JP2020095161A - Optical scanner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置等に用いられる光走査装置に関する。 The present invention relates to an optical scanning device used in an image forming apparatus or the like.
電子写真方式の画像形成装置に用いられる光走査装置は、半導体レーザから出射された光をカップリングレンズで光ビームに変換し、この光ビームを、回転する反射面を有する偏向器で主走査方向に偏向し、さらに走査レンズにより感光体等の被走査面上に結像する。半導体レーザから偏向器の反射面までの入射光学系は、光ビームを副走査方向に集光して反射面上に結像し、偏向器から感光体の間の走査光学系は、反射面で反射された光ビームを、主走査方向および副走査方向に集光して結像する。 An optical scanning device used in an electrophotographic image forming apparatus converts light emitted from a semiconductor laser into a light beam by a coupling lens, and the light beam is deflected in a main scanning direction by a deflector having a rotating reflecting surface. Then, the image is formed on the surface to be scanned such as the photoconductor by the scanning lens. The incident optical system from the semiconductor laser to the reflecting surface of the deflector condenses the light beam in the sub-scanning direction to form an image on the reflecting surface, and the scanning optical system between the deflector and the photoconductor is the reflecting surface. The reflected light beam is condensed in the main scanning direction and the sub scanning direction to form an image.
このような光走査装置において、複数の半導体レーザを用いるものが知られている（特許文献１）。半導体レーザは、円筒状パッケージを有し、パッケージの周面をベース（支持体）にそれぞれ設けられた嵌合孔に個別に圧入することで固定される。 In such an optical scanning device, one using a plurality of semiconductor lasers is known (Patent Document 1). The semiconductor laser has a cylindrical package, and is fixed by individually press-fitting the peripheral surface of the package into fitting holes provided in a base (support).
しかしながら、特許文献１の構成では、各半導体レーザを圧入する嵌合孔の位置や寸法のばらつきにより、複数の半導体レーザの間隔にばらつきが生じやすい。半導体レーザの間隔にばらつきがあると、光ビームの偏向器への入射位置が決まらず、被走査面への入射位置の制御が複雑化するおそれがある。 However, in the configuration of Patent Document 1, variations in the positions and dimensions of the fitting holes into which the respective semiconductor lasers are press-fitted tend to cause variations in the intervals between the plurality of semiconductor lasers. If the distance between the semiconductor lasers varies, the incident position of the light beam on the deflector cannot be determined, which may complicate the control of the incident position on the surface to be scanned.
複数の半導体レーザの間隔のばらつきを抑制することができる光走査装置を提供することが望まれている。 It is desired to provide an optical scanning device capable of suppressing variations in intervals between a plurality of semiconductor lasers.
複数の半導体レーザと、支持体と、入射光学系と、偏向器と、走査光学系とを備えた光走査装置を開示する。複数の半導体レーザはそれぞれが円筒状のパッケージを有する。支持体は、複数の半導体レーザを支持する。入射光学系は、複数の半導体レーザから出射された光を光ビームに変換する。偏向器は、軸を中心に回転し、複数の半導体レーザからの光ビームを反射して偏向する。走査光学系は、偏向器によって偏向された光ビームを被走査面に結像する。そして、複数の半導体レーザのパッケージの周面が互いに接触する。 An optical scanning device including a plurality of semiconductor lasers, a support, an incident optical system, a deflector, and a scanning optical system is disclosed. Each of the plurality of semiconductor lasers has a cylindrical package. The support supports a plurality of semiconductor lasers. The incident optical system converts light emitted from a plurality of semiconductor lasers into a light beam. The deflector rotates about an axis and reflects and deflects light beams from a plurality of semiconductor lasers. The scanning optical system forms an image of the light beam deflected by the deflector on the surface to be scanned. Then, the peripheral surfaces of the packages of the plurality of semiconductor lasers contact each other.
このような構成によれば、複数の半導体レーザのパッケージの周面が互いに接触するので半導体レーザ間の距離のばらつきの問題を解消することができる。 With such a configuration, since the peripheral surfaces of the packages of the plurality of semiconductor lasers are in contact with each other, the problem of variation in the distance between the semiconductor lasers can be solved.
前記した光走査装置において、支持体は、貫通孔を有する壁面と、当該壁面から突出する突出部とを有し、突出部は、複数の半導体レーザのパッケージの周面を径方向に押圧するように構成してもよい。このように構成することにより、半導体レーザの径方向の位置を精確に決めてずれないようにしっかりと固定することができる。 In the above-described optical scanning device, the support body has a wall surface having a through hole and a protruding portion protruding from the wall surface, and the protruding portion presses the peripheral surfaces of the packages of the plurality of semiconductor lasers in the radial direction. You may comprise. With this configuration, the radial position of the semiconductor laser can be accurately determined and firmly fixed so as not to shift.
また、突出部は、複数の半導体レーザのパッケージを、パッケージの周面が互いに接触する部分に向けて押圧するように構成するとよい。これにより、複数の半導体レーザの発光点の間隔を精確に決めることができる。 Further, the projecting portion may be configured to press the packages of the plurality of semiconductor lasers toward portions where the peripheral surfaces of the packages contact each other. This makes it possible to accurately determine the intervals between the light emitting points of the plurality of semiconductor lasers.
また、壁面は、貫通孔を複数の半導体レーザに対応して複数有するものとしてもよい。支持体の壁面に複数の貫通孔を設けることで、貫通孔の間に支持体の一部が介在することになるので、複数の半導体レーザに対して壁面に単一の貫通孔がある場合に比べ、支持体の剛性を高め変形を抑制することができる。したがって、半導体レーザから入射光学系までの光路を確保しつつ、支持体によって半導体レーザを精度よく位置決め支持することができる。 The wall surface may have a plurality of through holes corresponding to the plurality of semiconductor lasers. By providing a plurality of through-holes on the wall surface of the support, a part of the support is interposed between the through-holes. Therefore, when a plurality of semiconductor lasers have a single through-hole on the wall surface, In comparison, the rigidity of the support can be increased and deformation can be suppressed. Therefore, the semiconductor laser can be accurately positioned and supported by the support while ensuring the optical path from the semiconductor laser to the incident optical system.
また、複数の半導体レーザのパッケージの周面は、凹部を有し、支持体は、突出部から突出して凹部に係合する突起を有するように構成してもよい。これにより、各半導体レーザの光軸を中心とした回転角を規定することができる。したがって、レーザ光の偏光方向を決めることができ、複数の発光点をもつマルチビームレーザの場合であれば、レーザ光のピッチを決めることができる。 Further, the peripheral surfaces of the packages of the plurality of semiconductor lasers may have a recess, and the support may have a protrusion protruding from the protrusion and engaging with the recess. This makes it possible to define the rotation angle about the optical axis of each semiconductor laser. Therefore, the polarization direction of laser light can be determined, and in the case of a multi-beam laser having a plurality of light emitting points, the pitch of laser light can be determined.
なお、複数の半導体レーザは、軸に平行な方向に並び、入射光学系は、複数の半導体レーザからの光ビームを、偏向器に、偏向器の軸に対してそれぞれ異なる角度で入射させ、走査光学系は、複数の半導体レーザからの光ビームをそれぞれ異なる被走査面に結像するように構成してもよい。このような構成においても、半導体レーザの発光点間の距離を精確に規定することができるので、光ビームを分離して異なる被走査面に結像させることが容易である。これにより、高精度のカラーレーザスキャナを実現することができる。 Note that the plurality of semiconductor lasers are arranged in a direction parallel to the axis, and the incident optical system causes the light beams from the plurality of semiconductor lasers to enter the deflector at different angles with respect to the axis of the deflector and perform scanning. The optical system may be configured to form the light beams from the plurality of semiconductor lasers on different scan surfaces, respectively. Even in such a configuration, the distance between the light emitting points of the semiconductor laser can be accurately defined, so that it is easy to separate the light beams to form images on different scan surfaces. Thereby, a highly accurate color laser scanner can be realized.
前記した光走査装置は、偏向器を固定する底壁と、当該底壁から直交して延びる側壁とをさらに有するものとすることができる。その場合、支持体は側壁の一部に設けられていてもよい。このように、支持体を、偏向器が固定される底壁から直交して延びる側壁に設けることで、複数の半導体レーザを偏向器に対してより精確に位置決めすることができる。 The above-described optical scanning device may further include a bottom wall for fixing the deflector and a side wall extending orthogonally from the bottom wall. In that case, the support may be provided on a part of the side wall. In this way, by providing the support on the side wall extending orthogonally from the bottom wall to which the deflector is fixed, the plurality of semiconductor lasers can be more accurately positioned with respect to the deflector.
前記した光走査装置によれば、複数の半導体レーザの発光点の間隔のばらつきを抑制することができるので、光ビームの、偏向器への入射位置、ひいては、被走査面への入射位置を精確に規定することが容易である。 According to the above-described optical scanning device, since it is possible to suppress the variation in the intervals between the light emitting points of the plurality of semiconductor lasers, it is possible to accurately determine the incident position of the light beam on the deflector, and thus the incident position on the surface to be scanned. It is easy to specify.
次に、本発明の一実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。 Next, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.
図１に示すように、本実施形態に係る光走査装置５は、カラープリンタ１に用いられるものである。カラープリンタ１は、本体筐体２内に、シートＰを供給するシート供給部３と、供給されたシートＰに画像を形成する画像形成部４とを主に備えている。そして、画像形成部４は、光走査装置５と、４つのプロセスユニット６（６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ）と、転写ユニット７と、定着ユニット８とを主に備えている。
As shown in FIG. 1, the optical scanning device 5 according to this embodiment is used in the color printer 1. The color printer 1 mainly includes a sheet supply unit 3 that supplies a sheet P and an image forming unit 4 that forms an image on the supplied sheet P in a main body housing 2. The image forming unit 4 mainly includes an optical scanning device 5, four process units 6 (6Y, 6M, 6C, 6K), a transfer unit 7, and a
シート供給部３は、本体筐体２内の下部に設けられ、シートＰを収容する供給トレイ３１と、供給トレイ３１からシートＰを画像形成部４に供給するシート供給機構３２とを主に備えている。供給トレイ３１内のシートＰは、シート供給機構３２によって１枚ずつ分離されて画像形成部４に供給される。
The sheet supply unit 3 is provided in the lower portion of the main body housing 2, and mainly includes a
光走査装置５は、本体筐体２内の上部に設けられ、印刷データに基づく光ビームＢ（ＢＹ，ＢＭ，ＢＣ，ＢＫ）を各感光体６１の表面に照射することで、感光体６１の表面を露光して静電潜像を形成するように構成されている。感光体６１は、円筒形状で表面に感光層を有する感光体ドラムである。 The optical scanning device 5 is provided in the upper part of the main body housing 2, and irradiates the surface of each photoconductor 61 with a light beam B (BY, BM, BC, BK) based on print data, so that the photoconductor 61 is exposed. The surface is exposed to form an electrostatic latent image. The photoreceptor 61 is a photoreceptor drum having a cylindrical shape and having a photosensitive layer on the surface.
４つのプロセスユニット６は、供給トレイ３１と光走査装置５の間で前後方向に沿って並列配置されており、それぞれ、感光体６１（６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋ）と、帯電器６２と、現像ローラ６３と、供給ローラ６４と、層厚規制ブレード６５と、現像剤を収容する現像剤収容部６６とを主に備えている。現像剤は、正帯電性の一成分乾式トナーを用いることができる。
The four process units 6 are arranged in parallel along the front-rear direction between the
プロセスユニット６は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの現像剤が収容された６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋの符号で示すものがシートＰの搬送方向上流側からこの順で並んで配置されている。なお、本明細書および図面において、現像剤の色に対応した感光体６１などを特定する場合には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのそれぞれに対応させて、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの記号を付することとする。 The process units 6 are arranged in this order from the upstream side in the conveyance direction of the sheet P in the order of 6Y, 6M, 6C, and 6K containing the yellow, magenta, cyan, and black developers. In this specification and the drawings, when identifying the photoreceptor 61 or the like corresponding to the color of the developer, the symbols Y, M, C, and K are associated with yellow, magenta, cyan, and black, respectively. Will be attached.
転写ユニット７は、供給トレイ３１とプロセスユニット６との間に設けられ、駆動ローラ７１と、従動ローラ７２と、駆動ローラ７１と従動ローラ７２の間に張設された無端状の搬送ベルト７３と、４つの転写ローラ７４とを主に備えている。搬送ベルト７３は、外側の面が各感光体６１に接しており、その内側には各転写ローラ７４が各感光体６１との間で搬送ベルト７３を挟持するように配置されている。
The transfer unit 7 is provided between the
定着ユニット８は、プロセスユニット６および転写ユニット７の後方に設けられ、加熱ローラ８１と、加熱ローラ８１と対向配置されて加熱ローラ８１を押圧する加圧ローラ８２とを主に備えている。
The fixing
画像形成部４では、感光体６１の表面が、帯電器６２により一様に正帯電された後、光走査装置５からの光ビームＢの照射によって露光されることで、感光体６１上に印刷データに基づく静電潜像が形成される。そして、現像ローラ６３上に担持された現像剤が感光体６１上に形成された静電潜像に供給されることで、静電潜像が可視像化され、感光体６１上に現像剤像が形成される。
In the image forming unit 4, the surface of the photoconductor 61 is uniformly positively charged by the
シート供給部３から供給されたシートＰは、搬送ベルト７３上を各感光体６１に接触しながら前から後ろに向けて移動する。この過程において、各感光体６１上の現像剤像は、感光体６１と、転写バイアスが印加された転写ローラ７４との間でシートＰ上に順次重ね合わせて転写される。そして、現像剤像が転写されたシートＰは、加熱ローラ８１と加圧ローラ８２の間を通過することで現像剤像が熱定着され、搬送ローラ２３によって本体筐体２内から外部に排出されて排出トレイ２２上に載置される。
The sheet P supplied from the sheet supply unit 3 moves from the front to the rear while contacting each photoconductor 61 on the
図２および図３に示すように、光走査装置５は、筐体５０内に、複数の半導体レーザＬＤと、入射光学系５１と、偏向器５４と、走査光学系５３とを主に備えている。走査光学系５３は、偏向器５４を挟んで筐体５０の長手方向の一方側に感光体６１Ｙ，６１Ｍに対応する走査光学系５３Ｙ，５３Ｍが、偏向器５４を挟んで筐体５０の長手方向の他方側に感光体６１Ｃ，６１Ｋに対応する走査光学系５３Ｃ，５３Ｋが配置されている。なお、図２において筐体５０の長手方向に並べて配置されている半導体レーザＬＤＣ，ＬＤＹの下には、半導体レーザＬＤＫ，ＬＤＭが配置されており、あわせて４つの半導体レーザＬＤＹ，ＬＤＭ，ＬＤＣ，ＬＤＫがある（図４参照）。
As shown in FIGS. 2 and 3, the optical scanning device 5 mainly includes a plurality of semiconductor lasers LD, an incident optical system 51, a
半導体レーザＬＤは、レーザ光を出射する半導体素子であり、半導体レーザＬＤから出射された光は、カップリングレンズＣＬと、シリンドリカルレンズ５２とからなる入射光学系５１により光ビームに変換される。本実施形態において、半導体レーザＬＤは、汎用の円筒状パッケージを有するいわゆるＴＯ−ＣＡＮタイプが採用されている。半導体レーザＬＤの構成については、後述する。入射光学系５１は開口絞りＡＰを有する。開口絞りＡＰは、略矩形状の開口を有する板状の部材であり、光ビームＢの径を規定する。
The semiconductor laser LD is a semiconductor element that emits laser light, and the light emitted from the semiconductor laser LD is converted into a light beam by an incident optical system 51 including a coupling lens CL and a
なお、以下の説明において、主走査方向は、偏向器５４により偏向される方向であり、副走査方向は、光ビームＢの進行方向と主走査方向の両方に直交する方向、すなわち、偏向器５４の回転軸５４Ｘに平行な方向である。
In the following description, the main scanning direction is the direction deflected by the
カップリングレンズＣＬは、半導体レーザＬＤから出射された発散性のレーザ光を集光して、焦点位置が無限遠となる光ビームＢに変換する。シリンドリカルレンズ５２は、光ビームＢを屈折させて副走査方向に集光し、偏向器５４の反射面５４Ａ上で主走査方向に長い線状に結像させる。半導体レーザＬＤと偏向器５４の間に配置されたレンズであるカップリングレンズＣＬとシリンドリカルレンズ５２は、入射光学系５１である。
The coupling lens CL collects the divergent laser light emitted from the semiconductor laser LD and converts it into a light beam B having a focal position at infinity. The
カップリングレンズＣＬは、少なくとも一面に回折面を有することが望ましく、一例として、入射面に回折面を有することができる。また、カップリングレンズＣＬは、出射面に軸対称でない屈折面を有することができる。さらに、カップリングレンズＣＬおよびシリンドリカルレンズ５２は、樹脂製であることが望ましい。カップリングレンズＣＬおよびシリンドリカルレンズ５２が樹脂レンズであることによって、製造コストを抑えることができる。
The coupling lens CL desirably has a diffractive surface on at least one surface, and as an example, the coupling lens CL can have a diffractive surface on the incident surface. In addition, the coupling lens CL can have a refracting surface that is not axially symmetric on the exit surface. Furthermore, it is desirable that the coupling lens CL and the
偏向器５４は、回転軸５４Ｘから等距離に設けられた６つの反射面５４Ａを有するポリゴンミラーであり、反射面５４Ａが回転軸５４Ｘを中心に一定速度で回転することで、カップリングレンズＣＬを通過した光ビームＢを反射して主走査方向に偏向する部材である。偏向器５４は、図３に示すように、筐体５０の底壁５０Ｂに固定されている。
The
走査光学系５３は、偏向器５４と像面との間にある光学系であり、ｆθレンズ５５および補正レンズ５７を備えている。ｆθレンズ５５は、偏向器５４によって等角速度で走査された光ビームＢを感光体６１の表面で主走査方向に等速度で走査するｆθ特性を有している。ｆθレンズ５５は、樹脂製であることが望ましい。ｆθレンズ５５を樹脂製とすることで、製造コストを抑えることができる。
The scanning
反射鏡５６は、ｆθレンズ５５を通過した光ビームＢを補正レンズ５７に向けて反射する部材である。
The reflecting
補正レンズ５７は、偏向器５４の面倒れを補正するため、光ビームＢを屈折させて副走査方向に収束し、感光体６１の表面（被走査面Ｓ）の像面上に結像させるレンズである。補正レンズ５７は、樹脂製であることが望ましい。補正レンズ５７を樹脂製とすることで、製造コストを抑えることができる。
The
光走査装置５では、図２に示すように、半導体レーザＬＤＹ，ＬＤＭ，ＬＤＣ，ＬＤＫからの光ビームＢＹ，ＢＭ，ＢＣ，ＢＫは、偏向器５４で主走査方向に偏向される。そして、図３に示すように、偏向器５４で偏向された光ビームＢは、ｆθレンズ５５を通過し、反射鏡５６で反射され、補正レンズ５７と筐体５０の底壁５０Ｂに形成された露光口５０Ａを通過した後、感光体６１の表面（被走査面Ｓ）を走査露光する。図４は、光学系全体の副走査方向断面を示す図である。図４では、図２に示した開口絞りＡＰＹ，ＡＰＭは図示を省略した。
In the optical scanning device 5, as shown in FIG. 2, the light beams BY, BM, BC and BK from the semiconductor lasers LDY, LDM, LDC and LDK are deflected in the main scanning direction by the
図４に示すように、半導体レーザＬＤＭと半導体レーザＬＤＹは、上下（偏向器５４の回転軸５４Ｘに平行な方向）に並んでいる。入射光学系５１Ｙ，５１Ｍは、副走査方向の断面において、偏向器５４の反射面５４Ａに対して斜めに光ビームＢを入射させるように配置されている。具体的に、カップリングレンズＣＬＭ，ＣＬＹをそれぞれ通過する半導体レーザＬＤＭおよび半導体レーザＬＤＹから出射される互いに平行な光ビームＢＭ，ＢＹは、共通のシリンドリカルレンズ５２に入射し、副走査方向に集光されて、偏向器５４の反射面５４Ａに対して同じ位置に結像される。したがって、光ビームＢＭは、偏向器５４の反射面５４Ａに対して入射角γで下から斜めに入射し、光ビームＢＹは、偏向器５４の反射面５４Ａに対して入射角γで上から斜めに入射する。このため、偏向器５４の１つの反射面５４Ａに、複数の方向から（偏向器５４の回転軸５４Ｘに対して異なる角度で）光ビームＢＭ，ＢＹを入射し、さらに、反射面５４Ａから異なる方向に出射する（図３参照）ことが可能となる。
As shown in FIG. 4, the semiconductor laser LDM and the semiconductor laser LDY are arranged vertically (in a direction parallel to the
上述のように、入射光学系５１Ｙ，５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｋは、４つの半導体レーザＬＤＹ，ＬＤＭ，ＬＤＣ，ＬＤＫからの光ビームＢＹ，ＢＭ，ＢＣ，ＢＫを、偏向器５４の反射面５４Ａに、その回転軸５４Ｘに対してそれぞれ異なる角度で入射させる。そして、走査光学系５３Ｙ，５３Ｍ，５３Ｃ，５３Ｋは、図２および図３に示すように、光ビームＢＹ，ＢＭ，ＢＣ，ＢＫをそれぞれ異なる被走査面ＳＹ，ＳＭ，ＳＣ，ＳＫに結像する。
As described above, the incident
次に、半導体レーザＬＤとそれを支持する支持体１００の構成およびその支持態様について、図４〜図７を参照しつつ詳細に説明する。これらの図面には、本実施形態の４つの半導体レーザＬＤＹ，ＬＤＭ，ＬＤＣ，ＬＤＫのうち、上下に並んだ２つの半導体レーザＬＤＹ，ＬＤＭとそれらに対応する支持体１００が図示されている。なお、他の２つの半導体レーザＬＤＣ，ＬＤＫの支持形態は、図示した半導体レーザＬＤＹ，ＬＤＭの支持形態と同様なので、図示および説明を省略する。
Next, the configuration of the semiconductor laser LD and the
半導体レーザＬＤＹ，ＬＤＭは、それぞれ、図示せぬ発光素子（ＬＤチップ）等を収容するパッケージ２００を有する。パッケージ２００は、金属製のステム２１０と金属製のキャップ２２０とからなる。ステム２１０は、略円筒状で、発光素子等が固定されている。キャップ２２０はステム２１０より小径の略円筒状で、発光素子等を覆ってステム２１０に固定されている。ステム２１０に固定された発光素子からレーザ光がキャップ２２０を通過して出射される。
The semiconductor lasers LDY and LDM each have a
図５に示すように、パッケージ２００のステム２１０の外周面２１１には、３箇所に、レーザ光の出射方向に延びる溝状の凹部（第１凹部２１２，第２凹部２１３）が設けられている。ここで、パッケージ２００の径方向の中心であってレーザ光の出射方向に平行な線をパッケージ２００の軸線とする。パッケージ２００の軸線に対して対称な位置に配置されている一対の第１凹部２１２は、半導体レーザＬＤＹ，ＬＤＭをそれぞれ支持体１００に装着する際にパッケージ２００を保持する治具が係合可能に構成されている。長方形断面の溝状の第２凹部２１３は、後述する支持体１００から突出する突起１２３に係合して各半導体レーザＬＤＹ，ＬＤＭの軸線を中心とした向き（回転角）を規定するものである。
As shown in FIG. 5, groove|channel-shaped recessed parts (1st recessed
半導体レーザＬＤＹ，ＬＤＭを支持する支持体１００は、樹脂からなり、壁面１１０と、当該壁面１１０から突出する突出部１２０とを有する。支持体１００は、光走査装置５の筐体５０の底壁５０Ｂから直交して延びる側壁の一部に設けられている。突出部１２０は壁面１１０からレーザ光の出射方向と反対側に突出している。
The
図５および図６に示すように、壁面１１０は、各半導体レーザＬＤＹ，ＬＤＭに対応して２つの円形の貫通孔１２５を有する。突出部１２０は、２つの貫通孔１２５の周囲に設けられている。図６（ａ）は、半導体レーザＬＤを取り付ける側から見た図である。突出部１２０の内側の面（貫通孔１２５の中心を通り壁面１１０に垂直な軸線側を向く面）は、半導体レーザＬＤＹ，ＬＤＭを保持する円筒状の内周面１２１を構成する。２つの貫通孔１２５の間には突出部１２０は設けられていない。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
突出部１２０は、その端面の４箇所に、切り欠き１２２が設けられている。切り欠き１２２は、各貫通孔１２５の中心を通り壁面１１０に垂直な軸線を通る平面に対して対称な位置に配置されている。各貫通孔１２５に対応する一対の切り欠き１２２は、半導体レーザＬＤＹ，ＬＤＭをそれぞれ支持体１００に装着する際にパッケージ２００を保持する治具が通過可能に構成および配置されている。
The
突出部１２０の内周面１２１には、上下に一つずつ、装着される半導体レーザＬＤＹ，ＬＤＭのステム２１０の第２凹部２１３に対応して、直方体形状の突起１２３が設けられている。突起１２３は、半導体レーザＬＤＹ，ＬＤＭをそれぞれ支持体１００に装着する際に、パッケージ２００を正しい向きで挿入すると第２凹部２１３に嵌合するように構成および配置されており、パッケージ２００の向きが誤っていると半導体レーザＬＤＹ，ＬＤＭの装着ができない。
On the inner
半導体レーザＬＤＹ，ＬＤＭの装着時、パッケージ２００（ステム２１０の外周面２１１の第１凹部２１２）を図示せぬ治具で挟持し、キャップ２２０側（光ビームＢＹ，ＢＭの出射側）を壁面１１０に向けて、第２凹部２１３を突起１２３に嵌め込みながら、突出部１２０の内側に圧入する。そして、パッケージ２００のステム２１０の周縁部が突出部１２０の内周面１２１側に設けられている当接面１２４に当接したところで、治具を取り除く。
When mounting the semiconductor lasers LDY and LDM, the package 200 (the
圧入後、２つの半導体レーザＬＤＹ，ＬＤＭのパッケージ２００の周面、具体的には、ステム２１０の外周面２１１が互いに接触する。また、突出部１２０の内側の面、すなわち半導体レーザＬＤＹ，ＬＤＭに対面する内周面１２１は、２つの半導体レーザＬＤＹ，ＬＤＭのパッケージ２００（ステム２１０）の円筒状の周面（外周面２１１）に密着する。
After the press-fitting, the peripheral surfaces of the
なお、突出部１２０の内周面１２１の直径Ｄ１（図６（ｃ）参照）は、圧入されるステム２１０の外周面２１１の直径Ｄ３（図７参照）よりもわずかに小さい。したがって、半導体レーザＬＤＹ，ＬＤＭのパッケージ２００の周面（外周面２１１）は突出部１２０によって、径方向に押圧される。
The diameter D1 (see FIG. 6C) of the inner
また、突出部１２０の内周面１２１の上下の間隔Ｄ２（図６（ｂ）参照）は、圧入されるステム２１０の直径Ｄ３（図７参照）の２倍よりもわずかに小さい。また、突出部１２０は、上述のように一対の切り欠き１２０が設けられているので、突出部１２０が圧入により上下に広がる方向に弾性変形しやすい。したがって、突出部１２０によって、半導体レーザＬＤＹ，ＬＤＭのパッケージ２００の周面（外周面２１１）は、特に、互いに接触する部分に向けて押圧される。したがって、圧入後の半導体レーザＬＤＹ，ＬＤＭが互いに密着しやすい。
In addition, the vertical distance D2 (see FIG. 6B) of the inner
以上に説明した本実施形態の光走査装置５によれば、半導体レーザＬＤＹ，ＬＤＭのパッケージ２００の周面（ステム２１０の外周面２１１）が互いに密着配置されているため、発光点間の距離のばらつきを抑制することが可能であり、光ビームＢＹ，ＢＭの間隔を精確に規定することができる。したがって、光ビームＢＹ，ＢＭの偏向器５４の反射面５４Ａへの入射位置および副走査方向の入射角度γが精確に決まり、ひいては被走査面ＳＹ，ＳＭへの入射位置が精確に規定される。
According to the optical scanning device 5 of the present embodiment described above, since the peripheral surfaces (outer
また、副走査方向に並べて配置された半導体レーザＬＤＹ，ＬＤＭのパッケージ２００の周面（外周面２１１）が互いに接触するように装着されることで、支持体１００の副走査方向の寸法を小さくすることができる。したがって、光走査装置５の小型化に寄与する。
Further, by mounting the semiconductor lasers LDY and LDM arranged side by side in the sub-scanning direction so that the peripheral surfaces (outer peripheral surfaces 211) of the
また、突出部１２０が、半導体レーザＬＤＹ，ＬＤＭのパッケージ２００の周面（外周面２１１）を径方向に押圧するので、半導体レーザＬＤＹ，ＬＤＭの径方向の位置を精確に決めてずれないようにしっかりと固定することができる。特に、突出部１２０に切り欠きを設けることで、突出部１２０が上下に広がる方向に弾性変形しやすく、パッケージ２００の周面が互いに接触する部分に向けて押圧されるので、圧入後の半導体レーザＬＤＹ，ＬＤＭの発光素子間の距離を精確に決めることができる。
Further, since the protruding
また、前記実施形態では、２つの半導体レーザＬＤＹ，ＬＤＭを互いに接触させて一緒に保持する構成をとりつつ、レーザ光（光ビームＢＹ，ＢＭ）が通過する（もしくはパッケージ２００のキャップ２２０の出射側端部が配置される）貫通孔１２５は、２つの半導体レーザＬＤＹ，ＬＤＭに対応して２つ設けられている。このように構成することで、半導体レーザの出射側の壁面に単一の貫通孔を有する場合に比べ、支持体１００の剛性を高めることができるので、半導体レーザＬＤＹ，ＬＤＭを精度良く位置決め支持することができる。
Further, in the above-described embodiment, while the two semiconductor lasers LDY and LDM are in contact with each other and held together, the laser light (light beams BY and BM) passes through (or the emission side of the
また、支持体１００には、突出部１２０から突出して、半導体レーザＬＤＹ，ＬＤＭのパッケージ２００の周面（外周面２１１）に設けられた凹部（第２凹部２１３）に係合する突起１２３が設けられているので、各半導体レーザＬＤＹ，ＬＤＭの光軸を中心とした回転角を精確に定め、レーザ光の偏光の方向を適切に決めることができる。なお、半導体レーザが複数の発光点を有するマルチビームレーザの場合、レーザ光のピッチを精確に決めることができる。
In addition, the
以上に本実施形態に係る光走査装置５について説明したが、本発明の光走査装置は、前記した実施形態に限られず、適宜変形して実施することができる。 Although the optical scanning device 5 according to the present embodiment has been described above, the optical scanning device of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented by appropriately modifying it.
前記実施形態において、４つの半導体レーザＬＤを２つずつ上下（副走査方向）に並べてそれぞれ１つの支持体１００で支持する構成を例示したが、３つ以上の半導体レーザを１つの支持体で支持するものであってもよく、複数の半導体レーザを横（主走査方向に）に並べて支持することで複数の光ビームを同一の被走査面に結像させるものであってもよい。
In the above-described embodiment, the configuration is illustrated in which two four semiconductor lasers LD are arranged vertically (in the sub-scanning direction) and each supported by one
前記実施形態において、支持体１００は、光走査装置５の筐体５０（側壁）の一部に設けられている例を示したが、支持体１００は筐体５０とは別部品としてもよく、半導体レーザＬＤのパッケージ２００を、その周面が互いに接触するように支持する構造であれば、例示した態様に限定されない。
In the above-described embodiment, the example in which the
例えば、前記実施形態では、支持体１００は壁面１１０を有し、壁面１１０に２つの円形の貫通孔１２５を有する構成を例示したが、貫通孔は、各半導体レーザＬＤからの光ビームＢが偏向器５４に向かって通過する経路を妨げない限り、その形状および数は任意である。
For example, in the above embodiment, the
また、前記実施形態において、支持体１００は、樹脂製の突出部１２０の円筒状の内周面１２１に半導体レーザＬＤのパッケージ２００の周面（外周面２１１）を圧入することで、パッケージ２００の周面を径方向に押圧する構成を例示したが、突出部の支持部分はパッケージの周面を囲む円筒状でなくてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the
図８に示す変形例では、突出部４２０は、正面視長円形であり、その内周面４２１の上下のみが円筒状でその間は平面状に形成されている。
In the modification shown in FIG. 8, the
なお、前記実施形態において、半導体レーザＬＤＹ，ＬＤＭは、円筒状のパッケージ２００の周面（ステム２１０の外周面２１１）が、圧入時に利用する第１凹部２１２，第２凹部２１３が設けられている部分以外が円筒形状を有する例を示した。図８の変形例においては、半導体レーザＬＤＹ，ＬＤＭのパッケージ５００の周面の互いに接触する部分は、それぞれ平面２１５で構成されている。これによって、各半導体レーザＬＤＹ，ＬＤＭの光軸を中心とした向き（回転角）が決まるとともに、その発光点間の距離を精確に規定することができる。したがって、この変形例では、パッケージ５００の周面（外周面２１１）の第２凹部２１３や支持体１００の突起１２３はなくてもよい。
In the above embodiment, the semiconductor lasers LDY and LDM are provided with the first
また、前記実施形態では、突出部１２０に切り欠き１２２を設け、パッケージ２００の圧入時に、特に、上下からパッケージ２００の周面が互いに接触する部分に向けて押圧する形態を例示したが、切り欠き１２２の配置は図示した水平方向両側（各貫通孔１２５の中心を通り壁面１１０に垂直な軸線を通る平面に対して対称な位置）でなくてもよく、突出部は切り欠きがなくてもよい。さらに、支持体としては、パッケージを圧入する構成は必ずしも必要ではなく、支持体はパッケージを押圧していなくてもよい。したがって、支持体は、突出部を持たないものであってもよい。すなわち、パッケージの周面が互いに接触するように支持する構成であれば、パッケージを接着などの手段で支持するものであってもよい。
Further, in the above-described embodiment, the
また、前記実施形態において、支持体１００は、各半導体レーザＬＤに対応して、パッケージ２００の周面（ステム２１０の外周面２１１）に設けられた第２凹部２１３に係合する直方体状の突起１２３を有するものであったが、パッケージ周面の凹部や支持体の突起の形状や数は任意であり、パッケージ周面の凹部や支持体の突起を設けなくてもよい。
In addition, in the above-described embodiment, the
前記実施形態において、各半導体レーザＬＤのパッケージ２００の周面同士が直接接触する構成となっていたが、パッケージ２００間を絶縁するための絶縁シート等を挟んで接触するよう構成してもよい。
In the above embodiment, the peripheral surfaces of the
前記実施形態においては、走査光学系５３Ｙ，５３Ｍ，５３Ｃ，５３Ｋが、複数の半導体レーザＬＤＹ，ＬＤＭ，ＬＤＣ，ＬＤＫからの光ビームＢＹ，ＢＭ，ＢＣ，ＣＫをそれぞれ異なる被走査面ＳＹ，ＳＭ，ＳＣ，ＳＫに結像するように構成することで、カラープリンタ１に適用される光走査装置５を例示したが、モノクロプリンタに本発明を適用することもできる。また、複合機やコピー機など他の画像形成装置に本発明を適用することもできる。
In the above-described embodiment, the scanning
前記実施形態では、各レンズは樹脂製であったが、ガラス製であってもよい。また、入射光学系および走査光学系は、それぞれ１枚のレンズから構成されていてもよい。 In the above embodiment, each lens is made of resin, but it may be made of glass. Further, the incident optical system and the scanning optical system may each be composed of one lens.
前記実施形態においては、偏向器５４の一例として、ポリゴンミラーを示したが、偏向器としては、回転軸を有する振動ミラー（ガルバノミラー）を採用することもできる。また、被走査面は円筒形状で表面に感光層を有する感光体ドラムの表面であったが、ベルト状の感光体の表面であってもよい。
In the above-described embodiment, a polygon mirror is shown as an example of the
前記実施形態および各変形例における要素は、適宜組み合わせて実施することが可能である。 The elements in the above-described embodiment and each modification can be implemented in an appropriate combination.
５ 光走査装置
５０ 筐体
５１ 入射光学系
５２ シリンドリカルレンズ
５３ 走査光学系
５４ 偏向器
５５ ｆθレンズ
５７ 補正レンズ
６１ 感光体
１００ 支持体
１１０ 壁面
１２０ 突出部
１２１ 内周面
１２２ 切り欠き
１２３ 突起
１２４ 当接面
１２５ 貫通孔
２００ パッケージ
２１０ ステム
２１１ 外周面
２１２ 第１凹部
２１３ 第２凹部
２２０ キャップ
Ｂ 光ビーム
Ｓ 被走査面
ＣＬ カップリングレンズ
ＬＤ 半導体レーザ
5
Claims (7)
前記複数の半導体レーザを支持する支持体と、
前記複数の半導体レーザから出射された光を光ビームに変換する入射光学系と、
軸を中心に回転し、前記複数の半導体レーザからの光ビームを反射して偏向する偏向器と、
前記偏向器によって偏向された光ビームを被走査面に結像する走査光学系と
を備え、
前記複数の半導体レーザのパッケージの周面が互いに接触することを特徴とする光走査装置。 A plurality of semiconductor lasers each having a cylindrical package,
A support for supporting the plurality of semiconductor lasers,
An incident optical system that converts light emitted from the plurality of semiconductor lasers into a light beam,
A deflector that rotates about an axis and reflects and deflects the light beams from the plurality of semiconductor lasers;
A scanning optical system for forming an image of the light beam deflected by the deflector on a surface to be scanned,
An optical scanning device, wherein peripheral surfaces of packages of the plurality of semiconductor lasers are in contact with each other.
前記突出部は、前記複数の半導体レーザのパッケージの周面を径方向に押圧することを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。 The support has a wall surface having a through hole, and a protrusion protruding from the wall surface,
The optical scanning device according to claim 1, wherein the projecting portion radially presses a peripheral surface of the package of the plurality of semiconductor lasers.
前記支持体は、前記突出部から突出して前記凹部に係合する突起を有することを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の光走査装置。 The peripheral surface of the package of the plurality of semiconductor lasers has a recess,
The optical scanning device according to claim 2, wherein the support has a protrusion that protrudes from the protrusion and engages with the recess.
前記入射光学系は、前記複数の半導体レーザからの光ビームを、前記偏向器に、前記軸に対してそれぞれ異なる角度で入射させ、
前記走査光学系は、前記複数の半導体レーザからの光ビームをそれぞれ異なる被走査面に結像することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の光走査装置。 The plurality of semiconductor lasers are arranged in a direction parallel to the axis,
The incident optical system causes the light beams from the plurality of semiconductor lasers to enter the deflector at different angles with respect to the axis,
The optical scanning device according to claim 1, wherein the scanning optical system forms an image of the light beams from the plurality of semiconductor lasers on different scan surfaces.
前記支持体は前記側壁の一部に設けられていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の光走査装置。 Further comprising a bottom wall for fixing the deflector and a side wall extending orthogonally from the bottom wall,
7. The optical scanning device according to claim 1, wherein the support body is provided on a part of the side wall.
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