起こ
す原因となる場合があった。

【０００８】さらに、上述した構造においては、レ−ザ
ダイオ−ド１側の支持部材であるベ−ス２とコリメ−ト
レンズ４側の支持部材であるフランジ５とが、ベ−ス２
に形成してある螺子孔２ｄに捩じ込まれる止めねじ６に
より一体化されるようになっているが、ベ−ス２と止め
ねじ６とを構成する材質により熱膨張が異なるため、相
互間での熱疲労特性が異なってしまい、結果的には、ベ
−ス２側の螺子孔２ｄの螺子山が永久変形してしまい、
相互間での位置ずれを生じる虞れがあり、せっかく位置
決めしたことが無駄になる虞れがあった。

【０００９】そこで、本発明の目的は、上述した従来の
レ−ザ−光源ユニットにおける問題に鑑み、レ−ザ−ダ
イオ−ドの支持部材が樹脂で構成されている場合にあっ
ても、放熱を良好に保ち、かつ、ヒ−トサイクルにおい
ても位置決め調整状態を維持できる構造を備えたレ−ザ
−光源ユニットを得ることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明は、レ−ザダイオ−ド側の支持部材とコリメ
−トレンズ側の支持部材とを締結することで一体化する
構造のレ−ザ−光源ユニットにおいて、上記レ−ザ−ダ
イオ−ドの支持部材および上記コリメ−トレンズの支持
部材の両者の共通する位置に貫通する挿通孔を形成する
とともに、上記レ−ザダイオ−ド側の支持部材には同レ
−ザ−ダイオ−ドの一部に当接可能であり、かつ、上記
挿通孔の位置に合わせて螺子孔を形成された熱良導体か
らなるレ−ザ−ダイオ−ド押さえ部材を配置し、上記レ
−ザ−ダイオ−ド側の支持部材をはさんで上記コリメ−
トレンズ側の支持部材から止めねじを挿通して上記レ−
ザ−ダイオ−ド押さえ部材の螺子孔に捩じ込むことで上
記両支持部材を一体化するようにしたことを特徴として
いる。

【００１１】また本発明は、レ−ザ−ダイオ−ド側の支
持部材が樹脂により形成してあることを特徴としてい
る。

【００１２】さらに本発明は、レ−ザ−ダイオ−ド押さ
え部材が、レ−ザ−ダイオ−ドのリ−ド線引出側の面に
当接して押圧可能とされ、かつ、同リ−ド線を挿通させ
るための透孔を形成された金属部材で構成されているこ
とを特徴としている。

【００１３】

【作用】本発明によれば、レ−ザ−ダイオ−ドは、その
一部がレ−ザ−ダイオ−ド押さえ部材に当接すること
で、熱の伝達経路を設定される。

【００１４】

【実施例】以下、図１および図２において本発明実施例
の詳細を説明する。

【００１５】図１は、本発明実施例によるレ−ザ−光源
ユニットの主要部を示す図４相当の断面図であり、図４
に示したものと同じ構成部品は同符号により示してあ
る。

【００１６】本実施例の特徴は、レ−ザ−ダイオ−ド側
の支持部材の構造として、止めねじを挿通できる孔を備
えたベ−スと、このベ−スと隣合わせて配置され、レ−
ザダイオ−ドに当接可能なレ−ザ−ダイオ−ド押さえ部
材とを設けた点にある。

【００１７】すなわち、図１においてレ−ザ−ダイオ−
ド１側の支持部材をなすベ−ス１０は、図４に示した構
造の場合と同様に炭素繊維入りＰＣにより構成されてお
り、フランジ５側に形成してある止めねじ６の挿通孔５
ａに対向する位置には同様な止めねじ挿通用孔１０ａが
形成されている。従って、止めねじ６は、この位置で螺
子止めされるのでなく、単に挿通されるだけとされてい
る。

【００１８】また、ベ−ス１０の中央部には、レ−ザ−
ダイオ−ド１の位置決めを行える大きさの段付き透孔１
０ｂが貫通させてあり、この段付き透孔１０ｂの内径は
レ−ザ−ダイオ−ド１のケ−スの胴部１ａが隙間嵌めあ
るいは中間嵌めにより装填される寸法とされ、圧入によ
る装填とされないようにされている。従って、レ−ザ−
ダイオ−ド１は、簡単に着脱させることができるように
されている。

【００１９】一方、ベ−ス１０におけるレ−ザ−ダイオ
−ド１のフランジ１ｂ側には、レ−ザ−ダイオ−ド押さ
え部材１１が位置している。すなわち、レ−ザ−ダイオ
−ド押さえ部材１１は、熱良導体であるアルムニュ−ム
合金あるいは鋼板による板金部品であり、レ−ザ−ダイ
オ−ド１のフランジ１ｂに当接することのできる絞り部
１１ａを有し、この絞り部１１ａは、中央部に透孔１１
ａ１を形成されてレ−ザ−ダイオ−ド１のリ−ド線１ｃ
を引き出せるようになっている。上述した絞り部１１ａ
は、例えば、図２に示すように、透孔１１ａ１の周方向
に沿って複数の舌片とされ、その周方向での大きさを変
えることでレ−ザ−ダイオ−ド１のフランジ１ｂに体す
る接触面積あるいは、絞り深さを変えることでフランジ
１ｂに体する押圧力を適宜設定されて形成されるように
なっている。そして、このレ−ザ−ダイオ−ド押さえ部
材１１におけるベ−ス１０の止めねじ挿通用孔１０ａと
対向する位置には、螺子孔１１ｂが形成してあり、止め
ねじ６を捩じ込めるようになっている。

【００２０】本実施例は以上のような構成であるから、
レ−ザ−ダイオ−ド１をベ−ス１０に組み付ける場合、
レ−ザ−ダイオ−ド１をベ−ス１０の透孔１０ｂに挿入
する。

【００２１】そして、このベ−ス１０に対してフランジ
５を接合した状態で止めねじ６をフランジ３側の貫通孔
５ａおよびベ−ス１０における止めねじ挿通用孔１０ａ
に挿通し、この止めねじ６を、レ−ザ−ダイオ−ド１の
フランジ１ｂ側から押し当てられたレ−ザ−ダイオ−ド
押さえ部材１１の螺子孔１１ｂに捩じ込むことで、ベ−
スをはさんでフランジ５とレ−ザダイオ−ド押さえ部材
１１とが一体化されるのを介して３者が一体に固定保持
される。

【００２２】従って、止めねじ６が捩じ込まれることに
より、レ−ザダイオ−ド押さえ部材１１の絞り部１１ａ
がレ−ザ−ダイオ−ド１のフランジ１ｂを押圧し、レ−
ザ−ダイオ−ド１を固定保持する状態となるので、レ−
ザ−ダイオ−ド１からの熱が、レ−ザ−ダイオ−ド押さ
え部材１１を介して放熱される。

【００２３】なお、上述したレ−ザ−ダイオ−ド押さえ
部材１１による放熱作用を助長するために、複数の放熱
フィン(図示されず)を設けても良い。

【００２４】また、本実施例にあっては、ベ−スの材料
として、炭素繊維入りのＰＣを挙げたが、これに限ら
ず、例えば、ベ−スの材料としてガラス繊維入り熱可塑
性樹脂や熱硬化性樹脂等を用い、そしてレ−ザ−ダイオ
−ド押さえ部材をアルムニュ−ムダイキャストとした場
合にあっても、このベ−スにおいて止めねじの挿通部は
単に貫通孔とし、レ−ザダイオ−ド押さえ部材側に螺子
孔を設けるようにするだけで良いこと勿論である。

【００２５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、レ−ザダ
イオ−ド側の支持部材の構造として、このレ−ザ−ダイ
オ−ドを装填するためのベ−スにおける止めねじ挿通部
を端なる貫通孔とし、また、この止めねじをレ−ザ−ダ
イオ−ドの一部に当接して押圧可能な熱良導体のレ−ザ
−ダイオ−ド押さえ部材に形成された螺子孔により螺子
止めするようにしたので、レ−ザ−ダイオ−ドの熱を上
記押さえ部材を介して放熱することができる。従って、
発光出力に関する温度依存性の強いレ−ザ−ダイオ−ド
を用いた光源においても、発光出力の低下を付勢で画像
露光時での出力低下による画像濃度ムラの発生を未然に
防止することができる。

【００２６】また、上述した止めねじの螺子止め部を熱
良導体であるレ−ザ−ダイオ−ド押さえ部材に形成した
ので、仮りに、レ−ザ−ダイオ−ドの支持部材であるベ
−スが止めねじと材質を異ならせていても、熱疲労の影
響を受けることがなくヒ−トサイクルにおいても、特に
温度上昇を来した際の熱膨張を抑えられるので、位置決
めに関する信頼性を損なうことが少なくされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例によるレ−ザ−光源ユニットの主
要部の構成を示す断面図である。

【図２】図１に示した主要部の構成を示す分解斜視図で
ある。

【図３】レ−ザ光源ユニットの概略を説明するための模
式図である。

【図４】図３に示したレ−ザ−光源ユニットに関する従
来の構成を示す図１相当の断面図である。

【図５】図４に示した構成を示す分解斜視図である。

【符号の説明】

１ レ−ザ−ダイオ−ド ４ コリメ−トレンズ ５ コリメ−トレンズ側の支持部材であるフラ
ンジ ５ａ 止めねじ挿通部 ６ 止めねじ １０ レ−ザ−ダイオ−ド側の支持部材であるベ
−ス １０ａ 止めねじ挿通用孔 １１ レ−ザ−ダイオ−ド押さえ部材 １１ａ レ−ザ−ダイオ−ドと当接する絞り部 １１ｂ 止めねじ螺合部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｓ 3/02

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レ−ザダイオ−ド側の支持部材とコリメ−
   トレンズ側の支持部材とを締結することで一体化する構
   造のレ−ザ−光源ユニットにおいて、 上記レ−ザ−ダイオ−ドの支持部材および上記コリメ−
   トレンズの支持部材の両者の共通する位置に貫通する挿
   通孔を形成するとともに、上記レ−ザダイオ−ド側の支
   持部材には同レ−ザ−ダイオ−ドの一部に当接可能であ
   り、かつ、上記挿通孔の位置に合わせて螺子孔を形成さ
   れた熱良導体からなるレ−ザ−ダイオ−ド押さえ部材を
   配置し、 上記レ−ザ−ダイオ−ド側の支持部材をはさんで上記コ
   リメ−トレンズ側の支持部材から止めねじを挿通して上
   記レ−ザ−ダイオ−ド押さえ部材の螺子孔に捩じ込むこ
   とで上記両支持部材を一体化するようにしたことを特徴
   とするレ−ザ−光源ユニット。
2. 【請求項２】請求項１記載のレ−ザ光源ユニットにおい
   て、レ−ザ−ダイオ−ド側の支持部材は樹脂により形成
   してあるレ−ザ−光源ユニット。
3. 【請求項３】請求項１記載のレ−ザ−光源ユニットにお
   いて、レ−ザ−ダイオ−ド押さえ部材は、レ−ザ−ダイ
   オ−ドのリ−ド線引出側の面に当接して押圧可能とさ
   れ、かつ、同リ−ド線を挿通させるための透孔を形成さ
   れた金属部材で構成されているレ−ザ−光源ユニット。