JPH10256674A - レーザユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品点数が削減され、組立が簡単で全体が小
型化されるレーザユニットを提供する。 【解決手段】 焦点がレーザチップ２の発光点に一致す
るように予め形成されたコリメートレンズ１７が、カバ
ー３の解放上面に取り付けられている半導体レーザ基体
５Ａが、放熱基台１０に固設された構成で、従来のレー
ザユニットからホルダとコリメートレンズを保持固定す
る鏡筒とが不要となり、部品点数が削減されると共に、
煩雑な調整作業も必要がなくなり、製造組立コストが大
幅に低減され、且つ全体の小型化も実現される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置の光
書込器などに利用され、レーザビームを出射するレーザ
ユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】レーザビームを出射するレーザユニット
は、画像形成装置の光書込器などに利用されているが、
従来のこの種のレーザユニット２０は、図３に示すよう
な構成になっており、放熱基台１０に半導体レーザ基体
５が固設され、この半導体レーザ基体５を覆って、放熱
基台１０には、先端部に端面を開放面とする小径突出部
１１ａを有する円筒状のホルダ１１が固定配設されてお
り、小径突出部１１ａの内周面にはねじが刻設され、こ
のねじに螺合するねじが外周面に刻設された鏡筒１２
が、ホルダ１１に螺合されている。この鏡筒１２内に
は、コリメートレンズ１３が保持固定されていて、鏡筒
１２の上面は開放面となっている。

【０００３】放熱基台１０に固定配設される半導体基体
５は、図４に示すように、サブマウント６にレーザチッ
プ２が取り付けられ、このサブマウント６が支持板１に
固設され、レーザチップ２を覆って、上面が開放された
カバー３が支持板１に固定され、カバー３の開放面を塞
いでカバーガラス１５が配設され、支持板１内には電子
冷却器１４が設けられ、レーザチップ２の励起端子７が
支持板１の下面から突出配設されている。

【０００４】この従来のレーザユニット２０は、組立調
整作業時に、半導体レーザ基体５のレーザチップ２の光
軸と、鏡筒１２に保持固定されるコリメートレンズ１３
の光軸とが一致するように、放熱基台１０に半導体レー
ザ基体５と、ホルダ１１とが相対的に位置決めされて取
り付けられる。そして、小径突出部１１ａに螺合された
鏡筒１２を、コリメートレンズ１３の焦点がレーザチッ
プ２の発光点に一致するように、光軸方向に調整移動さ
せ、コリメートレンズ１３の焦点がレーザチップ２の発
光点に一致した位置で、接着剤によって鏡筒１２がホル
ダ１１に固定される。

【０００５】レーザユニット２０は、この調整作業の終
了後に、例えば画像形成装置の光書込器に組み込まれ、
原稿画像で変調されたレーザビームを放射して、光書込
器による感光体に対する原稿画像の静電潜像の書込が行
なわれる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前述の従来のレーザユ
ニット２０では、放熱基台１０に取り付けられる半導体
レーザ基体５を覆って、小径突出部１１ａを有する円筒
状のホルダ１１が放熱基台１０に固定され、このホルダ
１１にコリメートレンズ１３を保持固定させた鏡筒１２
が螺合されている。このために、部品点数が増加し全体
の形状が大型化すると共に、レーザチップ２の光軸をコ
リメートレンズ１３の光軸に一致させ、コリメートレン
ズ１３の焦点をレーザチップ２の発光点に一致させる調
整作業も煩雑である。

【０００７】本発明は、前述した従来のレーザユニット
の構造の現状に鑑みてなされたものであり、その目的
は、部品点数が削減され、組立が簡単で全体が小型化さ
れるレーザユニットを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、支持板に取り付けられたレ
ーザチップを覆って、上面が透明なカバーが前記支持板
に固設された半導体レーザ基体が、放熱基台に固設され
ていて、前記レーザチップから発せられるレーザビーム
が、前記上面にほぼ直角方向に放射されるレーザユニッ
トであり、前記カバーの上面が、光学レンズで形成され
ていることを特徴とするものである。

【０００９】同様に前記目的を達成するために、請求項
２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記光
学レンズがコリメートレンズであることを特徴とするも
のである。

【００１０】同様に前記目的を達成するために、請求項
３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の発明に
おいて、前記光学レンズがガラスレンズであることを特
徴とするものである。

【００１１】同様に前記目的を達成するために、請求項
４記載の発明は、請求項１または請求項２記載の発明に
おいて、前記光学レンズが樹脂レンズであることを特徴
とするものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施の形態
を、図１及び図２を参照して説明する。図１は本実施の
形態に係る半導体レーザユニットの構成を示す説明図、
図２は本実施の形態が適用された光書込器の構成を示す
説明図である。

【００１３】本実施の形態に係るレーザユニット２０Ａ
は、図１に示すように、半導体レーザ基体５Ａが放熱基
台１０に固設されており、半導体基体５Ａは、サブマウ
ント６にレーザチップ２が取り付けられ、このサブマウ
ント６が支持板１に固設され、レーザチップ２を覆っ
て、上面が開放されたカバー３が支持板１に固定され、
カバー３の開放面を塞いで、ガラス製のコリメートレン
ズ１７が配設され、支持板１内には電子冷却器１４が設
けられ、レーザチップ２の励起端子７が支持板１の下面
から突出配設されている。この場合、コリメートレンズ
１７は、カバー３への取り付け状態で、その焦点がレー
ザチップ２の発光点に一致するように予め形成されてい
る。

【００１４】本実施の形態が組み込まれた光書込器は、
図２に示すように、本実施の形態に係るレーザユニット
２０Ａの後段にレンズ３１が配設され、レンズ３１によ
って、レーザユニット２０Ａからのレーザビームが、反
射面に焦点を結ぶ位置に、多面鏡３２が回転自在に配設
されている。

【００１５】また、多面鏡３２に対して、多面鏡３２の
反射面からの反射光を集束するレンズ３３が配置され、
このレンズ３３で集束されたレーザビームを反射するミ
ラー３４が、レンズ３３の後段に配置され、ミラー３４
での反射光が、防塵ガラス３５を介して、感光体４０に
照射されるように、防塵ガラス３５の後段に感光体４０
が回転自在に配設されている。さらに、ミラー３４の端
部近傍に、走査の同期を取るための同期ミラー４１が配
置されている。

【００１６】この光書込器では、原稿画像で変調された
レーザユニット２０Ａからの出射光が、多面鏡３２の反
射面で反射され、レンズ３３での集束光がミラー３４で
反射されて、防塵ガラス３５を通って感光体４０に入射
され、多面鏡３２の回転と感光体４０の回転とによっ
て、感光体４０に対して、原稿画像のアドレスに対応し
て入射され走査されることにより、感光体４０に原稿画
像の静電潜像が書込形成される。そして、走査光の同期
ミラー４１での反射によって書込の制御が行なわれる。

【００１７】この光書込器に組み込まれる本実施の形態
に係るレーザユニット２０Ａは、前述のように、焦点が
レーザチップ２の発光点に一致するように予め形成され
たコリメートレンズ１７がカバー３に取り付けられた半
導体レーザ基体５Ａが、放熱基台１０に固設され組立時
の調整が不要で、部品点数が削減され小型化される。こ
のために、本実施の形態が組み込まれる光書込器全体に
ついても、同様に構成が簡単になり小型化され、その製
造コストを低減することが可能になり、また、コリメー
トレンズ１７の作成時の形状を変更することにより、レ
ーザビームの形状を円形や楕円形などに簡単に設定する
ことが可能になる。

【００１８】このように、本実施の形態によると、焦点
がレーザチップ２の発光点に一致するように予め形成さ
れたコリメートレンズ１７が、カバー３の開放上面に取
り付けられている半導体レーザ基体５Ａが、放熱基台１
０に固設された構成なので、図３に示す従来のレーザユ
ニットに対して、ホルダ１１とコリメートレンズ１３を
保持固定する鏡筒１２とが不要となり、部品点数が削減
されると共に、煩雑な調整作業も必要がなくなり、製造
組立コストが大幅に低減され、且つ全体の小型化も実現
される。

【００１９】なお、以上の実施の形態では、コリメート
レンズ１７がガラスレンズである場合を説明したが、本
発明はこの実施の形態に限定されるものではなく、例え
ば、コリメートレンズを樹脂製レンズにして、製造コス
トをより低減させることも可能である。

【００２０】

【発明の効果】請求項１記載の発明によると、支持板に
取り付けられたレーザチップを覆って、上面が透明なカ
バーが支持板に固設された半導体レーザ基体が、放熱基
台に固設されていて、レーザチップから発せられるレー
ザビームが、カバーの透明な上面にほぼ直角方向に放射
されるレーザユニットにおいて、カバーの上面が光学レ
ンズで形成されているので、筒状ホルダに光学レンズを
別途保持させる必要がなくなり、部品点数を削減し全体
を小型化することが可能になる。

【００２１】請求項２記載の発明によると、請求項１記
載の発明で得られる効果に加えて、光学レンズがコリメ
ートレンズなので、レーザユニットから平行なレーザビ
ームを取り出すことが可能になる。

【００２２】請求項３記載の発明によると、請求項１ま
たは請求項２記載の発明で得られる効果に加えて、光学
レンズがガラスレンズなので、レンズ形状の選択により
円形、楕円形などの任意のビーム形状を簡単に形成する
ことが可能になる。

【００２３】請求項４記載の発明によると、請求項１ま
たは請求項２記載の発明で得られる効果に加えて、光学
レンズが樹脂レンズなので、レンズ形状の選択により円
形、楕円形などの任意のビーム形状を簡単に且つ低製造
コストで形成することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る半導体レーザユニ
ットの構成を示す説明図である。

【図２】同実施の形態が適用された光書込器の構成を示
す説明図である。

【図３】従来のレーザユニットの構成を示す断面説明図
である。

【図４】図３の半導体レーザ基体部分の構成を示す説明
図である。

【符号の説明】

１ 支持板 ２ レーザチップ ３ カバー ５Ａ 半導体レーザ基体 ６ サブマウント ７ 端子 １０ 放熱基台 １７ コリメートレンズ ２０Ａ レーザユニット

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持板に取り付けられたレーザチップを
   覆って、上面が透明なカバーが前記支持板に固設された
   半導体レーザ基体が、放熱基台に固設されていて、前記
   レーザチップから発せられるレーザビームが、前記上面
   にほぼ直角方向に放射されるレーザユニットであり、 前記カバーの上面が、光学レンズで形成されていること
   を特徴とするレーザユニット。
2. 【請求項２】 請求項１記載のレーザユニットにおい
   て、前記光学レンズがコリメートレンズであることを特
   徴とするレーザユニット。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２記載のレーザユ
   ニットにおいて、前記光学レンズがガラスレンズである
   ことを特徴とするレーザユニット。
4. 【請求項４】 請求項１または請求項２記載のレーザユ
   ニットにおいて、前記光学レンズが樹脂レンズであるこ
   とを特徴とするレーザユニット。