JP2000292722A - マルチビーム光走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明はマルチビーム光走査装置において、環
境変動の発生時や、組立調整時に、ビームスポット径と
ビームピッチの補正を同時に行えるようにすることを課
題とする。 【解決手段】本発明のマルチビーム光走査装置は、少な
くとも光源と光学素子を有し複数の光束を放射する光源
ユニット１０と、該光源ユニットからの複数の光束を偏
向器近傍に主走査方向に伸びる各々の線像として結像す
る第一結像素子１３と、上記複数の光束を偏向反射面１
４Ａで反射し主走査方向に偏向走査する偏向器１４と、
副走査方向で上記偏向器の偏向反射面近傍と被走査面近
傍を略光学的共役関係に置く走査光学系１６〜１９を有
しており、上記第一結像素子１３が光軸方向（ａまたは
ｂ方向）に変位し、その変位の前後での複数光束の各光
束の副走査方向の交差位置が、上記偏向器１４の近傍に
あることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタル複写機、
レーザープリンタ等の画像形成装置の書き込み光学系
や、計測器、検査装置等に応用されるマルチビーム光走
査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】デジタル複写機、レーザープリンタ等の
画像形成装置の書き込み光学系に用いられる光走査装置
では、画像情報に基づいて変調された光ビームを光源か
ら出射し、この変調された光ビームを偏向器やレンズ等
の光学系により記録媒体の被走査面上に微小な光スポッ
トとして結像して主走査方向に走査し、画像情報の記録
を行っている。このような光走査装置においては、高密
度記録を行うために被走査面上でのスポット径の微小化
が必要とされているが、そのためｆθレンズ等からなる
走査光学系の少なくとも１つのレンズ面を非球面化する
ことによりスポット径を微小化することが行われてい
る。そして、非球面形状を有したレンズをプラスチック
材料で成形することにより、微小スポット化を達成しつ
つ低コストな走査光学系を実現している。しかし、プラ
スチックレンズを用いた走査光学系においては、光スポ
ットを微小化した時に温度などの環境変化によるプラス
チックレンズの屈折率変化や形状変化により、被走査面
上の光スポット径が変動する問題がある。そこで上記問
題を解決するため、偏向器前のコリメートレンズとシリ
ンドリカルレンズを個別に動かして主走査方向と副走査
方向のビーム径を補正する光走査装置が提案されている
（特開平４−５８２１１号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術は一つの光ビームを走査する光走査装置に適用さ
れるものであり、複数の光ビームを同時に走査するマル
チビーム光走査装置では、副走査方向のビームスポット
径を補正するためにシリンドリカルレンズを動かすと、
副走査方向のビームスポット径は所望の大きさに補正さ
れても、被走査面上での複数ビームのビームピッチが逆
に望ましいピッチからずれてしまう問題がある。

【０００４】ここで図１０は、副走査方向に４つの発光
部が並んだ４チャンネル−半導体レーザーアレー（４ｃ
ｈ−ＬＤアレー）からの４ビームを同時に被走査面上に
結像して主走査方向に走査するマルチビーム光走査装置
において、従来のシリンドリカルレンズの移動によりス
ポット径を補正する場合の例を示す図であり、光源ユニ
ットから被走査面に至る４ビームの通り方を、主走査方
向と垂直で光軸を含む断面（副走査断面）に展開して示
した図である。また、図７は副走査方向の断面形状が凸
のシリンドリカルレンズを通過する４ビームの中の１つ
のビームの主光線の通り方を示す図であり、（ａ）は光
ビームの走査方向（主走査方向）に平行で光軸を含む断
面（主走査断面）における主光線の様子を示す図、
（ｂ）は主走査方向と垂直で光軸を含む断面（副走査断
面）における主光線の様子を示す図である。

【０００５】４ｃｈ−ＬＤアレーは隣接発光部間のピッ
チが３０μｍピッチであるが、被走査面上では副走査方
向に５次の飛び越し走査を行って１２００ｄｐｉ（ドッ
ト／インチ）の隣接２１．１７μｍピッチの走査線間隔
となっている。高温時にはプラスチックレンズの屈折率
変化や形状変化により、被走査面の結像位置が走査レン
ズから遠ざかる方向に移動し、被走査面上ではビームス
ポット径が太る。これを補正するために、シリンドリカ
ルレンズを光源側に移動させて被走査面に結像するよう
にするとビームスポット径は元に戻るが、シリンドリカ
ルレンズを移動させたことで偏向器前の副走査方向の光
学的横倍率が大きく変わってしまう。偏向器以降の走査
レンズは温度変化により結像位置は変化するが、光学的
横倍率はそれほど大きくは変化しない。このため、偏向
器前の副走査方向の光学的横倍率が大きく変化し過ぎる
ために、被走査面上での４ビームの副走査方向ピッチが
変わってしまう。すなわち２５℃程度の室温で等ピッチ
Ｐ１＝Ｐ２＝Ｐ３（＝Ｐ０）としていたものが、例えば
５０℃の高温になると各々Ｐ１’（≠Ｐ１），Ｐ２’
（≠Ｐ２），Ｐ３’（≠Ｐ３）に変わり、室温時のピッ
チＰ０とは異なってしまい、画質の劣化を引き起こす。
また、温度が低温側へ変化したときには、被走査面上で
の４ビームのピッチの変化は逆になる。例えば、５次の
飛び越し走査で作った１２００ｄｐｉの隣接走査線で各
々２１．１７μｍであった３つのビームピッチは、高温
時５０℃では１９．４１μｍと１９．４２μｍと１９．
４１μｍとなり、低温時５℃では２２．７３μｍと２
２．７４μｍと２２．７３μｍとなってしまう。

【０００６】また、温度などの環境変化だけでなく、マ
ルチビーム光走査装置を組み立てる時に、レンズなどの
各部品の製造誤差のため、組み付けた時にビームスポッ
ト径がずれてしまうことがある。これをシリンドリカル
レンズを光軸方向に調整して、被走査面上で所望のビー
ムスポット径に調整する場合があるが、この時にも同様
に被走査面上での複数ビームのビームピッチが望ましい
ピッチからずれてしまうという問題も有る。

【０００７】本発明は上記事情に鑑みなされたものであ
り、マルチビーム光走査装置において、環境変動の発生
時や、組立調整時に、ビームスポット径とビームピッチ
の補正を同時に行えるようにすることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に係るマルチビーム光走査装置は、少なく
とも光源と光学素子を有し複数の光束を放射する光源ユ
ニットと、該光源ユニットからの複数の光束を偏向器近
傍に主走査方向に伸びる各々の線像として結像する第一
結像素子と、上記複数の光束を偏向反射面で反射し主走
査方向に偏向走査する偏向器と、副走査方向で上記偏向
器の偏向反射面近傍と被走査面近傍を略光学的共役関係
に置く走査光学系を有しており、上記第一結像素子が光
軸方向に変位し、その変位の前後での複数光束の各光束
の副走査方向の交差位置が、上記偏向器の近傍にあるこ
とを特徴とする。

【０００９】請求項２に係るマルチビーム光走査装置
は、請求項１の構成に加えて、上記第一結像素子の変位
に伴って、上記光源ユニットが光軸方向に変位すること
を特徴とする。請求項３に係るマルチビーム光走査装置
は、請求項１または２の構成に加えて、光走査装置の環
境変動を検知する検知手段と、該検知手段からの情報に
応じて変位する第一結像素子の変位手段と、上記検知手
段からの情報に応じて変位する光源ユニットの変位手段
を有することを特徴とする。

【００１０】請求項４に係るマルチビーム光走査装置
は、請求項３の構成に加えて、上記検知手段は光走査装
置の温度を検知することを特徴とする。請求項５に係る
マルチビーム光走査装置は、請求項３の構成に加えて、
上記検知手段として、被走査面での複数光束の少なくと
も一つの光束のビームスポット径を検知する検知手段
か、複数光束の副走査方向のビームピッチを検知する検
知手段のいずれかを少なくとも有することを特徴とす
る。

【００１１】請求項６に係るマルチビーム光走査装置
は、請求項１乃至５のいずれかの構成に加えて、主走査
方向のビームスポット径を独立に補正する手段を有する
ことを特徴とする。請求項７に係るマルチビーム光走査
装置は、請求項１乃至６のいずれかの構成に加えて、主
走査方向と副走査方向のビームスポット径を同時に補正
する手段を有することを特徴とする。請求項８に係るマ
ルチビーム光走査装置は、請求項１乃至７のいずれかの
構成に加えて、走査光学系は少なくとも一部がプラスチ
ック材料で構成されていることを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】（実施例１）以下、本発明の構成
及び動作を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。図
１は本発明の第一の実施例を示す図であってマルチビー
ム光走査装置の概略構成を示す斜視図である。この実施
例は、マルチビーム光走査装置をデジタル複写機、レー
ザープリンタ等の画像形成装置の書き込み光学系として
用いた例であり、画像情報に基づいて変調された光ビー
ムを複数の光源から出射し、この変調された複数の光ビ
ームを偏向器やレンズ等の光学系により記録媒体である
感光体２０の被走査面２０Ａ上に微小な光スポットとし
て結像して主走査方向（感光体の回転軸方向）に走査
し、画像情報の記録を行うものである。尚、画像形成装
置としては、書き込み光学系である光走査装置の他に、
帯電装置、現像装置、転写装置、クリーニング装置、除
電装置等が感光体２０の周囲に配設されているが、これ
らの図示は省略している。

【００１３】図１に示すマルチビーム光走査装置は、光
源と光学素子を有し複数の光束を放射する光源ユニット
１０と、光源ユニット１０からの複数の光束を偏向器近
傍に主走査方向に伸びる各々の線像として結像する第一
結像素子１３と、上記複数の光束を偏向反射面１４Ａで
反射し主走査方向に偏向走査する偏向器１４と、副走査
方向で上記偏向器１４の偏向反射面近傍と被走査面近傍
を略光学的共役関係に置く走査光学系１６〜１９を有し
ており、第一結像素子１３としてはシリンドリカルレン
ズ等が用いられ、偏向器１４としては、複数の偏向反射
面１４Ａを有し、モータ（図示せず）の回転軸１５に固
定されて高速回転する回転多面鏡が用いられる。また、
走査光学系は、球面レンズや非球面レンズからなる複数
の走査レンズ１６，１７，１９とミラー１８を組み合わ
せて構成している。

【００１４】複数の光束を放射する光源ユニット１０と
しては種々の構成のものがあり、例えば図２に示すよう
に、（ａ）副走査方向に４つの発光点ｃｈ１〜ｃｈ４が
配列した４ビームの半導体レーザーアレー（ＬＤアレ
ー）１と、カップリングレンズ２及びアパーチャー３を
組み合わせて４ビームを放射するタイプ、（ｂ）１ビー
ム半導体レーザー（ＬＤ）１−１，１−２とカップリン
グレンズ２−１，２−２及びアパーチャー３−１，３−
２を組み合わせたものを２つ設け、２ビームをプリズム
４で合成して放射するタイプ、（ｃ）１ビーム半導体レ
ーザー（ＬＤ）１０１，１０２，１１１，１１２とカッ
プリングレンズ１０４，１０５，１１４，１１５が２つ
づつ固定された２つの保持部材１０３，１１３をベース
部２０１の開口部２０１−１，２０１−２の位置に固定
し、このベース部２０１とビーム合成プリズム２０２を
ホルダー２０３に固定したものであり、さらにホルダー
２０３の円筒状のビーム出射部２０３−１を図示しない
ユニットの保持部で回転可能に支持し、レバー２０３−
１の操作でホルダー２０３を回転して４ビームの副走査
方向のビームピッチを調整可能としたタイプ、（ｄ）４
ビームの半導体レーザーアレー（ＬＤアレー）１と、カ
ップリングレンズ２を組合せ、ＬＤアレー１を主走査方
向に対して所定の角度θ傾けて副走査方向のビームピッ
チを調整するタイプ、などがある。尚、ビーム数は上記
の例のような２ビームや４ビームに限らず、３ビームや
６ビーム、８ビーム等でも良く、複数のＬＤからのビー
ムを合成するタイプではプリズムを使ったタイプ以外に
プリズムを使わないタイプでも良い。また、１つのビー
ムを複数ビームに分割して出射するタイプ等でも良い。

【００１５】図１に示すような構成のマルチビーム光走
査装置を組み立てる際、走査レンズなどの各部品の製造
誤差のため、組み付けた時に被走査面２０Ａ上のビーム
スポット径がずれてしまうことがあるが、これはシリン
ドリカルレンズ等からなる第一結像素子１３を光軸方向
で図中のａまたはｂ方向に調整することにより、被走査
面２０Ａ上で所望のビームスポット径に調整することが
できる。しかし、第一結像素子１３を光軸方向に移動す
ると、複数ビームのビームピッチが変化するという問題
が有る。そこで本発明は、ビームスポット径の調整とビ
ームピッチの補正を同時に行えるようにするものであ
り、以下に複数ビームのビームピッチを望ましいピッチ
にする調整法を示す。

【００１６】図１に示すマルチビーム光走査装置では、
被走査面２０Ａの横で複数ビームが通過する位置にＣＣ
Ｄ素子やフォトダイオード等からなる検知手段４０を配
設し、被走査面２０Ａ上のビームスポット径とビームピ
ッチを検知している。まずビームスポット径が良好とな
るようにシリンドリカルレンズ等からなる第一結像素子
１３を光軸方向で図中のａまたはｂ方向に変位させて調
整する（図７はシリンドリカルレンズを変位して複数ビ
ームの中の１つを調整する際の様子を示している）。次
に複数ビームを放射する光源ユニット１０を光軸方向で
第一結像素子１３の変位方向と同じ方向（ａ’または
ｂ’方向）へ所定量変位させ、所定のビームピッチとな
るように調整する。

【００１７】次に、本方式でビームピッチがビームスポ
ット径とは独立に調整される原理を図３を用いて説明す
る。図３は光源ユニット１０から放射された４ビームの
主光線が第１結像素子１３、偏向反射面１４Ａ、走査レ
ンズ系１６〜１９を介して被走査面２０Ａ上に結像した
状態を示す図であり、主走査方向と垂直で光軸を含む断
面（副走査断面）における様子を示している。まず、環
境変動等の何らかの原因で副走査方向の結像位置が被走
査面２０Ａから（＋）方向にずれた場合、その結像位置
のずれを補正するようにシリンドリカルレンズ等からな
る第一結像素子１３を光源側（図中のｂ方向）へ変位さ
せる。次に光源ユニット１０を第一結像素子１３から遠
ざける方向（図中のｂ’方向）へ変位させる。このよう
にすると複数ビームの各々は第一結像素子１３の変位の
前後において、副走査方向の交差位置を偏向器４の反射
面近傍に位置させることができる。走査光学系は各部品
の製造誤差が有っても、副走査方向で偏向器の反射面近
傍（点Ｐ）と被走査面近傍（点Ｑ）を略光学的共役関係
に保っているので、第一結像素子１３の変位の前後で、
複数光束の各々が偏向器の反射面近傍で交差していれ
ば、被走査面近傍でも交差する。すなわち第一結像素子
１３の変位の前後において被走査面上で副走査方向のビ
ームピッチは変動しないようになる。また、上記とは逆
に結像位置が被走査面から（−）方向にずれた場合に
は、その結像位置のずれを補正するようにシリンドリカ
ルレンズ等からなる第一結像素子１３を光源から遠ざけ
る方向（図中のａ方向）へ変位させる。次に光源ユニッ
ト１０を第一結像素子１３に近づける方向（図中のａ’
方向）へ変位させればよい。以上のようにして被走査面
２０Ａ上のビームスポット径と副走査方向のビームピッ
チを同時に補正することができる。

【００１８】（実施例２）次に図４は本発明の第二の実
施例を示す図であってマルチビーム光走査装置の概略構
成を示す斜視図である。本実施例のマルチビーム光走査
装置の基本的な構成は図１に示した第一の実施例と同様
であり、同符号を付したものは同じ構成部品である。図
４に示すマルチビーム光走査装置においては、被走査面
２０Ａの横で複数ビームが通過する位置にＣＣＤ素子や
フォトダイオード等からなる検知手段４０を配設し、被
走査面２０Ａ上のビームスポット径とビームピッチを検
知しているが、さらに環境変動を検知する手段として、
環境変動の一つである温度を検知する温度センサ４１を
走査光学系の中の一つの走査レンズ１７の上に配設して
いる。尚、図４は、上記２つの検知手段４０，４１の両
方を有している例であるが、ビームスポット径の変化と
副走査ビームピッチの変化には温度等の環境変動との相
関があるので、片方の検知手段だけ有している構成でも
よい。特に温度だけの検知の場合は検知手段を安価にす
ることができる。また、ビームスポット径だけの検知や
ビームピッチだけの検知でもよい。

【００１９】この検知手段４０及び／または温度センサ
４１からの検知情報（ビームスポット径、ビームピッ
チ、温度）は制御部３０に入力され、制御部３０はその
検知情報に応じて第一結像素子１３の変位手段や光源ユ
ニット１０の変位手段を制御して第一結像素子１３や光
源ユニット１０を変位する。ここでシリンドリカルレン
ズ等からなる第一結像素子１３の変位手段は、例えばラ
ック・ピニオン機構３１とその機構を駆動するモータ３
２で構成することができ、光源ユニット１０の変位手段
も同様にラック・ピニオン機構３３とその機構を駆動す
るモータ３４で構成することができる。またモータ３
２，３４としては、回転方向を切り替えることができ、
且つ回転量を容易に制御できるステッピングモータ等が
用いられる。尚、変位手段は上記のラック・ピニオン機
構以外に、リードスクリュー方式や、圧電素子による変
位方式など、変位を制御できる手段であれば何でもよ
い。

【００２０】温度等の環境が変動した時は、検知手段４
０及び／または温度センサ４１からの検知情報に応じて
制御部３０が上記変位手段のモータ３２，３４を駆動
し、第一の実施例の説明と同じように第一結像素子１３
と光源ユニット１０を変位し、マルチビームにおけるビ
ームスポット径とビームピッチの補正を両立させる。一
例として、光源ユニット１０に４ｃｈ−ＬＤアレーを用
いて４ビームで走査する場合、５次の飛び越し走査で作
った１２００ｄｐｉの隣接走査線の３つのビームピッチ
は、室温２５℃で各々２１．１７μｍであるが、本実施
例のように補正を両立させることにより、高温時５０℃
では３つのビームピッチは２１．１４μｍと２１．１４
μｍと２１．１４μｍとなり、低温時５℃では３つのビ
ームピッチは２１．１８μｍと２１．１８μｍと２１．
１８μｍとなり、室温２５℃でのビームピッチと殆ど変
わらぬピッチに補正することができる。

【００２１】（実施例３）次に図５は本発明の第三の実
施例を示す図であってマルチビーム光走査装置の概略構
成を示す斜視図である。本実施例のマルチビーム光走査
装置は、図４に示した第二の実施例の構成に加えて、主
走査方向のビームスポット径を独立に補正する手段とし
て、光源ユニット１０と第一結像素子１３の間の光路に
主走査方向に凹形状のシリンドリカルレンズ１２を配置
し、且つそのシリンドリカルレンズ１２を光軸方向に移
動調整する調整機構を設けたものである。そして調整機
構としては、第一結像素子１３や光源ユニット１０の変
位手段と同様に、ラック・ピニオン機構３５とその機構
を駆動するモータ３６で構成され、モータ３６の駆動
は、検知手段４０，４１からの検知情報（ビームスポッ
ト径、ビームピッチ、温度等）に応じて制御部３０によ
って制御される。尚、その他の構成は図４と同様であ
り、同符号を付したものは同じ構成部品である。

【００２２】図５に示すマルチビーム光走査装置におい
ては、光源ユニット１０からの複数の出射光束は各々集
束光として出射され、主走査方向に凹形状のシリンドリ
カルレンズ１２と第一結像素子１３を通って偏向器１４
近傍に主走査方向に伸びる線像として結像した後、偏向
器１４の反射面１４Ａで反射され、走査光学系１６〜１
９を介して被走査面２０Ａ上に結像され、被走査面２０
Ａ上を主走査方向に走査される。そして検知手段４０，
４１からの検知情報（ビームスポット径、ビームピッ
チ、温度等）に応じて制御部３０により各調整機構が制
御され、主走査方向のビームスポット径のずれは、主走
査方向に凹形状のシリンドリカルレンズ１２をラック・
ピニオン機構３５とモータ３６からなる調整機構で光軸
方向に移動調整することにより補正され、副走査方向の
ビームスポット径のずれは、副走査方向に凸形状のシリ
ンドリカルレンズからなる第一結像素子１３をラック・
ピニオン機構３１とモータ３２からなる調整機構で光軸
方向に移動調整することにより補正されるので、被走査
面２０Ａ上で良好なビームスポットを得ることができる
（図８に上記２つのレンズ１２，１３により複数ビーム
の１つが調整される様子を示す）。また、ビームピッチ
が変化した場合には、光源ユニット１０をラック・ピニ
オン機構３３とモータ３４からなる変位手段で光軸方向
に変位させることにより、副走査方向のビームピッチも
所定のピッチに調整することができる。

【００２３】以上のように、本実施例では光源ユニット
１０と偏向器１４の間の光路上に主走査方向に凹形状の
シリンドリカルレンズ１２と、副走査方向に凸形状のシ
リンドリカルレンズからなる第一結像素子１３を配設
し、且つその２つのレンズをそれぞれ独立に移動調整す
る手段を設けて確実な位置制御を行うことができるの
で、主走査方向と副走査方向のビームスポット径をそれ
ぞれ独立に補正することができ、良好なビームスポット
を得ることができる。また、同時に光源ユニット１０の
位置制御も行うことができるので、副走査方向のビーム
ピッチも所定のピッチに調整することができる。

【００２４】（実施例４）次に図６は本発明の第四の実
施例を示す図であってマルチビーム光走査装置の概略構
成を示す斜視図である。本実施例のマルチビーム光走査
装置は、図４に示した第二の実施例と略同様な構成であ
るが、光源ユニット１０と偏向器１４の間の光路上に配
置される第一結像素子として、主走査方向と副走査方向
のビームスポット径を同時に補正することができる補正
レンズ１３’を用いたものであリ、この補正レンズ１
３’としては、例えば主走査方向に凹で副走査方向に凸
のアナモフィック面を有するアナモフィック補正レンズ
が用いられる。

【００２５】図６に示すマルチビーム光走査装置におい
ては、光源ユニット１０からの複数の出射光束は各々集
束光として出射され、アナモフィック補正レンズ１３’
を通って偏向器１４近傍に主走査方向に伸びる線像とし
て結像した後、偏向器１４の反射面１４Ａで反射され、
走査光学系１６〜１９を介して被走査面２０Ａ上に結像
され、被走査面２０Ａ上を主走査方向に走査される。そ
して主走査方向のビームスポット径のずれ、または副走
査方向のビームスポット径のずれを検知手段４０で検知
し、その検知情報に基づいて制御部３０によりラック・
ピニオン機構３１とモータ３２からなる調整機構を制御
し、アナモフィック補正レンズ１３’を光軸方向に移動
調整することにより、被走査面２０Ａ上で良好なビーム
スポットを得ることができる（図９にアナモフィック補
正レンズにより複数ビームの１つが調整される様子を示
す）。ここで、環境変動に伴う主走査方向のビームスポ
ット径のずれ量と、副走査方向のビームスポット径のず
れ量は一般に異なるため、アナモフィック補正レンズ１
３’は、該レンズの移動距離に対して主・副のビームス
ポット径のずれ補正量が適切になるように主走査、副走
査の形状が予め設定されている。また、ビームピッチが
変化した場合には、光源ユニット１０をラック・ピニオ
ン機構３３とモータ３４からなる変位手段で光軸方向に
変位させることにより、副走査方向のビームピッチも所
定のピッチに調整することができる。

【００２６】以上のように、本実施例では光源ユニット
１０と偏向器１４の間の光路上に主走査方向と副走査方
向のビームスポット径を同時に補正することができるア
ナモフィック補正レンズ１３’を配設し、且つその補正
レンズを移動調整する手段を設けて確実な位置制御を行
うことができるので、１つの移動調整機構で主走査方向
と副走査方向のビームスポット径を同時に補正すること
ができ、良好なビームスポットを得ることができる。ま
た、同時に光源ユニット１０の位置制御も行うことがで
きるので、副走査方向のビームピッチも所定のピッチに
調整することができる。

【００２７】以上の実施例１，２，３または４に示した
構成のマルチビーム光走査装置においては、走査光学系
を構成する走査レンズ１６，１７，１９の少なくとも一
つはポリカーボネート（ＰＣ）やアクリル樹脂（ＰＭＭ
Ａ）、ポリオレフィン系樹脂などのプラスチック材料で
構成するので、安価に走査光学系を構成することができ
る。また、環境変化によるプラスチックの屈折率変化や
形状変化により、被走査面２０Ａ上のビームスポット径
が変動するという従来の問題に対しては、上記各実施例
で述べたようにビームスポット径とビームピッチを補正
する手段を設けているので、ビームピッチの変動を招く
ことなくビームスポット径を補正することができる。

【００２８】また、走査光学系の光学素子をプラスチッ
ク樹脂部とガラスを張り合わせたハイブリッド光学素子
で構成した場合、走査光学系では素子サイズが大きくな
るためにプラスチック樹脂部が厚くなり、そのためビー
ムスポット径などが環境で変動するという問題がある
が、本発明のマルチビーム光走査装置においては、走査
光学系にハイブリッド光学素子を適用した場合にも、上
記各実施例で述べたようにビームスポット径とビームピ
ッチを補正する手段を設けているので、ビームピッチの
変動を招くことなくビームスポット径を補正することが
できる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係るマ
ルチビーム光走査装置においては、少なくとも光源と光
学素子を有し複数の光束を放射する光源ユニットと、該
光源ユニットからの複数の光束を偏向器近傍に主走査方
向に伸びる各々の線像として結像する第一結像素子と、
上記複数の光束を偏向反射面で反射し主走査方向に偏向
走査する偏向器と、副走査方向で上記偏向器の偏向反射
面近傍と被走査面近傍を略光学的共役関係に置く走査光
学系を有しており、上記第一結像素子が光軸方向に変位
し、その変位の前後での複数光束の各光束の副走査方向
の交差位置が、上記偏向器の近傍にあることにより、被
走査面上のビームスポット径と副走査方向のビームピッ
チを同時に補正することができる。

【００３０】請求項２に係るマルチビーム光走査装置に
おいては、請求項１の構成に加えて、上記第一結像素子
の変位に伴って、上記光源ユニットが光軸方向に変位す
ることにより、簡単な手段で被走査面上のビームスポッ
ト径と副走査方向のビームピッチを同時に補正すること
ができる。また、請求項３に係るマルチビーム光走査装
置においては、請求項１または２の構成に加えて、光走
査装置の環境変動を検知する検知手段と、該検知手段か
らの情報に応じて変位する第一結像素子の変位手段と、
上記検知手段からの情報に応じて変位する光源ユニット
の変位手段を有することにより、検知手段で環境をモニ
ターして、その時の環境による変動に応じて第一結像素
子と光源ユニットの変位を行うことができるので、環境
変動によるビームスポット径と副走査方向のビームピッ
チの変動を確実に補正することができる。

【００３１】請求項４に係るマルチビーム光走査装置に
おいては、請求項３の構成に加えて、上記検知手段は光
走査装置の温度を検知することにより、温度変化による
ビームスポット径と副走査方向のビームピッチの変動を
確実に補正することができる。また検知手段として比較
的安価な温度センサを用いているので、光走査装置の製
造コストの低減を図れる。請求項５に係るマルチビーム
光走査装置においては、請求項３の構成に加えて、上記
検知手段として、被走査面での複数光束の少なくとも一
つの光束のビームスポット径を検知する検知手段か、複
数光束の副走査方向のビームピッチを検知する検知手段
のいずれかを少なくとも有することにより、ビームスポ
ット径あるいはビームピッチの変化を確実に検知するこ
とができ、環境や組み付け誤差等によるビームスポット
径と副走査方向のビームピッチの変動を確実に補正する
ことができる。

【００３２】請求項６に係るマルチビーム光走査装置に
おいては、請求項１乃至５のいずれかの構成に加えて、
主走査方向のビームスポット径を独立に補正する手段を
有することにより、主走査方向と副走査方向のビームス
ポット径を確実に補正することができ、画像形成装置の
書き込み系に用いた場合には、より画質を向上すること
ができる。請求項７に係るマルチビーム光走査装置にお
いては、請求項１乃至６のいずれかの構成に加えて、主
走査方向と副走査方向のビームスポット径を同時に補正
する手段を有することにより、一つの補正手段で主走査
方向と副走査方向のビームスポット径を確実に且つ安価
に補正することができる。請求項８に係るマルチビーム
光走査装置は、請求項１乃至７のいずれかの構成に加え
て、走査光学系は少なくとも一部がプラスチック材料で
構成されていることにより、安価に光走査装置を構成で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例を示す図であってマルチ
ビーム光走査装置の概略構成を示す斜視図である。

【図２】本発明のマルチビーム光走査装置に用いられる
光源ユニットの構成例を示す図である。

【図３】本発明に係るマルチビーム光走査装置における
光源ユニットから被走査面に至る４ビームの通り方を副
走査断面に展開して示した図である。

【図４】本発明の第二の実施例を示す図であってマルチ
ビーム光走査装置の概略構成を示す斜視図である。

【図５】本発明の第三の実施例を示す図であってマルチ
ビーム光走査装置の概略構成を示す斜視図である。

【図６】本発明の第四の実施例を示す図であってマルチ
ビーム光走査装置の概略構成を示す斜視図である。

【図７】副走査方向凸のシリンドリカルレンズによりビ
ーム径を調整する際の様子を、主走査断面と副走査断面
に展開して示す図である。

【図８】主走査方向凹のシリンドリカルレンズと副走査
方向凸のシリンドリカルレンズによりビーム径を調整す
る際の様子を、主走査断面と副走査断面に展開して示す
図である。

【図９】アナモフィックレンズによりビーム径を調整す
る際の様子を、主走査断面と副走査断面に展開して示す
図である。

【図１０】従来のマルチビーム光走査装置における光源
ユニットから被走査面に至る４ビームの通り方を副走査
断面に展開して示した図である。

【符号の説明】

１：半導体レーザーアレー（ＬＤアレー） １−１，１−２，１０１，１０２，１１１，１１２：半
導体レーザー（ＬＤ） ２，２−１，２−２，１０４，１０５，１１４，１１
５：カップリングレンズ ３，３−１，３−２：アパーチャー ４，２０２：合成プリズム １０：光源ユニット １２：主走査方向に凹形状のシリンドリカルレンズ １３：第一結像素子（副走査方向に凸形状のシリンドリ
カルレンズ） １３’：アナモフィック補正レンズ １４：偏向器 １４Ａ：偏向反射面 １５：モータの回転軸 １６，１７，１９：走査レンズ １８：ミラー ２０：感光体 ２０Ａ：被走査面 ３０：制御部 ３１，３３，３５：ラック・ピニオン機構 ３２，３４，３６：モーター ４０：検知手段 ４１：温度センサ

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C362 AA20 AA28 AA29 AA36 AA40 AA47 AA49 BA58 BA61 BA67 BA86 BA90 DA03 2H045 AA01 AG06 BA22 BA41 CA67 CA82 CA92 CB03

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも光源と光学素子を有し複数の光
   束を放射する光源ユニットと、該光源ユニットからの複
   数の光束を偏向器近傍に主走査方向に伸びる各々の線像
   として結像する第一結像素子と、上記複数の光束を偏向
   反射面で反射し主走査方向に偏向走査する偏向器と、副
   走査方向で上記偏向器の偏向反射面近傍と被走査面近傍
   を略光学的共役関係に置く走査光学系を有するマルチビ
   ーム光走査装置において、 上記第一結像素子が光軸方向に変位し、その変位の前後
   での複数光束の各光束の副走査方向の交差位置が、上記
   偏向器の近傍にあることを特徴とするマルチビーム光走
   査装置。
2. 【請求項２】請求項１記載のマルチビーム光走査装置に
   おいて、上記第一結像素子の変位に伴って、上記光源ユ
   ニットが光軸方向に変位することを特徴とするマルチビ
   ーム光走査装置。
3. 【請求項３】請求項１または２記載のマルチビーム光走
   査装置において、光走査装置の環境変動を検知する検知
   手段と、該検知手段からの情報に応じて変位する第一結
   像素子の変位手段と、上記検知手段からの情報に応じて
   変位する光源ユニットの変位手段を有することを特徴と
   するマルチビーム光走査装置。
4. 【請求項４】請求項３記載のマルチビーム光走査装置に
   おいて、上記検知手段は光走査装置の温度を検知するこ
   とを特徴とするマルチビーム光走査装置。
5. 【請求項５】請求項３記載のマルチビーム光走査装置に
   おいて、上記検知手段として、被走査面での複数光束の
   少なくとも一つの光束のビームスポット径を検知する検
   知手段か、複数光束の副走査方向のビームピッチを検知
   する検知手段のいずれかを少なくとも有することを特徴
   とするマルチビーム光走査装置。
6. 【請求項６】請求項１乃至５のいずれかに記載のマルチ
   ビーム光走査装置において、主走査方向のビームスポッ
   ト径を独立に補正する手段を有することを特徴とするマ
   ルチビーム光走査装置。
7. 【請求項７】請求項１乃至６のいずれかに記載のマルチ
   ビーム光走査装置において、主走査方向と副走査方向の
   ビームスポット径を同時に補正する手段を有することを
   特徴とするマルチビーム光走査装置。
8. 【請求項８】請求項１乃至７のいずれかに記載のマルチ
   ビーム光走査装置において、走査光学系は少なくとも一
   部がプラスチック材料で構成されていることを特徴とす
   るマルチビーム光走査装置。