(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレーザ発光部をモノリシックにアレイ配列してなる半導体レーザアレイチップと、
外周縁部に位置決め用突起が形成され、上記半導体レーザアレイチップ及びその付属物を支持し、同一円上に配置された複数の貫通穴の個々に、接続用のピンを貫通される支持基板と、
レーザ光射出用の窓を有し、上記支持基板に支持された上記半導体レーザアレイチップ及びその付属物に被せられ、上記支持基板に基部を固定されるキャップとを有し、
上記支持基板が支持する付属物はバックライト検出用の受光素子を含み、上記接続用のピンは、上記受光素子用の１本と、グランド用の１本とを含み、
上記支持基板の外径：Ｄ（単位：ｍｍ）、半導体レーザアレイチップにおけるレーザ発光部の数：Ｎが、条件：
Ｎ≧３、且つ、１≦Ｄ−Ｎ≦４、且つ、
（Ｄ−２）／（Ｎ＋２）≧０．６４
を満足することを特徴とする半導体レーザアレイパッケージ。
【請求項２】
複数のレーザ発光部をモノリシックにアレイ配列してなる半導体レーザアレイチップと、
外周縁部に深さ：０．４ｍｍの位置決め用切り欠きが形成され、上記半導体レーザアレイチップ及びその付属物を支持し、同一円上に配置された複数の貫通穴の個々に、接続用のピンを貫通される支持基板と、
レーザ光射出用の窓を有し、上記支持基板に支持された上記半導体レーザアレイチップ及びその付属物に被せられ、上記支持基板に基部を固定されるキャップとを有し、
上記支持基板が支持する付属物はバックライト検出用の受光素子を含み、上記接続用のピンは、上記受光素子用の１本、グランド用の１本を含み、
上記支持基板の外径：Ｄ（単位：ｍｍ）、半導体レーザアレイチップにおけるレーザ発光部の数：Ｎが、条件：
Ｎ≧３、且つ、１≦Ｄ−Ｎ≦４、且つ、
（Ｄ―２．８）／（Ｎ＋２）≧０．６４
を満足することを特徴とする半導体レーザアレイパッケージ。
【請求項３】
半導体レーザアレイを用いる光源ユニットであって、
半導体レーザアレイパッケージと、
この半導体レーザアレイパッケージから射出する複数のレーザ光束に共通に設けられ、各レーザ光束の発散性の光束形態を所望の光束形態に変換するカップリングレンズとをユニット化してなり、
上記半導体レーザアレイパッケージが請求項１または２に記載のものであることを特徴とする半導体レーザアレイ光源ユニット。
【請求項４】
請求項３記載の半導体レーザアレイ光源ユニットにおいて、
カップリングレンズと、半導体レーザアレイパッケージが、共通のホルダにより保持されて一体化されていることを特徴とする半導体レーザアレイ光源ユニット。
【請求項５】
請求項４記載の半導体レーザアレイ光源ユニットにおいて、
半導体レーザアレイパッケージが、ホルダに設けられた嵌合穴に、支持基板を圧入されて上記ホルダに保持されていることを特徴とする半導体レーザアレイ光源ユニット。
【請求項６】
請求項４記載の半導体レーザアレイ光源ユニットにおいて、
半導体レーザアレイパッケージが、ホルダに設けられた嵌合孔にキャップを嵌合された状態で、固定部材によりホルダに固定されたことを特徴とする半導体レーザアレイ光源ユニット。
【請求項７】
請求項３〜６の任意の１に記載の半導体レーザアレイ光源ユニットにおいて、
カップリングレンズがコリメートレンズであることを特徴とする半導体レーザアレイ光源ユニット。
【請求項８】
光源側からの複数の光束を、共通の光偏向手段により偏向させ、複数の偏向光束を共通の走査結像光学系により被走査面に向かって集光させて、上記被走査面上に、互いに副走査方向に分離した複数の光スポットを形成して上記被走査面の複数走査線を同時に光走査するマルチビーム走査装置において、
光源として、請求項１または２記載の半導体レーザアレイパッケージを用いたことを特徴とするマルチビーム走査装置。
【請求項９】
請求項８記載のマルチビーム走査装置において、
光源である半導体レーザアレイパッケージからの各発散性の光束を以後の光学系に適した光束形態とするカップリングレンズと、半導体レーザアレイパッケージとをユニット化した半導体レーザアレイ光源ユニットを用い、
この半導体レーザアレイ光源ユニットとして、請求項３〜７の任意の１に記載のものを用いたことを特徴とするマルチビーム走査装置。
【請求項１０】
感光媒体の感光面に対してマルチビーム走査による画像書込みを行って潜像を形成し、この潜像を可視化して所望の画像を得る画像形成装置において、
マルチビーム走査による画像書込みを行うマルチビーム走査装置として、請求項８または９記載のマルチビーム走査装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の画像形成装置において、
感光媒体が光導電性の感光体であり、形成される静電潜像がトナー画像として可視化されることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体レーザアレイパッケージ・半導体レーザアレイ光源ユニット・マルチビーム走査装置および画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光走査装置による光走査の効率化を目して、被走査面上の複数走査線を同時に光走査するマルチビーム走査方式が提案され、実用化されつつある。マルチビーム走査方式では、２以上の光束を同時に放射する光源が必要となるが、このようなマルチビーム走査用の光源として「複数のレーザ発光部をモノリシックにアレイ配列してなる半導体レーザアレイチップを内蔵した半導体レーザアレイパッケージ」が実用化されている。
半導体レーザアレイパッケージとしては現在、パッケージサイズが５．６ｍｍでレーザ発光部の数が２であるものと、パッケージサイズが９ｍｍでレーザ発光部の数が４であるものとが知られている。
このような半導体レーザアレイパッケージを用いると、２本もしくは４本の走査線を同時に光走査できるが、マルチビーム走査方式では、同時に光走査できる走査線数のさらなる増大が意図されており、レーザ発光部数の大きい半導体レーザアレイパッケージが求められている。
パッケージサイズを大きくすれば、半導体レーザ発光部数を増大させることは容易であるが、マルチビーム走査装置の光源として許容されるパッケージサイズには自ずから限界がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、パッケージサイズを徒に増大させることなくレーザ発光部数を有効に増大した半導体レーザアレイパッケージの実現を課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明の半導体レーザアレイパッケージは、半導体レーザアレイチップと、支持基板と、キャップとを有する。
「半導体レーザアレイチップ」は、複数のレーザ発光部をモノリシックにアレイ配列したものである。
「支持基板」は、半導体レーザアレイチップ及びその付属物（配線やバックライト検出用の受光素子等）を支持し、複数の貫通穴の個々に接続用のピン（外部との電気的な接続に用いられる）を貫通される。上記複数の貫通孔は同一円上に配置される。接続用のピンは、上記受光素子用の１本と、グランド用の１本を含む。
「キャップ」は、レーザ光射出用の窓を有し、支持基板に支持された半導体レーザアレイ及びその付属物に被せられ、支持基板に基部を固定される。
【０００５】
請求項１記載の半導体レーザアレイパッケージは、以下の如き特徴を有する。
即ち、支持基板は「外周縁部に位置決め用突起が形成」されている。
支持基板の外径：Ｄ（単位：ｍｍ）、半導体レーザアレイチップにおけるレーザ発光部の数：Ｎが、条件：
Ｎ≧３、且つ、１≦Ｄ−Ｎ≦４、且つ、
（Ｄ―２）／（Ｎ＋２）≧０．６４
を満足する。
なお上記「支持基板の外径」は、上の説明で「パッケージサイズ」と呼んだものであり、この外径には、上記「位置決め用突起」の大きさは含まれない。
【０００６】
請求項２記載の半導体レーザアレイパッケージは、以下の如き特徴を有する。
即ち、支持基板は「外周縁部に深さ：０．４ｍｍの位置決め用切り欠きが形成」されている。
支持基板の外径：Ｄ（単位：ｍｍ）、半導体レーザアレイチップにおけるレーザ発光部の数：Ｎが、条件：
Ｎ≧３、且つ、１≦Ｄ−Ｎ≦４、且つ、
（Ｄ―２．８）／（Ｎ＋２）≧０．６４
を満足する。この請求項２記載の半導体レーザアレイパッケージでも「支持基板の外径」は、前記「パッケージサイズ」であり、上記「位置決め用切り欠き」を無視した大きさである。
【０００７】
この発明の半導体レーザアレイ光源ユニットは、半導体レーザアレイを用いる光源ユニットであって、半導体レーザアレイパッケージとカップリングレンズとをユニット化してなる（請求項３）。
「半導体レーザアレイパッケージ」は、上記請求項１または２に記載のものである。
「カップリングレンズ」は、半導体レーザアレイパッケージから射出する複数のレーザ光束に共通に設けられ、各レーザ光束の発散性の光束形態を所望の光束形態に変換するレンズである。
この請求項３記載の半導体レーザアレイ光源ユニットにおいては、カップリングレンズと半導体レーザアレイパッケージとを、共通のホルダにより保持して一体化することができる（請求項４）。
【０００８】
この場合、半導体レーザアレイパッケージを「ホルダに設けられた嵌合穴に、支持基板を圧入」してホルダに保持させてもよいし（請求項５）、半導体レーザアレイパッケージを「ホルダに設けられた嵌合孔にキャップを嵌合させた状態で、固定部材によりホルダに固定」してホルダに保持させてもよい（請求項６）。
半導体レーザアレイパッケージから放射される各光束は発散性であり、カップリングレンズはこれらの光束を、以後の光学系に適した所望の光束形態とする。従って、カップリングレンズにより変換された後の光束形態は、「当初の発散傾向を弱められた弱い発散性の光束」でもよいし、あるいは逆に「集束性の光束」でも良いが、（実質的な）平行光束とすることもできる。
即ち、上記請求項３〜６の任意の１に記載の半導体レーザアレイ光源ユニットにおいて、カップリングレンズをコリメートレンズとすることができる（請求項７）。カップリングレンズにより、光源からの光束を平行光束とすると、以後の光学系の「配置位置の自由度」が大きくなるので都合がよい。
【０００９】
この発明のマルチビーム走査装置は「光源側からの複数の光束を、共通の光偏向手段により偏向させ、複数の偏向光束を共通の走査結像光学系により被走査面に向かって集光させて、被走査面上に、互いに副走査方向に分離した複数の光スポットを形成して、被走査面の複数走査線を同時に光走査するマルチビーム走査装置」である。
「走査線」は、被走査面上における光スポットの走査軌跡を言う。
請求項８記載のマルチビーム走査装置は、光源として請求項１または２記載の半導体レーザアレイパッケージを用いたことを特徴とする。
請求項９記載のマルチビーム走査装置は、請求項８記載のマルチビーム走査装置において「光源である半導体レーザアレイパッケージからの各発散性の光束を以後の光学系に適した光束形態とするカップリングレンズと半導体レーザアレイパッケージとをユニット化した半導体レーザアレイ光源ユニット」を用い、この半導体レーザアレイ光源ユニットとして、請求項３〜７の任意の１に記載のものを用いたことを特徴とする。
【００１０】
この発明の画像形成装置は「感光媒体の感光面に対してマルチビーム走査による画像書込みを行って潜像を形成し、この潜像を可視化して所望の画像を得る画像形成装置」であり、マルチビーム走査による画像書込みを行うマルチビーム走査装置として、請求項８または９記載のマルチビーム走査装置を用いることを特徴とする。
感光媒体としては例えば「銀塩フィルム」を用いることもできる。この場合、マルチビーム走査により書込まれた潜像は、通常の銀塩写真プロセスの現像・定着手法で可視化することができる。このように、感光媒体として銀塩フィルムを用いる場合、この発明の画像形成装置は光製版装置や光描画装置（例えば、ＣＴスキャンのデータを画像化する装置）として実施できる。
【００１１】
感光媒体としてはまた「光導電性の感光体」を用いることができる。
この場合、潜像は、感光体の均一帯電とマルチビーム走査による画像書込みとにより静電潜像として形成され、電子写真プロセスの現像手法でトナー画像として可視化される（請求項１１）。
光導電性の感光体としては周知の適宜のものを用いることができる。トナー画像は、感光体上から直接、あるいは中間転写ベルト等の中間転写媒体を介して転写シートやＯＰＣシート（オーバヘッドプロジェクタ用のプラスチックシート）等のシート状の記録媒体に転写され、この記録媒体上に定着される。
光導電性の感光体にはまた、酸化亜鉛紙のようにシート状のものもあり、この場合にはトナー画像を感光体上に直接定着することができる。
請求項１１記載の画像形成装置は、デジタル複写装置や光プリンタ、光プロッタ、ファクシミリ等として実施できる。
【００１２】
若干、説明を補足すると、請求項１および２において、レーザ発光部の数：Ｎは「Ｎ≧３」である。即ち、この発明の半導体レーザアレイパッケージは「３以上のレーザ発光部」を持つ。Ｎが２以下では、発明の課題である「レーザ発光部数の増大」に繋がらない。条件：１≦Ｄ−Ｎ≦４において、下限を超えると、パッケージサイズに比してレーザ発光部の数が大きすぎてパッケージとしての実装が困難となる。また、上限を超えると、レーザ発光部数に比してパッケージサイズが大きく、課題の達成条件である「パッケージサイズを徒に増大させることなく」が満足されない。
請求項１記載の半導体レーザアレイパッケージにおける条件：
（Ｄ―２）／（Ｎ＋２）≧０．６４
および、請求項２記載の半導体レーザアレイパッケージにおける条件：
（Ｄ―２．８）／（Ｎ＋２）≧０．６４
は、レーザ発光部数：Ｎを持った半導体レーザアレイチップを内蔵できるパッケージサイズ（支持基板の外径）の最小値を規定する条件である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を説明する。
図１は、請求項１記載の半導体レーザアレイパッケージの実施の１形態を説明するための図である。（ａ）は正面から見た状態を仮想的な断面で切断した状態を示し、（ｂ）は上面図、（ｃ）は底面図である。
図１に示すように、請求項１記載の半導体レーザアレイパッケージ１０は、複数のレーザ発光部をモノリシックにアレイ配列してなる半導体レーザアレイチップ１１と、外周縁部に位置決め用突起１５Ａが形成され、半導体レーザアレイチップ１１及びその付属物（配線やバックライト検出用の受光素子等）１３を支持し、複数の貫通穴Ｈ１、Ｈ２、．．Ｈｉ、．．の個々に、接続用のピンＰ１、Ｐ２、．．Ｐｉ、．．を貫通される支持基板１５と、レーザ光射出用の窓１７Ａを有し、支持基板１５に支持された半導体レーザアレイ１１及びその付属物１３に被せられ、支持基板１５に基部１７Ｂを固定されるキャップ１７とを有する。
【００１４】
図の如く、支持基板１５の外径をＤ（単位：ｍｍ）、半導体レーザアレイチップ１１におけるレーザ発光部の数をＮとすると、これらは「Ｎ≧３、且つ、１≦Ｄ−Ｎ≦４、且つ、（Ｄ―２）／（Ｎ＋２）≧０．６４」を満足する。
図１に示すように、請求項１記載の半導体レーザアレイパッケージ１０では、支持基板１５の有する位置決め用突起１５Ａが、支持基板１５の外周面から突出している。このため、キャップ１７の基部１７Ｂはその外周部を支持基板１５の「外周縁ぎりぎり」に設定できる。
キャップ１７は、基部１７Ｂにより支持基板１５に接着固定されるのであるが、この接着に用いられる基部１７Ｂの幅：ｄとして０．５ｍｍは必要である。接続用のピンＰｉは一般に、太さ：０．２〜０．４ｍｍ程度であるが、これらのピンＰｉを貫通させるために支持基板１５に穿設される貫通孔Ｈｉは、直径として１ｍｍは必要である。
なお、図１（ｃ）に示す貫通孔Ｈ１を貫通しているピンＰ１はグランド用で、このピンＰ１のみは支持基板１５と導通されている。
【００１５】
接続用のピンは、半導体レーザアレイチップにおける各レーザ発光部ごとに１本、グランド用に１本、バックライト検出用の受光素子用に１本が必要である。従って、半導体レーザアレイチップ１１におけるレーザ発光部数がＮであれば、必要なピン数はＮ＋２本になる。支持基板１５の中央部には付属物１３が支持されるので、ピンＰｉの貫通孔Ｈｉは「キャップ１７内における支持基板１５の外周側で、キャップ１５内壁ぎりぎりのところ」に設けられる。
従って、貫通孔Ｈｉの中心部は支持基板１５の外周部から１ｍｍ（基部１７Ａの幅：０．５ｍｍ＋貫通孔の半径：０．５ｍｍ）のところに位置する。
そうすると、貫通孔Ｈｉの中心部は「直径：Ｄ−２ｍｍの円周上」に位置することになり、上記円周は（Ｄ−２）πの長さを有する。支持基板１５の強度や、貫通孔形成の精度を考慮すると「隣接する貫通孔Ｈｉの間隔」は、ある程度の大きさが必要である。
発明者の研究によると、円周：（Ｄ−２）π（ｍｍ）上に、直径：１ｍｍの貫通孔Ｈｉを細密に配置する場合、支持基板の機械強度や精度の面から、配置できる貫通孔の数ｎは「（Ｄ−２）π／２を越えない自然数」であることが分かった。貫通孔の数がこれよりも大きくなると、支持基板の強度が著しく弱まる。
【００１６】
半導体レーザアレイチップにおけるレーザ発光部数をＮとすると、必要なピン数はＮ＋２本であり、このＮ＋２本のピンを、図１（ｃ）の如くに配置できるのに必要な支持基板１５の外径：Ｄ（パッケージサイズ）は、「（Ｄ−２）π／２≧Ｎ＋２」となり、これを書きなおすと「（Ｄ−２）／（Ｎ＋２）≧２/π＝0．６４」となる。
【００１７】
図２は、請求項２記載の半導体レーザアレイパッケージの、実施の１形態を説明するための図である。（ａ）は正面から見た状態を仮想的な断面で切断した状態を示し、（ｂ）は上面図、（ｃ）は底面図である。繁雑を避けるため、混同の虞がないと思われるものについては図１におけると同一の符号を用いた。
図２に示すように、請求項２記載の半導体レーザアレイパッケージ２０は、複数のレーザ発光部をモノリシックにアレイ配列してなる半導体レーザアレイチップ１１と、外周縁部に位置決め用切り欠２５Ａきが形成され、半導体レーザアレイチップ１１及びその付属物１３を支持し、複数の貫通穴Ｈ１、Ｈ２、．．Ｈｉ、．．の個々に接続用のピンＰ１、Ｐ２、．．Ｐｉ、．．を貫通される支持基板２５と、レーザ光射出用の窓２７Ａを有し、支持基板２５に支持された半導体レーザアレイチップ１１及びその付属物１３に被せられ、支持基板２５に基部２７Ｂを固定されるキャップ２７とを有する。
【００１８】
図の如く、支持基板２５の外径をＤ（単位：ｍｍ）、半導体レーザアレイチップ１１におけるレーザ発光部の数をＮとすると、これらは「Ｎ≧３、且つ、１≦Ｄ−Ｎ≦４、且つ、（Ｄ―２．８）／（Ｎ＋２）≧０．６４」を満足する。
図２に示すように、請求項２記載の半導体レーザアレイパッケージ２０では、支持基板１５が、位置決め用切り欠き２５Ａを有している。このため、キャップ２７の基部２７Ｂはその外周部を、支持基板１５の「外周部に設けられた位置決め用切り欠きの内側ぎりぎり」に設定することになる。位置決め用きり欠き２５Ａの深さ：ｅは０．４ｍｍが必要である。
キャップ２７は、その基部２７Ｂにより支持基板２５に接着固定され、接着に用いられる基部１５の幅：ｄとして０．５ｍｍは必要である。
【００１９】
前述の請求項１記載の実施形態と同様、ピンＰｉを貫通させるために支持基板１５に穿設される貫通孔Ｈｉは、直径として１ｍｍは必要である。
この場合、図２（ｃ）のように配置された貫通孔Ｈｉの中心部は、支持基板２５の外周部から１．４ｍｍ（位置決め用切り欠き２５Ａの深さ：０．４ｍｍ基部１７Ａの幅：０．５ｍｍ＋貫通孔の半径：０．５ｍｍ）のところに位置する。
そうすると、貫通孔Ｈｉの中心部は直径：Ｄ−２．８ｍｍの円周上に位置することになり、円周は（Ｄ−２．８）πの長さを有する。支持基板１５の強度や、貫通孔形成の精度を考慮すると、円周：（Ｄ−２．８）π（ｍｍ）上に、直径：１ｍｍの貫通孔Ｈｉを細密に配置する場合、強度や精度の面から、配置できる貫通孔の数ｎは「（Ｄ−２．８）π／２を越えない自然数」である。
【００２０】
半導体レーザアレイチップにおけるレーザ発光部数をＮに応じて必要なピン数はＮ＋２本を、図２（ｃ）の如くに配置できるのに必要な支持基板２５の外径：Ｄ（パッケージサイズ）は、「（Ｄ−２．８）π／２≧Ｎ＋２」であり、書きなおすと「（Ｄ−２．８）／（Ｎ＋２）≧２/π＝0．６４」となる。
【００２１】
半導体レーザアレイパッケージのパッケージサイズ：Ｄとして、例えば、Ｄ＝３ｍｍ、４ｍｍ、５ｍｍ、５．６ｍｍ、６ｍｍ、７ｍｍ、８ｍｍ、９ｍｍを考えてみる。この場合、Ｎ≧３として、条件：１≦Ｄ−Ｎ≦４を考えると、Ｄ＝３は、Ｎ＝３に対して条件：１≦Ｄ−Ｎ≦４の下限を満足しない。従って、上記パッケージサイズのうちで、請求項１または２記載の半導体レーザアレイパッケージとなり得る可能性のあるものは、Ｄ＝４ｍｍ、５ｍｍ、５．６ｍｍ、６ｍｍ、７ｍｍ、８ｍｍ、９ｍｍとなる。
Ｎ＝４とすると、条件：１≦Ｄ−Ｎ≦４の下限を満足するのはＤ＝５ｍｍ、５．６ｍｍ、７ｍｍ、８ｍｍ、９ｍｍとなる。Ｎ＝５ではＤ＝６ｍｍ、７ｍｍ、８ｍｍ、９ｍｍに対して条件：１≦Ｄ−Ｎ≦４の下限が満足され、Ｎ＝６ではＤ＝７ｍｍ、８ｍｍ、９ｍｍに対して条件：１≦Ｄ−Ｎ≦４の下限が満足され、Ｎ＝７ではＤ＝８ｍｍ、９ｍｍに対して条件：１≦Ｄ−Ｎ≦４の下限が満足される。
【００２２】
逆に、条件：１≦Ｄ−Ｎ≦４の上限を考えて見ると、Ｎ≧３に対して、上限を満足しないのはＤ＞７ｍｍ、Ｎ＝４に対して上限を満足しないのはＤ＞８ｍｍである。即ち、上記パッケージサイズ：Ｄとして、条件：１≦Ｄ−Ｎ≦４が満足される場合を一覧にすると、以下の如くになる。
【００２３】
Ｄ＝４        Ｎ＝３
Ｄ＝５        Ｎ＝３、Ｎ＝４
Ｄ＝５．６    Ｎ＝３、Ｎ＝４
Ｄ＝６        Ｎ＝３、Ｎ＝４、Ｎ＝５
Ｄ＝７        Ｎ＝３、Ｎ＝４、Ｎ＝５、Ｎ＝６
Ｄ＝８        Ｎ＝４、Ｎ＝５、Ｎ＝６、Ｎ＝７
Ｄ＝９        Ｎ＝５、Ｎ＝６、Ｎ＝７、Ｎ＝８
次ぎに、上記の各パッケージサイズ：Ｄに許容されたレーザ発光部数：Ｎの各値について、請求項１、２の各条件：
（Ｄ―２）／（Ｎ＋２）≧０．６３
（Ｄ―２．８）／（Ｎ＋２）≧０．６３
の左辺を計算してみると以下のようになる。
【００２４】
Ｄ      Ｎ    （Ｄ―２）／（Ｎ＋２）    （Ｄ―２．８）／（Ｎ＋２）
４      ３          ０．４                    ０．２４
５      ３          ０．６                    ０．４４
５      ４          ０．５                    ０．３７
５．６  ３          ０．７２                  ０．５６
５．６  ４          ０．６                    ０．４７
６      ３          ０．８                    ０．６４
６      ４          ０．６７                  ０．５３
６      ５          ０．５７                  ０．４６
７      ３          １．０                    ０．８４
７      ４          ０．８３                  ０．７
７      ５          ０．７１                  ０．６
７      ６          ０．６３                  ０．５３
８      ４          １．０                    ０．８７
８      ５          ０．８５                  ０．７４
８      ６          ０．７５                  ０．６５
８      ７          ０．６７                  ０．５７
９      ５          １．０                    ０．８８
９      ６          ０．８８                  ０．７８
９      ７          ０．７７                  ０．６８
９      ８          ０．７                    ０．６２      。
【００２５】
結局、上に例示したパッケージサイズ：Ｄのうち、請求項１記載の半導体レーザアレイパッケージとして許容されるのは、Ｄ＝５．６ｍｍ、６ｍｍ、７ｍｍ、８ｍｍ、９ｍｍであり、これらパッケージサイズに対して許容されるレーザ発光部数の最大値は、Ｄ＝５．６ｍｍに対してＮ＝３、Ｄ＝６ｍｍに対してＮ＝４、Ｄ＝７に対してＮ＝５、Ｄ＝８ｍｍに対してＮ＝７、Ｄ＝９に対してＮ＝８である。図１の実施の形態は、Ｄ＝８ｍｍに対して、Ｎ＝６を実施した例である。
【００２６】
また、上に例示したパッケージサイズ：Ｄのうちで、請求項２記載の半導体レーザアレイパッケージとして許容されるのは、Ｄ＝６ｍｍ、７ｍｍ、８ｍｍ、９ｍｍであり、これらパッケージサイズに対して許容されるレーザ発光部数の最大値は、Ｄ＝６ｍｍに対してＮ＝３、Ｄ＝７ｍｍに対してＮ＝４、Ｄ＝８に対してＮ＝６、Ｄ＝９に対してＮ＝７である。図２の実施の形態は、Ｄ＝７ｍｍに対してＮ＝４を実施した例である。
従来知られている半導体レーザアレイパッケージでは「Ｄ＝５．６ｍｍでＮ＝２、Ｄ＝９ｍｍでＮ＝４」であることに鑑みれば、請求項１、２記載の各半導体レーザアレイパッケージとも「パッケージサイズを徒に増大させることなくレーザ発光部数を有効に増大」させていることが理解されるであろう。
【００２７】
図３は、この発明の半導体レーザアレイ光源ユニットの、実施の１形態を説明するための図である。
半導体レーザアレイ光源ユニット３０は、半導体レーザアレイパッケージ１０（または２０）と、この半導体レーザアレイパッケージから射出する複数のレーザ光束に共通に設けられ、各レーザ光束の発散性の光束形態を所望の光束形態に変換するカップリングレンズ３１とをユニット化してなり、半導体レーザアレイパッケージ１０（または２０）は、上に説明した請求項１または２に記載のものである（請求項３）。
図３の実施の形態では、カップリングレンズ３１と、半導体レーザアレイパッケージ１０（または２０）は、共通のホルダ３３により保持されて一体化されている（請求項４）。また、半導体レーザアレイパッケージ１０（または２０）は、ホルダ３３に設けられた嵌合穴３３Ａに、支持基板１５（または２５）を圧入されてホルダ３３に保持される（請求項４）。
【００２８】
ホルダ３３はその基部（半導体レーザアレイパッケージ１０（または２０）を保持する部分）に直交するように、棹状の支持部３３Ｂを形成され、カップリングレズ３１はこの部分に支持される。
ホルダ３３は、半導体レーザアレイパッケージ１０（または２０）とカップリングレンズ３１を保持一体化した状態で、図３（ｂ）に示す長孔３３ｃの部分で、図示されないケーシングに取りつけられる。
図４は、半導体レーザアレイ光源ユニットの、実施の別の形態を説明するための図である。この実施の形態では、半導体レーザアレイパッケージ１０（または２０）は、ホルダ３３’に設けられた嵌合孔３３Ａ’に、キャップ１５（または２５）を嵌合された状態で、固定部材３５によりホルダ３３’に固定される（請求項６）。固定は、ねじ３７、３８による「ねじ止め」である。
【００２９】
ホルダ３３’は、その基部（半導体レーザアレイパッケージ１０（または２０）を保持する部分）に直交するように、棹状の支持部３３Ｂ’を形成され、カップリングレズ３１はこの部分に支持される。
ホルダ３３’は、半導体レーザアレイパッケージ１０（または２０）とカップリングレンズ３１を保持一体化した状態で、図示されないケーシングに取りつけられる。
なお、図３、図４に示した実施の形態において、カップリングレンズ３１は、コリメートレンズである（請求項７）。
【００３０】
図５は、この発明のマルチビーム走査装置の、実施の１形態を示す図である。即ち、このマルチビーム走査装置は、光源側からの複数の光束を、共通の光偏向手段である回転多面鏡３により偏向させ、複数の偏向光束を共通の走査結像光学系（ｆθレンズ４と光路折り曲げミラー５と長尺トロイダルレンズ６により構成される）により、被走査面の実体をなす光導電性の感光体９に向かって集光させて、被走査面上に「互いに副走査方向に分離した複数の光スポット」を形成し、被走査面の複数走査線を同時に光走査するマルチビーム走査装置であり、光源として、請求項１または２記載の半導体レーザアレイパッケージ（上に説明した半導体レーザアレイパッケージ１０または２０）を用いたマルチビーム走査装置（請求項８）である。
符号１で示す光源部は、光源である半導体レーザアレイパッケージ（前述の実施の形態における半導体レーザアレイパッケージ１０または２０）からの各発散性の光束を、以後の光学系に適した光束形態とするカップリングレンズ（前述の実施の形態におけるカップリングレンズ３１）と、半導体レーザアレイパッケージとをユニット化した半導体レーザアレイ光源ユニット（図３または図４に即して説明したもの）をケーシングに収納したものである（請求項９）。
【００３１】
光源部１から射出する複数の光束は、カップリングレンズの作用で平行光束化され、且つ、光源部１の内蔵する「ビーム整形用のアパーチュア」によりビーム整形されている。
光源部１から射出した複数の光束は、シリンドリカルレンズ２により副走査方向へ各々集光され、回転多面鏡３の偏向反射面の位置に、副走査方向に互いに分離した「主走査方向に長い線像」として結像する。
回転多面鏡３が矢印方向へ等速化移転すると、反射された各光束は等角速度的に偏向し、ｆθレンズ４を透過し、先ず反射鏡７に入射して反射され、受光部８により受光される。受光部８で発生する受光信号に基づき、各偏向光束による光走査の開始タイミングが決定される。偏向光束は、偏向に共ない、光路折り曲げミラー５により光路を折り曲げられて長尺トロイダルレンズ６を透過し、感光体９の感光面上にそれぞれが副走査方向に分離した光スポットを形成し、複数走査線を同時に光走査する。
なお、半導体レーザアレイ光源ユニットを、カップリングレンズの光軸の回りに回転させることにより、被走査面上における各光スポットの副走査方向の間隔を調整することができる。
【００３２】
最後に、図６を参照して画像形成装置の実施の１形態を説明する。
この画像形成装置は「レーザプリンタ」である。
レーザプリンタ１００は、感光媒体１１１として「円筒状に形成された光導電性の感光体」を有している。感光媒体１１１の周囲には、帯電手段としての帯電ローラ１１２、現像装置１１３、転写ローラ１１４、クリーニング装置１１５が配備されている。帯電手段としては周知の「コロナチャージャ」を用いることもできる。感光体としては「ベルト状のもの」を用いることもできる。
また、レーザ光束ＬＢによるマルチビーム走査装置１１７が設けられ、帯電ローラ１１２と現像装置１１３との間で「マルチブーム走査による露光」で、画像書き込みを行うようになっている。マルチビーム走査装置１１７は、図５に即して説明した如きものである。
図６において、符号１１６は定着装置、符号１１８はカセット、符号１１９はレジストローラ対、符号１２０は給紙コロ、符号１２１は搬送路、符号１２２は排紙ローラ対、符号１２３はトレイ、符号Ｐは「シート状の記録媒体」としての転写紙を示している。
画像形成を行うときは、光導電性の感光体である感光媒体１１１が時計回りに等速回転され、その表面が帯電ローラ１１２により均一帯電され、マルチビーム走査装置１１７のレーザ光束ＬＢの光書き込による露光を受けて静電潜像が形成される。形成された静電潜像は所謂「ネガ潜像」であって画像部が露光されている。なお、マルチビーム走査装置１１７によるマルチビーム走査は「隣接走査」でもよいし「飛び越し走査」でもよい。
この静電潜像は、現像装置１１３により反転現像され、像担持体１１１上にトナー画像が形成される。
転写紙Ｐを収納したカセット１１８は、画像形成装置１００本体に着脱可能であり、図のごとく装着された状態において、収納された転写紙Ｐの最上位の１枚が給紙コロ１２０により給紙される。給紙された転写紙Ｐは、先端部をレジストローラ対１１９に銜えられる。レジストローラ対１１９は、像担持体１１１上のトナー画像が転写位置へ移動するのにタイミングをあわせて、転写紙Ｐを転写部へ送りこむ。送りこまれた転写紙Ｐは、転写部においてトナー画像と重ね合わせられ、転写ローラ１１４の作用によりトナー画像を静電転写される。
トナー画像を転写された転写紙Ｐは定着装置１１６へ送られ、定着装置１１６においてトナー画像を定着され、搬送路１２１を通り、排紙ローラ対１２２によりトレイ１２３上に排出される。トナー画像が転写された後の像担持体１１１の表面は、クリーニング装置１１５によりクリーニングされ、残留トナーや紙粉等が除去される。
なお、転写紙に代えて前述のＯＨＰシート等を用いることもでき、トナー画像の転写は、中間転写ベルト等の「中間転写媒体」を介して行うようにすることもできる。マルチビーム走査装置１１７として、図５に示す如きものを用いることにより良好な画像形成を実行することができる。
【００３３】
従って、この画像形成装置は、感光媒体１１１の感光面に光走査装置１１７による光走査を行って潜像を形成し、潜像を可視化して画像を得る画像形成装置であって、感光媒体の感光面の光走査を行う光走査装置１１７として、請求項８または９に記載のマルチビーム走査装置を用いるものであり（請求項１０）、感光媒体１１１が光導電性の感光体であり、感光面の均一帯電とマルチビーム走査とにより形成される静電潜像が、トナー画像として可視化される（請求項１１）。
【００３４】
【発明の効果】
以上に説明したように、この発明によれば、新規な半導体レーザアレイパッケージ・半導体レーザアレイ光源ユニット・マルチビーム走査装置および画像形成装置を実現できる。この発明の半導体レーザアレイパッケージは、上に説明したように、パッケージサイズを徒に増大させることなく、レーザ発光部数を有効に増大できる。従って、この発明のマルチビーム走査装置は、このような半導体レーザアレイパッケージを用いることにより、光源部を大型化することなく同時走査する走査線数を増大でき、効率のよい画像書き込みを実現できる。
この発明の画像形成装置は、上記マルチビーム走査装置を用いることにより、高速画像形成を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１記載の半導体レーザアレイパッケージの、実施の１形態を説明するための図である。
【図２】請求項２記載の半導体レーザアレイパッケージの、実施の１形態を説明するための図である。
【図３】この発明の半導体レーザアレイ光源ユニットの実施の１形態を説明するための図である。
【図４】この発明の半導体レーザアレイ光源ユニットの実施の別形態を説明するための図である。
【図５】この発明のマルチビーム走査装置の実施の１形態を説明するための図である。
【図６】この発明の画像形成装置の実施の１形態を説明するための図である。
【符号の説明】
１０      半導体レーザアレイパッケージ
１１      半導体レーザアレイチップ
１３      半導体レーザアレイチップ装備のための付属物
１５      支持基板
１７      キャップ
１５Ａ    位置合せ用突起
Ｐｉ      ピン
【図１】
0004203213.tif 000002
【図２】
0004203213.tif 000003
【図３】
0004203213.tif 000004
【図４】
0004203213.tif 000005
【図５】
0004203213.tif 000006
【図６】
0004203213.tif 000007