JPS6187467A - 光走査装置における光源装置 - Google Patents

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】 （技術分野） この発明は、光走査装置における光源装置に関する。

（従来技術） レーザービームを偏向させて被走査面を直線的に走置し
、情報を読み取ったり、清報を沓ぎ込んだりする元老を
装置は、元プリンター等に関連して良く知ら凡ている。

このような光走査装置の光源として、半導体レーザーを
用いることが提茶されている。

矛２図は、このような光走査装置を用いろ元プリンター
の１例を要部のみ略示している。図中、符号比は光源ユ
ニット、符号１２はシリンドリカルレンズ、符号１４は
回転多面鏡、符号１６はモーター、符号１８はｆθ　レ
ンズ、符号２０．２２は平面視、符号２４はシリンドリ
カルレンズ、符号２６は光導電性の感光体を、それぞれ
示している。

光源ユニット１０は１元源としての半導体レーザーを含
む。半導体レーザーを発光させると、光源ユニット１０
ｂ）らレーザー光が平行光束として放射される。このレ
ーザー光はシリンドリカルレンズ１２　　を透過し、回
転多面鏡１４：ｃ入射し、同多面鏡１４　　Ｋ反射され
たのち、ｆθ　ｋンズ１８、平面鏡２０．２２．７１Ｊ
ンドリカルレンズ２４を介して、ベルト状の感光体２６
上に、入射し、シリンドリカルレンズ１２，２４、ｆθ
　レンズ１８の作用により、感光体２６上にスポｙ）状
に集束する。

この状態において、モーター１６ＶＣ！っで回転多面鏡
１４ケ等速回転させると、レーザー光の上記スボｙ）状
の集束位置は、感光体２６の直線的かつ等速８フな走査
をくり返す。従って、帯電させたベルト状の感光体２６
を回動させて、その局面を矢印方向・＼送りつつ、半導
体レーザーの発光強度を、画１象信号に応じて強度変調
すれば、感光体２６に、画１象１ｇ号に応する靜電凌像
を形成でき、これを税１象し、得られる可視像を転写紙
上に転写・定着することによって１画像筒号に対応する
記録画像を得ることができる。

シリンドリカルレンズ１２は、ビーム’１１形用である
。

さて、周知の如く、半導体レーザーはその１易度が上昇
すると発つ辰のしきい値が上昇し、また高温度下で使用
すると、寿命に悪影響をおよぼす。

そこで、一般に、半導体レーザーは外気に対して密閉さ
れ、温度制御装置により所定の温度領域に温度制御され
る。半導体レーザーを密閉する空間には、平行板ガラス
による小窓が設けられ、レーザー光束は、上記小窓から
取り出される訳であるが、半導体レーザーの制御湯度領
域が比較的低いため、ともすると、上記小窓の表面に露
結な生じやすい。露結が生ずると、水滴によりレーザー
光が散乱されるので、光走査装置では走査部に必要な光
量が得られなくなってしまう。

このよ５な露結の問題を解決する技術としては特開昭５
５−１１１９号公報に開示された技術が央られている。

しかし、上記平行板ガラスの小窓を有する光源装置は、
たとえ、露結の問題が解決されていても、これを光走査
装置に使用する場合、次の如き問題を有する。

すなわち、平行板ガラスに、きす、泡、リンプル等があ
ると、これらによりレーザー光が散乱さ几、走π部の光
量不足の原因となる。また、平行板ガラスによる反射、
吸収のため半導体レーザーの発光量を十分りで利用でき
ない。

（目　　的） 不発明は、上記の叩き問題点に４みてなされたものであ
って、光走査装置に２いて、前述の平行板ガラスを必要
としない、従って、半導体レーザーの発光量を有効に利
用しうる新規な光源装置の提供ケ目的とする。

（構　　成） 以下、本発明を説明する。

本発明の光源装置は、上述の如く光走査装置に用いられ
るものであって、半導体レーザーと、保持体と、サーミ
スタ及びペルチエ素子と、コリメートレンズと、外囲手
段と、シリンドリカルレンズと、断熱材部材と、保持手
段とを有する。

半導体レーザーは、保持体に保持される。ペルチエ素子
とサーミスタとは、保持体（で設けられて保持体を通じ
て半導体レーザーを温度制御する。

コリメートレンズは半導体レーザーからのレーザー光束
を平行光束化する。

外囲手段は、レーザー光束射出用の開口部を有し、上記
半導体レーザー、保持体、サーミスタ、ペルチエ素子、
コリメートレンズ？囲ｉｆる。

シリンドリカルレンズは、ビーム整形用のものであって
、外囲手段の開口部に設けられる。

断熱材部材は、外囲手段の開口部とシリンドリカルレン
ズとの間に介設され、外囲手段、シリンドリカルレンズ
とともに、外囲手段内部乞外気して対して遮断する。換
言すれば、外囲手段の四日部は、シリンドリカルレンズ
と断熱材部材とでふさがれる訳である。

保持手段は、シリンドリカルレンズを保持シ、シリンド
リカルレンズを、大熱容量の光学系ハウジングと伝熱的
Ｔｌｃ接合させる。

従って、本発明の光源装置は以下の如き作用を−ｒ−を
子、コリメートレンズとともに、外気に対して遮断され
るので、半導体レーザーの確実な温度制御が実現できる
。

外囲手段の開口部は、これをシリンドリカルレンズと断
熱材部材とでふさぐため、従来小窓用に必要とされてい
た平行板ガラスは下漬である。

シリンドリカルレンズと外囲手段開口部との間には［断
熱材部材が介設されるから、外囲手段内部とシリンドリ
カルレンズとの間の熱のやりとりは小さく、さらに、シ
リンドリカルレンズは、太熱容Ｔ＋］Ｌ−の光学系ハウ
ジングと伝熱的に接合されているから、シリンドリカル
レンズの温度は常に光学系ハウジングの温度と略等しく
保たれる。この光学系・・ウジングの温度は元老萱ｍ　
ｌ＆Ｆ’Ｅ　Ｉ）　ｍ式と略等しい。

以下、具体的な実癩例に即して説明する。

光走査装丁考としては、矛２図９で示す如きものを例に
とる。従って、他の図面ンζおいても、同一の機材につ
いては、矛２図におけると同一の符号を用いる。

、！６図において、符号４０は光学系ハウジングヶ示し
ている。

光学系ハウジング４０＋了アルミニウムで形αされ、光
学系の各素子に比し又大きく、大きな熱容量を有する。

光源ユニット１０、口転多面伽１４、モーター１６．　
ｆθ　レンズ１８、平面鏡２２．２４等は、この光学系
ハウジング４０（Ｃ固装される。３−３（２）（でおい
て符号６０は、保持手段を示す。この保持手段も光学系
ハウジング４０内にゎじ止めされる。

符号５０をもって示す蓋は、ねじ５１等に↓って、光学
系ハウジング４０１／ｃ固定されることＶｃ↓って、−
・ウジング内部を外部に対して遮断し、レーザー光の副
出を防き、また、光学系１／（対する防ｒａｉ効果？有
する。

次しζ、１７４図を参照すると、保持手段６０にｖＺ。

以下の如くして、ビーム整形用のシリンドリカルレンズ
１２が保持される。

すなわち、シリンドリカルレンズ１２は、保持手段３０
の凹部に設置される。シリンドリカルレンズ１２　のレ
ンズ面には、弾性体発泡ゴム（（よるシール６２がかぶ
せられる。この状態でレンズ押え６４が、ねじ３５によ
り、保持手段６０にねじ止めされる。このレンズ押え３
４Ｋ、軟質発泡ポリウレタンによる断熱部材３６が貼着
される。

保持手段３０、ソール３２、レンズ押え６４、断熱部材
３乙の各アパーチ＝アは、その中心部を７リント。

リカルレンズ１２の中央元軸と合致するｘ５ｖｃ位置調
整される。なお、レンズ押えろ４の折曲部は、シリンド
リカルレンズ１２０両端を位置決めする。また、シリン
ドリカルレンズ１２はソール３２の弾性力により、保持
手段３０に圧接する。

さて、矛１図？参照すると、この矛１図において、符号
１００は、半導体レーザー？示しているうこノ半導体レ
ーザー１００は、その背面のアルミニウム製の押え部１
０１を、保持体１０２にねじ止め（ねじは図示されず）
さｎることによっ℃、アルミニウム製の保持体１０２に
固定的に保持さｎ、保持体１０２に伝熱的に接合される
。なお押え部１０１の背面には、図示されない、プラス
チック製のスペーサーが固装され、このスペーサーは、
中部端子（図示されず）を保持しており、この中継端子
にリード＠（図示さｉす）が、はんだ付げさ７１でいる
、 保持体１０２には、サーミスタ１０４とペルチエ素子１
０６が固装されている。ペルチェ素子１０６ｉ：サーミ
スタ１０４クク出力をフィードバックすることＱてより
駆動され、保持体１０２に介して半導体レーザー１００
を温度制御する。

ペルチェ索子１０６の一方の而：求保持体１０２　；で
。

他方の面は放熱フィン１０８１７ｉ１″接触している。

フランジ１１０は、アルミニウム製であってねじ１１２
．１１４によって保持体１０２Ｖｃねじ止めさ１ている
が、このフランジ１１０のねじ部に、コリメートレンズ
を装備された鏡筒１１６が、ねじ精舎され、鏡筒１１６
の回転に↓って、半導体レーザー１００に対するコリメ
ートレンズの相対位置を調整しうる↓うになっている。

符号１１５で示す波ワラツヤは。

上記ねじ結合のバノクラノ７ユ防止のために設けられて
いる。フランジ１１０は、アルミニウム製で。

保持体１０２と一体化さｎているので、保持体１０２と
ともにペルチェ素子１０６により温度別！１さ几ろ。

さて、牛絵ｆ体レーザー１００、保持体１０ン、ペルチ
ェｉ　子１ｏ６　、コリメートレンズ等は、断熱材によ
るハウジング１１８．１２０および放熱フィ′ン１０８
により、囲繞されている。これらハウジング１１８．１
２０、放熱フィン１０８は、外囲手段？構成している。

ハウシング１１８は軟質発泡ポリウレタンで形成　１さ
れ、ハウジング１２０はプラスチック製である、放熱フ
ィン１０８、ハウジング１１８，１２０および、これら
が内部に囲繞する同容物が、光源ユニット１０（第２図
、矛３図）な構成する。プラスチック製のハウジング１
２０は１，１７２図に示す↓うに、ひし形状であって、
ねじ止め部１２１ヲ有する。

さて、光源ユニッ）１０は、矛６図に示すＸうに、・・
ウジング１２０の突出した筒状部を、光坐系ハウジング
４０の穴４０Ａに、外側から嵌入させ、ハウジング１２
０のオつじ止め部１２１（第２図）ＶＣより、光学系ノ
）ウジング４０Ｖｃねじ止めされる。

一方、保持手段３０は、アルミニウム製であって矛１図
に示すように、ねじ５２．５３により、光栄系ハウジン
グ４０１てスつじ止めさｎ同ハウジング４０とシリンド
リカルレンズ１２とを伝熱的に結合する。

このとき、断熱部材６６は、ハウジング１２０の筒状部
の先端部に圧接する。かくして、外囲手段の開Ｄ　部ハ
、／リントリカルレンズ１２、シール３２、レンズ押え
３４、断熱部材３６によってふさがれることになる。従
って、この実捲例において、断熱部材６６、レンズ押え
６４、シール６２は、断熱材部材を構成している。

従って、半導体レーザー１００な発光させれば、レーザ
ー元は、コリメートレンズで平行光束化されてシリンド
リカルレンズ１２に入射し、シリンドリカルレンズ１２
から射出するレーザー元は、同レンズ１２によって必要
なビーム整形を受ける。

（効　果〕 以上、本発明によれば、光走査装置における新規な光源
装置を提供できる。この光源装置では、外囲手段の開口
部を、ビーム整形用のシリンドリカルレンズと断熱材部
材とでふさぐので、従来。

上記開口部に配備されていた平行板ガラスを不要とする
ことができ、コストを低減化できるととも（（、上記平
行板ガラスの存在にもとづく光量無だをなくすることが
できる。

また、ビーム整形用のシリンドリカルレンズは保持手段
〉こよって火熱容−凌の光学系ハウジングと伝熱的に接
合されることにより、常に光学系ハウジングと略同温に
保たれるため、シリンドリカルレンズへの露結が生ずる
ことがない。

【図面の簡単な説明】

〕・１図は、本発明の１実捲例を説明するための図、矛
２図は、元老査装當を説明するための図、矛６図は、光
学系ハウジング・＼の光学系のとりつけケ説明するため
の図、第４図は保持手段へのシリンドリカルレンズの取
′）けを説明するための図である。 １００・・・半導体レーザー、１０２・・・保持体、１
０４・・・サーミスタ、１０６・・・ペルチェｉ子、１
０Ｂ−放％　フィン、１１６・・・コリメートレンズの
鏡筒、１１８゜１２０・・・ハウジング、３６・・・断
熱部材、４ｏ・・・光学系ハウジング、１２・・・ビー
ム整形用のシリンドリカルレンズ、３０・・・保持手段 ／′７１５Ｚ囲 ｍ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 半導体レーザーを光源として用いる光走査装置において
   、 半導体レーザーと、この半導体レーザーを保持する保持
   体と、この保持体に設けられ上記保持体を通じて上記半
   導体レーザーを温度制御するサーミスタ及びペルチエ素
   子と、上記半導体レーザーからの元を平行光束化するコ
   リメートレンズと、これら半導体レーザー、保持体、サ
   ーミスタ、ペルチエ素子、コリメートレンズを、包囲し
   、レーザー光束射出用の開口部を有する外囲手段と、こ
   の外囲手段の上記開口部に設けられる、ビーム整形用の
   シリンドリカルレンズと、 上記開口部とシリンドリカルレンズとの間に介設され、
   上記外囲手段、シリンドリカルレンズとともに、外囲手
   段内部を外気に対して遮断する断熱材部材と、 上記シリンドリカルレンズを保持し、上記シリンドリカ
   ルレンズを、大熱容量の光学系ハウジングと伝熱的に接
   合させる保持手段と、を有することを特徴とする、光源
   装置。