JP2000147399A

JP2000147399A - 露光装置およびこの露光装置を含む画像形成装置

Info

Publication number: JP2000147399A
Application number: JP10323873A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Kaiho; 敏海宝
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1998-11-13
Filing date: 1998-11-13
Publication date: 2000-05-26

Abstract

(57)【要約】【課題】２以上の光ビームを一括して露光する露光装置
を用いた画像形成装置において、露光装置内の複数の光
学要素の調整に要求されるコストを低減する。【解決手段】この発明の露光装置においては、偏向装置
４３よりも半導体レーザ素子４１側に位置するレンズ４
４、ガルバノミラー４６、ハーフミラー４２ｐ，４２
ｑ，４２ｒおよびシリンドリカルレンズ４２ｓが、ベー
ス３３により一体的に保持されている。これにより、偏
向装置よりも感光体ドラム側に位置する光学要素とベー
スにセットされる光学要素のそれぞれを組み立てる際に
必要な複数の工程を分離できる。また、ハウジング２１
ａとベースとは、線膨張係数が等しい材料で形成されて
いることから、温度の変化等により歪みが生じた場合で
あっても焦点がずれることが防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば高速デジ
タル複写装置あるいは高速プリンタ装置等に適用可能
で、２以上の光ビームを一括して露光するマルチビーム
露光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】静電写真プロセスが利用されている画像
形成装置は、シート状の原稿あるいは書籍等の読取対象
物を照明して得られる読取対象物からの反射光の明暗パ
ターンを画像情報として取り込み光電変換して画像信号
として出力する画像読取部と、画像読取部で得られた画
像信号に対応する画像を形成する画像形成部等を有して
いる。なお、画像形成部は、画像読取部から供給される
画像信号に加えて、外部から供給される画像信号に対応
する画像も形成可能である。

【０００３】この種の画像形成装置においては、画像形
成速度を高めるために、出力画像に要求される解像度に
対応する断面ビーム径に整えられた複数のレーザビーム
を、感光体に一括して照射（露光）して潜像を形成する
方法が提案されている。

【０００４】複数のレーザビームを感光体に一括照射す
る方法としては、単一または複数の露光装置内に、２以
上の半導体レーザ素子、それぞれの半導体レーザ素子か
らのレーザビームの断面ビーム径を所定の大きさに整え
るとともに各レーザビームを感光体に一括して照射する
ための所定の位置関係を与える複数の光学要素および各
レーザビームを一括して感光体の軸線方向に偏向する偏
向装置等が配置されたマルチビーム露光装置が広く利用
されている。なお、光学要素としては、半導体レーザ素
子のそれぞれに対応して設けられるコリメートレンズや
絞りおよび一括照射のために各レーザビームを重ね合わ
るミラー、偏向装置により偏向された各レーザビームを
偏向装置による偏向角と感光体の軸線方向の距離とを比
例させて感光体上に焦点を結ばせる結像レンズ等があ
る。また、露光装置の大きさを低減するために、光学要
素のいくつかを複数のレーザビームで共用させる手法が
活用されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した露光装置にお
いて、複数のレーザビームにより光学要素の一部を共用
させるためには、レーザビーム相互の距離が１画素程度
まで近接していることが要求される。

【０００６】このため、多くの露光装置においては、半
導体レーザ素子、ミラー、偏向装置およびレンズ等の光
学要素の相互の位置および感光体に対する絶対位置に関
し、それぞれ、独立して調整が要求されている。なお、
多くの場合、光学要素の調整は、感光体にかわる像面相
当位置を基準として調整される。

【０００７】しかしながら、複数の半導体レーザ素子を
含む露光装置においては、それぞれの半導体レーザ素子
から感光体へ向かうレーザビームの全てについて概ね同
等な光学特性を提供することは、偏向装置の反射面の傾
き（面倒れ）、レーザビームが任意のレンズあるいは偏
向装置の反射面に入射する際の入射角の偏差、およびそ
れぞれのレンズの形状誤差と取付誤差の点で、困難であ
る。また、光学要素のそれぞれについては、光軸調整と
焦点調整という互いに分離できない調整工程が含まれる
ため、例えば光軸調整が終了した後の焦点調整工程でト
ラブルが生じた場合には、光軸調整の工程に遡って露光
装置の組立および調整が必要になる。

【０００８】このことは、露光装置の製造に要求される
時間を増大するとともに、コストを上昇させる問題があ
る。

【０００９】この発明の目的は、複数のレーザビームを
用いて画像を露光するマルチビーム露光装置において、
露光装置内の複数の光学要素の調整に要求される時間お
よびコストを低減することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は、上述した問
題点に基づきなされたもので、光源とその光源からの光
ビームを平行光または集束光に変換する第１の光学系と
を一体とした複数の発光ユニットを有し、各光源からの
光ビームを偏向装置の同一反射面で連続的に反射して偏
向する露光装置において、前記発光ユニットを含む前記
偏向装置よりも光源側に位置される光学要素は、単一の
部材上に配置され、この単一の部材上で前記光学要素の
位置が調整可能に形成されていることを特徴とする露光
装置を提供するものである。

【００１１】またこの発明は、光源とその光源からの光
ビームを平行光または集束光に変換する第１の光学系と
を一体とした複数の発光ユニットと、この複数のユニッ
トを通過した光ビームを走査対象物に向かって偏向する
偏向装置と、この偏向装置により反射された光ビームを
前記走査対象物の所定位置に結像させる結像レンズを有
し、前記それぞれの光源からの光ビームは、前記偏向装
置の同一反射面に一括して案内される露光装置におい
て、前記それぞれの光源からの光ビームを合成する光学
要素、それぞれの光ビームの位置を調整するための機構
を単一の部材上に配置し、前記単一の部材上で前記各光
ビームの位置を調整し、前記それぞれの光学要素を固定
する機構を有することを特徴とする露光装置を提供する
ものである。

【００１２】さらにこの発明は、光源と、その光源から
の光ビームを平行光あるいは集束光に変換する第１の光
学系を複数個と、それぞれの光源からの各光ビームを概
ね同一の位置に合成する光学要素と、それぞれの光ビー
ムの位置を調整する機構と、通過した複数の光線を整形
する単一の光学要素と、この通過された光ビームを走査
対象物に向かって偏向する偏向装置と、この偏向装置で
反射されたそれぞれの光ビームを前記走査対象物の所定
面に結像させる結像レンズと、を有し、前記偏向装置お
よび結像レンズを単一の光学箱に収容し、前記それぞれ
の光源からの光ビームが前記偏向装置の同一面に入射
し、複数の光源により単一の感光体に照射される露光装
置において、前記複数の光源およびそれぞれの光源から
の光ビームを合成する光学要素、それぞれの光ビームの
位置を調整するための機構を単一の部材上に配置し、前
記単一の部材上で、前記各光ビームの位置を調整し、前
記それぞれの光学要素を固定する機構を有し、工程中で
ある程度調整された状態で組み込むことを特徴とする露
光装置を提供するものである。

【００１３】またさらにこの発明は、第１の光を放射す
る第１の光源と、第２の光を放射する第２の光源と、前
記第１の光源および第２の光源のそれぞれから放射され
た前記第１および第２の光を一括して、潜像を保持する
像担持体の軸線方向に沿う第１の方向に偏向走査する偏
向装置と、前記偏向装置と前記第１および第２の光源の
それぞれの間に配置された全ての光学要素を一体に保持
するベース部材と、このベース部材と、前記偏向装置
と、前記偏向装置により偏向走査された前記それぞれの
光源から前記偏向装置に向かう前記第１および第２の光
を、前記偏向装置により前記それぞれの光が偏向される
角度と前記それぞれの光が前記像担持体に案内される位
置における距離が一定の関数を満足するよう前記偏向さ
れる角度に応じて異なる屈折力が与えられた結像光学系
を一体的に保持するハウジングと、を有する露光装置
と、この露光装置により前記像担持体に形成された潜像
に現像剤を供給して可視像を出現させる現像装置と、を
有する画像形成装置である。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
実施の形態を詳細に説明する。

【００１５】図１は、この発明の実施の形態であるマル
チビーム露光装置を有する画像形成装置すなわちデジタ
ル複写機を概略的に示すものである。

【００１６】図１に示されるように、デジタル複写装置
１は、画像読取手段であるスキャナ部１０と画像形成手
段であるプリンタ部２０を有している。

【００１７】スキャナ部１０は、矢印の方向に移動可能
に形成された第１キャリッジ１１、第１キャリッジ１１
に従動して移動される第２キャリッジ１２、第２キャリ
ッジ１２からの光に所定の結像特性を与える光学レンズ
１３、光学レンズ１３により所定の結像特性が与えられ
た光を光電変換して電気信号を出力する光電変換素子１
４、原稿Ｏを保持する原稿台１５、原稿台１５に原稿Ｏ
を押しつける原稿固定カバー１６等を有している。

【００１８】原稿台１５に載置された原稿Ｏは、光源１
７によって照明され、画像の有無に対応する光の明暗が
分布する反射光を反射する。この原稿Ｏの反射光は、原
稿Ｏの画像情報として、ミラー１１ａ，１２ａおよび１
２ｂを経由して、光学レンズ１３に入射される。

【００１９】光学レンズ１３に案内された原稿Ｏからの
反射光は、光学レンズ１３により、光電変換素子（ＣＣ
Ｄセンサ）１４の受光面に集光される。

【００２０】以下、図示しないキャリッジ駆動用モータ
の駆動により第１キャリッジ１１と第２キャリッジ１２
が相対速度２対１で原稿台１５に沿って移動されること
で、原稿Ｏの画像情報すなわち原稿Ｏからの反射光がミ
ラー１１ａが延出される方向に沿った所定の幅で、ミラ
ー１１ａが延出される方向と直交する方向に、順次、取
り出され、原稿Ｏの全ての画像情報がＣＣＤセンサ１４
に案内される。

【００２１】以上のようにして、原稿台１５上に載置さ
れた原稿Ｏの画像は、ＣＣＤセンサ１４により、ミラー
１１ａが延出されている第１の方向に沿った１ラインご
とに図示しない画像処理部において画像の濃淡を示す例
えば８ビットのデジタル画像信号に変換される。

【００２２】プリンタ部２０は、図２ないし図５を用い
て後段に説明するマルチビーム露光装置２１および被画
像形成媒体である記録用紙Ｐに画像形成が可能な電子写
真方式の画像形成部２２を有している。

【００２３】マルチビーム露光装置２１の以下に示すそ
れぞれの半導本レーザ素子は、上述したレーザ変調信号
に従って強度変調され、所定の画像データに対応して感
光体ドラム２３の所定位置に静電潜像を記録するよう、
発光する。この半導本レーザ素子からの光は、マルチビ
ーム露光装置２１内の以下に説明する偏向装置によりス
キャナ部１０の読み取りラインと同一の方向である第１
の方向に偏向されて、画像形成部２２の感光体ドラム２
３の外周上の所定位置Ｘに、照射される。

【００２４】以下、感光体ドラム２３が所定速度で矢印
方向に回転されることで、スキャナ部１０の第１キャリ
ッジ１１および第２キャリッジ１２が原稿台７に沿って
移動されると同様に、偏向装置により順次偏向される半
導体レーザ素子からのレーザビームが１ライン毎に、感
光体ドラム２３上の外周に所定間隔で露光される。

【００２５】このようにして、感光体ドラム２３の外周
上に、画像信号に応じた静電潜像が形成される。

【００２６】感光体ドラム２３の外周に形成ざれた静電
潜像は、現像装置２５からのトナーにより現像され、感
光体ドラム２３の回転により転写装置２６と対向する位
置に搬送され、用紙カセット２９から、給紙ローラ３０
および分離ローラ３１により１枚取り出され、アライニ
ングローラ３２でタイミングが整合されて供給される記
録用紙Ｐ上に、転写装置２６からの電界によって転写さ
れる。

【００２７】トナー像が転写された記録用紙Ｐは、分離
装置２７によりトナーとともに分離され、搬送装置３３
により定着装置３４に案内される。

【００２８】定着装置３４に案内された記録用紙Ｐは、
定着装置３４からの熱と圧力によりトナー（トナー像）
が定着されたのち、排紙ローラ３５によりトレイ３６に
排出される。

【００２９】一方、転写装置２６によりトナー像（トナ
ー）を記録用紙Ｐに転写させた後の感光体ドラム２３
は、引き続く回転の結果、クリーニング装置２８と対向
され、外周に残っている転写残りトナー（残留トナー）
が除去されて、さらに帯電装置２４により表面電位が供
給される以前の状態に初期状態に戻され、次の画像形成
が可能となる。

【００３０】以上のプロセスが繰り返されることで、連
続した画像形成動作が可能となる。

【００３１】このように、原稿台１５にセットされた原
稿Ｏは、スキャナ部１０で画像情報が読み取られ、読み
取られた画像情報がプリンタ部２０でトナー像に変換さ
れて記録用紙Ｐに出力されることで、複写される。

【００３２】図２は、図１に示したデジタル複写装置に
組み込まれるマルチビーム露光装置２１を、感光体ドラ
ム２３に向かう全てのレーザビームの光路を展開し、か
つ、ハウジング（本体フレーム）２１ａを取り除いた状
態で示す概略図である。

【００３３】図２に示されるように、マルチビーム露光
装置２１は、第１ないし第４の４つの光源４１（ａ，
ｂ，ｃおよびｄ）を有している。

【００３４】第１ないし第４の光源４１（ａ，ｂ，ｃお
よびｄ）は、それぞれ所定の波長のレーザビームＬ
（ａ，ｂ，ｃおよびｄ）を放射する半導体レーザ素子で
ある。それぞれの半導体レーザ素子４１（ａ，ｂ，ｃお
よびｄ）から放射されたレーザビームＬ（ａ，ｂ，ｃお
よびｄ）は、偏向前光学系４２（４２ａ，４２ｂ，４２
ｃおよび４２ｄ）を通過され、偏向装置４３に案内され
る。なお、偏向前光学系４２は、レーザビームＬ（ａ，
ｂ，ｃおよびｄ）のそれぞれに個別に設けられる部分と
４本のレーザビームＬ（ａ，ｂ，ｃおよびｄ）の全てに
共通して設けられる部分とからなるため、個別に設けら
れる部分については、添え字ａ，ｂ，ｃおよびｄを付加
して、全てに共通して設けられる部分については、添え
字ｐ，ｑ，ｒおよびｓを付加して、それぞれ、説明す
る。

【００３５】偏向前光学系４２（４２ａ，４２ｂ，４２
ｃ，４２ｄ）は、それぞれのレーザ素子４１（ａ，ｂ，
ｃおよびｄ）から放射されたレーザビームＬ（ａ，ｂ，
ｃおよびｄ）の断面ビームスポット形状を所定の形状に
整えるもので、それぞれ、各レーザ素子４１（ａ，ｂ，
ｃおよびｄ）から放射された発散性のレーザビームＬ
（ａ，ｂ，ｃおよびｄ）に所定の収束性を与える有限焦
点レンズ４４（ａ，ｂ，ｃおよびｄ）、有限焦点レンズ
４４（ａ，ｂ，ｃおよびｄ）を通過されて所定の収束性
が与えられたレーザビームＬ（ａ，ｂ，ｃおよびｄ）の
断面ビーム形状を所定の形状に整える絞り４５（ａ，
ｂ，ｃおよびｄ）、絞り４５（ａ，ｂ，ｃおよびｄ）に
より断面ビーム形状が所定の形状に整えられたレーザビ
ームＬ（ａ，ｂ，ｃおよびｄ）を偏向装置４２に向けて
折り曲げるとともに感光体ドラム２３上で他のレーザビ
ームＬ（ａ，ｂ，ｃおよびｄ）との副走査方向間隔が所
定の間隔となるよう偏向装置４２に向かうレーザビーム
Ｌ（ａ，ｂ，ｃおよびｄ）を反射するとともに、反射す
る際の角度が変更可能な光路変更機構としてのガルバノ
ミラー４６（ａ，ｂ，ｃおよびｄ）を有している。な
お、ガルバノミラー４６は、画像形成装置１に要求され
る解像度が例えば６００［ｄｐｉ（ドット・パー・イン
チ）］である場合には、各半導体レーザ素子４１から放
射されるレーザビーム相互の副走査方向の間隔を概ね４
２μｍに揃えるものである。また、ガルバノミラー４６
については、例えば特開平１０―７６７０４号公報に説
明されているので、ここでは説明を省略する。

【００３６】偏向前光学系４２の偏向装置４３寄りの光
路上には、ガルバノミラー４６ａにより反射された第１
のレーザ素子４１ａからのレーザビームＬａとガルバノ
ミラー４６ｂにより反射された第２のレーザ素子４１ｂ
からのレーザビームＬｂを、平面方向からみた状態では
１本で副走査方向には所定の間隔を有する合成レーザビ
ーム（Ｌａ＋Ｌｂ）にまとめる第１のハーフミラー４２
ｐ、この第１のハーフミラー４２ｐによりまとめられた
レーザビーム（Ｌａ＋Ｌｂ）にガルバノミラー４６ｃに
より反射された第３のレーザ素子４１ｃからのレーザビ
ームＬｃを、平面方向からみた状態では１本で副走査方
向には所定の間隔を有するレーザビーム（Ｌａ＋Ｌｂ＋
Ｌｃ）となるようさらに合成する第２のハーフミラー４
２ｑ、この第２のハーフミラー４２ｑによりまとめられ
たレーザビーム（Ｌａ＋Ｌｂ＋Ｌｃ）にガルバノミラー
４６ｄにより反射された第４のレーザ素子４１ｄからの
レーザビームＬｄを、平面方向からみた状態では１本で
副走査方向には所定の間隔を有するレーザビーム（Ｌａ
＋Ｌｂ＋Ｌｃ＋Ｌｄ）となるようにまとめる第３のハー
フミラー４２ｒ、および第３のハーフミラー４２ｒによ
り合成されたレーザビーム（Ｌａ＋Ｌｂ＋Ｌｃ＋Ｌｄ）
に、副走査方向に関してさらに収束性を与えるシリンダ
レンズ４２ｓが、順に設けられている。

【００３７】偏向装置４３と像面すなわち感光体ドラム
２３の外周の露光位置Ｘに対応する位置であって設計上
の焦平面との間には、偏向装置４３の他面鏡４３ａの各
反射面により所定の方向に偏向（走査）されたレーザビ
ームＬ＝（Ｌａ＋Ｌｂ＋Ｌｃ＋Ｌｄ）に、所定の光学特
性を与える第１および第２の結像レンズ５０ａおよび５
０ｂからなる２枚組みレンズ系を含む偏向後光学系５
０、偏向後光学系５０の第２の結像レンズ５０ｂを出射
されたレーザビームＬ＝（Ｌａ＋Ｌｂ＋Ｌｃ＋Ｌｄ）の
それぞれのレーザビームＬａ，Ｌｂ，ＬｃおよびＬｄ
が、画像が書き込まれる領域より前の所定の位置に到達
したこと（通過タイミング）およびその位置を検出する
ためのビーム位置検出センサ５１、および偏向後光学系
５０とビーム位置検出センサ５１との間に配置され、偏
向後光学系５０を通過された４本のレーザビームＬａ，
Ｌｂ，ＬｃおよびＬｄすなわち（Ｌａ＋Ｌｂ＋Ｌｃ＋Ｌ
ｄ）＝Ｌの一部をビーム位置検出センサ５１に向かっ
て、主走査方向および副走査方向のそれぞれに関して異
なる方向へ反射させる図示しない折り返しミラー、およ
びマルチビーム露光装置２１とプリンタ部２０を気密す
る図示しない防塵ガラス等が配列されている。なお、第
１および第２の結像レンズ５０ａおよび５０ｂは、偏向
装置４３の多面鏡４３ａの各反射面の傾きの誤差（面倒
れ）の影響により、偏向装置４３から感光体ドラム２３
に向けて案内されるそれぞれのレーザビームＬ（ａ，
ｂ，ｃおよびｄ）の位置がずれることを防止できるよ
う、多面鏡４３ａの軸と平行な副走査方向に関しては、
第１レンズの出射面５０ａと第２レンズの入射面５０ｂ
との間を通過するレーザビームを、平行光束として伝達
する特性が与えられている。また、ビーム位置検出セン
サ５１は、詳述しない受光面が感光体ドラム２３の外周
の位置と光学的に同等距離となる等価像面であって、感
光体ドラム２３の端部近傍に対応する位置に配置されて
いる。

【００３８】なお、上述した光学要素のうちの有限焦点
レンズ４４（ａ，ｂ，ｃおよびｄ）と絞り４５（ａ，
ｂ，ｃおよびｄ）は、それぞれと対応される半導体レー
ザ素子４１（ａ，ｂ，ｃおよびｄ）とともに、図４に示
すように、レンズホルダ３１に一体に組み込まれてい
る。また、上述した光学要素のうちの第１ないし第３の
ハーフミラー４２ｐ，４２ｑおよび４２ｒと、シリンダ
レンズ４２ｓと、有限焦点レンズ４４（ａ，ｂ，ｃおよ
びｄ）および絞り４５（ａ，ｂ，ｃおよびｄ）すなわち
レンズホルダ３１と、ガルバノミラー４６（ａ，ｂ，ｃ
およびｄ）は、図５に示すように、例えばＡｌ（アルミ
ニウム，線膨張係数は、２３×１０^-6／Ｋ）により形成
された単一のベース部材３３上に、一体的に配置されて
いる。

【００３９】また、図２に示されるように、レンズホル
ダ３１（ａ，ｂ，ｃおよびｄ）と、ベース部材３３と、
偏向装置４３、第１および第２の結像レンズ５０ａ，５
０ｂのそれぞれは、ハウジング（蓋部分を外した状態が
示されている）２１ａにより密閉収容されている。な
お、ハウジングは、例えば線膨張係数が２２ないし２４
×１０^-6／Ｋであるポリカーボネイト等の樹脂により形
成される。

【００４０】図３は、図２に示した露光装置２１と感光
体ドラム２３との間をレーザビームが伝達される状態を
模式的に示す概略図である。

【００４１】図３に示されるように、各半導体レーザ素
子４１（ａ，ｂ，ｃおよびｄ）から放射されたレーザビ
ームは、それぞれのレーザビームに対応するガルバノミ
ラー４６（ａ，ｂ，ｃおよびｄ）により、副走査方向で
の間隔が概ね４２μｍとなるよう制御されて、第１のハ
ーフミラー４２ｐ、第２のハーフミラー４２ｑ、第３の
ハーフミラー４２ｒのそれぞれにより副走査方向に関し
てのみ所定の間隔が与えられシリンダレンズレンズ４２
ｓを通過したレーザビームＬ＝（Ｌａ＋Ｌｂ＋Ｌｃ＋Ｌ
ｄ）は、偏向装置４３の多面鏡４３ａがミラーモータ４
３ｂにより回転されることで、一括して、かつ同時に、
副走査方向と直交する主走査方向に偏向（走査）され、
結像光学系の第１および第２の結像レンズ５０ａ，５０
ｂにより偏向装置４３の多面鏡４３ａの回転角と多面鏡
４３ａの回転により反射された各レーザビームの感光体
ドラム２３の軸線方向の位置ｈとが、それぞれのレンズ
５０ａ，５０ｂによる収束力ｆと多面鏡４３ａの回転角
θとの関係がｈ＝ｆθを満足するよう、所定の収束性が
与えられて、感光体ドラム２３の所定の位置に結像され
る。

【００４２】図４は、図２および図３に示した露光装置
２１の有限焦点レンズ４４（ａ，ｂ，ｃおよびｄ）と絞
り４５（ａ，ｂ，ｃおよびｄ）は、それぞれと対応され
る半導体レーザ素子４１（ａ，ｂ，ｃおよびｄ）を保持
するレンズホルダ３１（ａ，ｂ，ｃおよびｄ）を示す概
略図である。

【００４３】図４に示されるように、レンズホルダ３１
は、例えばＡｌダイカストあるいはＰＰＳ（ポリスチレ
ン）により形成され、各半導体レーザ素子４１（ａ，
ｂ，ｃおよびｄ）から放射されるレーザビームの軸線の
方向およびレーザビームの軸線と直交する方向で偏向装
置４３の多面鏡４３ａにより各レーザビームが偏向され
る方向である副走査方向のそれぞれに移動可能に形成さ
れている。

【００４４】ここで、レンズホルダ３１がベース３３上
をレーザビームの軸線の方向に移動可能な量と移動の際
の副走査方向への振れは、ベース３３に設けられたピン
３３−１（２ヶ所）により規制される。また、レンズホ
ルダ３１がベース３３上を副走査方向に移動可能な量と
移動の際のレーザビームの軸線方向への振れは、ベース
３３に設けられたピン状の規制部材３５により制限され
る。なお、半導体レーザ素子４１（ａ，ｂ，ｃおよび
ｄ）は、レンズホルダ３１の端部に、レーザホルダ３１
−１に固定された状態で取り付けられている。この構成
により、有限焦点レンズ４４（ａ，ｂ，ｃおよびｄ）の
それぞれの光軸と半導体レーザ素子の発光点のずれを調
整できる。

【００４５】図５は、ベース３３の表面（レンズホルダ
３１が装着される側）および背面を示す概略図である。

【００４６】図５に示されるように、ベース３３の表面
３３ａには、図４を用いて説明した第１ないし第４のレ
ンズホルダ３１（ａ，ｂ，ｃおよびｄ）がセットされる
位置およびそれぞれのレンズホルダに許可されるレーザ
ビームの軸方向の移動可能量を定義する２×４＝８個の
位置決めピン３３−１と、レンズホルダ３１の副走査方
向の位置および移動可能量を定義するピン３５が位置さ
れるためのガイド３３−２が設けられている。

【００４７】また、ベース３３の背面３３ｂには、ベー
ス３３をハウジング２１ａに固定する際の位置決め、ハ
ウジング２１ａへの取付に際しての締め付け力の分散お
よびハウジング２１ａの反り等に起因するハウジング２
１ａとベース３３とのクリアランスを確保するための台
座３３−３（３ヶ所）が設けられている。

【００４８】なお、ベース３３には、さらにベース３３
をハウジング２１ａに固定する際の位置決めに利用され
る位置決め構造（図５では、ハウジング２１ａ側が突起
状である場合に対応するようベース３３側が穴の状態が
示されているが、ハウジング２１ａ側が穴あるいは凹部
でベース側がピン状であってもよいことはいうまでもな
い）３３−４が設けられている。

【００４９】次に、図２ないし図５に示した露光装置２
１の組立および調整の手順について説明する。

【００５０】ａ）絞り４５および有限焦点４４がセット
されたレンズホルダ３１の所定位置に、半導体レーザ素
子４１が固定されたレーザホルダ３１−１を取り付け、
有限焦点レンズ４４の光軸と半導体レーザ素子４１の発
光点とを調整する。

【００５１】ｂ）第１ないし第３のハーフミラー４２
ｐ，４２ｑおよび４２ｒと、ガルバノミラー４６（ａ，
ｂ，ｃおよびｄ）とを予め装着したベース３３に、ピン
３３−１を基準として、ａ）工程で組み立てたレンズホ
ルダ３３をセットする（４セット）。

【００５２】ｃ）ｂ）で組み立てたベース３３を図示し
ない調整装置の所定位置に、ベース３３の台座部分３３
−２および位置決め構造３３−３を用いて固定し、ガル
バノミラー４６と第１ないし第３のハーフミラー４２
ｐ，４２ｑおよび４２ｒを移動して、各レンズホルダ３
３に固定された半導体レーザ素子４１から感光体ドラム
２３（ここでは、調整装置）に向かうレーザビームの光
路を調整する。

【００５３】ｄ）ｃ）で光路が調整されたユニットに、
シリンドリカルレンズ４２ｓを固定する。

【００５４】ｅ）ベース３３とベース３３にセットされ
た光学要素を、予め偏向装置４３、第１および第２の結
像レンズ５０ａ，５０ｂ（結像光学系５０）、ビーム位
置センサ５１、折り返しミラー（図示せず）および防塵
ガラス（図示せず）が一体に組み込まれているハウジン
グ２１ａにセットする。

【００５５】ｆ）ｅ）により組み立てられた露光装置２
１において、シリンドリカルレンズ４２ｓと第１の光学
系４２（ａ，ｂ，ｃおよびｄ）の位置を調整する。この
とき、第１の光学系４２ａ，４２ｂ，４２ｃおよび４２
ｄのそれぞれは、主走査方向に関するレーザビームの焦
点調整に、シリンドリカルレンズ４２ｓは、副走査方向
に関するレーザビームの焦点調整に、それぞれ、利用さ
れる。

【００５６】このように、露光装置２１の組立におい
て、偏向装置４３よりも光源（半導体レーザ素子４１）
側に位置する光学要素と偏向装置４３よりも感光体ドラ
ム２３（像面）側に位置する光学要素のそれぞれに要求
される複数の工程を分離することにより、調整工程の工
数を最適化できる。

【００５７】また、偏向装置４３よりも光源側に位置す
る光学要素の調整において、シリンドリカルレンズ４２
ｓを除外して調整することにより、各半導体レーザ素子
から放射され、偏向装置４３に案内されるレーザビーム
に関する調整が、露光装置２１の全ての光学要素を同時
に調整する場合に比較して、最適化できる。

【００５８】さらに、ハウジング２１ａとベース３３と
を、それぞれに設けた位置決め構造を用いて一体化する
ため、ベース３３に配置される光学要素をベース３３に
組み込む工程と、ベース３３とハウジング２１ａを一体
化する工程を分離できることから、部品手配や組立スペ
ース等の制約が低減される。

【００５９】またさらに、ハウジング２１ａとベース３
３は、実質的に線膨張係数が等しい材料で形成されてい
ることから、温度の変化等により歪みが生じた場合であ
っても焦点のずれが防止される。

【００６０】さらにまた、ベース３３を機械的強度の高
いアルミニウムにより構成したので、ハウジング２１ａ
と組み合わせた際の強度が確保できる。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の露光装
置は、偏向装置よりも光源側の光学要素を単一のベース
部材上に固定し、ベース部材とハウジングとの固定に関
しては、それぞれに設けられた位置決め構造により位置
決め可能としたので、焦点調整行程において所定の特性
が得られない場合は、ベース部材とベース部材上の光学
要素であるユニットを取り外して別のユニットと交換す
ることにより、露光装置の組立の歩留まりを確保でき
る。

【００６２】また、ハウジングとベース部材とを、実質
的に線膨張係数が等しい材料で形成したので、一方に歪
みが生じた場合であっても焦点のずれが防止される。

【００６３】さらに、ベース部材を機械的強度の高いア
ルミニウムにより構成したので露光装置としてハウジン
グと組み合わせた際の強度が確保できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態である露光装置が組み込
まれるデジタル複写装置の一例を示す概略図。

【図２】図１に示した複写装置に組み込まれる露光装置
を示す概略図。

【図３】図２に示した露光装置において、半導体レーザ
素子から感光体ドラムに向けてレーザビームが伝達され
る状態を示す概略図。

【図４】図２および図３に示した露光装置に組み込まれ
るレンズホルダの例を示す概略図。

【図５】図２および図３に示した露光装置に組み込まれ
るベース部材の例を示す概略図。

【符号の説明】

１・・・デジタル複写装置、２０・・・プリンタ部、２１・・・マルチビーム露光装置、２１ａ・・・ハウジング、２２・・・画像形成部、２３・・・感光体ドラム、３１・・・レンズホルダ、３３・・・ベース、３３−１・・ピン、３３−２・・ガイド、３３−３・・台座、３３−４・・位置決め構造、３５・・・規制部材（ピン）、４３・・・偏向装置、４３ａ・・・多面鏡、４３ｂ・・・ミラーモータ。

フロントページの続きＦターム(参考） 2C362 AA42 AA45 AA48 AA49 BA58 BA61 BA71 BA82 BA85 BA90 DA03 DA31 2H045 AA01 BA22 BA32 DA02 DA04 5C072 BA02 CA06 DA02 DA05 DA21 DA23 HA02 HA06 HA13 JA07 LA02 XA01 XA05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源とその光源からの光ビームを平行光ま
たは集束光に変換する第１の光学系とを一体とした複数
の発光ユニットを有し、各光源からの光ビームを偏向装
置の同一反射面で連続的に反射して偏向する露光装置に
おいて、前記発光ユニットを含む前記偏向装置よりも光源側に位
置される光学要素は、単一の部材上に配置され、この単
一の部材上で前記光学要素の位置が調整可能に形成され
ていることを特徴とする露光装置。
【請求項２】光源とその光源からの光ビームを平行光ま
たは集束光に変換する第１の光学系とを一体とした複数
の発光ユニットと、この複数のユニットを通過した光ビ
ームを走査対象物に向かって偏向する偏向装置と、この
偏向装置により反射された光ビームを前記走査対象物の
所定位置に結像させる結像レンズを有し、前記それぞれ
の光源からの光ビームは、前記偏向装置の同一反射面に
一括して案内される露光装置において、前記それぞれの光源からの光ビームを合成する光学要
素、それぞれの光ビームの位置を調整するための機構を
単一の部材上に配置し、前記単一の部材上で前記各光ビ
ームの位置を調整し、前記それぞれの光学要素を固定す
る機構を有することを特徴とする露光装置。
【請求項３】光源と、その光源からの光ビームを平行光
あるいは集束光に変換する第１の光学系を複数個と、そ
れぞれの光源からの各光ビームを概ね同一の位置に合成
する光学要素と、それぞれの光ビームの位置を調整する
機構と、通過した複数の光線を整形する単一の光学要素
と、この通過された光ビームを走査対象物に向かって偏
向する偏向装置と、この偏向装置で反射されたそれぞれ
の光ビームを前記走査対象物の所定面に結像させる結像
レンズと、を有し、前記偏向装置および結像レンズを単
一の光学箱に収容し、前記それぞれの光源からの光ビー
ムが前記偏向装置の同一面に入射し、複数の光源により
単一の感光体に照射される露光装置において、前記複数の光源およびそれぞれの光源からの光ビームを
合成する光学要素、それぞれの光ビームの位置を調整す
るための機構を単一の部材上に配置し、前記単一の部材
上で、前記各光ビームの位置を調整し、前記それぞれの
光学要素を固定する機構を有し、工程中である程度調整
された状態で組み込むことを特徴とする露光装置。
【請求項４】前記単一の部材に設けられた位置決めによ
って、前記偏向装置および前記結像レンズに対する位置
決めを行うことを特徴とする請求項１ないし３のいづれ
かに記載の露光装置。
【請求項５】前記単一の部材上に設けられた位置決めと
前記偏向装置および前記結像レンズを収容する光学箱に
設けられた位置決め部材の組み合わせによって行うこと
を特徴とする請求項１ないし３のいづれかに記載の露光
装置。
【請求項６】前記単一の部材の線膨張係数と上記単一の
部材と前記偏向装置および結像レンズの位置関係を決定
する部材の線膨張係数を概ね等しくしたことを特徴とす
る請求項１ないし３のいづれかに記載の露光装置。
【請求項７】前記単一の部材の線膨張係数と前記単一の
部材と前記偏向装置および結像レンズを収容する光学箱
の線膨張係数を概ね等しくし、前記単一の部材と前記光
学箱の材質を異なるものとしたことを特徴とする請求項
１ないし３のいづれかに記載の露光装置。
【請求項８】前記単一の部材の線膨張係数と前記単一の
部材と前記偏向装置および結像レンズを収容する光学箱
との線膨張係数を概ね等しくし、前記単一の部材を金
属、前記光学箱の材質を樹脂とすることを特徴とする請
求項１ないし３のいづれかに記載の露光装置。
【請求項９】第１の光を放射する第１の光源と、第２の
光を放射する第２の光源と、前記第１の光源および第２
の光源のそれぞれから放射された前記第１および第２の
光を一括して、潜像を保持する像担持体の軸線方向に沿
う第１の方向に偏向走査する偏向装置と、前記偏向装置
と前記第１および第２の光源のそれぞれの間に配置され
た全ての光学要素を一体に保持するベース部材と、この
ベース部材と、前記偏向装置と、前記偏向装置により偏
向走査された前記それぞれの光源から前記偏向装置に向
かう前記第１および第２の光を、前記偏向装置により前
記それぞれの光が偏向される角度と前記それぞれの光が
前記像担持体に案内される位置における距離が一定の関
数を満足するよう前記偏向される角度に応じて異なる屈
折力が与えられた結像光学系を一体的に保持するハウジ
ングと、を有する露光装置と、この露光装置により前記像担持体に形成された潜像に現
像剤を供給して可視像を出現させる現像装置と、を有す
る画像形成装置。