JP2001242403A - マルチビーム光走査装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 第２の光学系の取り付けの誤差等によって発
生する被走査面上の走査線の走査線ピッチのずれを高精
度に補正することができるマルチビーム光走査装置を提
供する。 【解決手段】 光源装置２、シリンドリカルレンズ３
ａ，３ｂ、回転多面鏡（ポリゴンミラー）、レンズ５，
６を備え、第２の光学系を構成するシリンドリカルレン
ズ３ａ，３ｂを光軸方向に回転調整することにより、被
走査面上の走査線の走査線ピッチのずれを高精度に補正
することができるマルチビーム光走査装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マルチビーム用光
源を用いたマルチビーム光走査装置及び画像形成装置に
係り、特に被走査面上を走査する複数の走査線のピッチ
を所望のピッチにすることができるマルチビーム光走査
装置及び画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】レーザプリンタ、レーザファクシミリ等
の画像形成装置の書込光学系に用いられる光走査装置の
記録速度を向上させる方法としては、偏向手段としての
回転多面鏡（ポリゴンミラー）の回転速度を高める方法
がある。しかし、この方法では、回転速度を高めた時
に、回転多面鏡（ポリゴンミラー）を回転させる回転モ
ータの耐久性、回転時に発生する騒音や振動、或は半導
体レーザの変調スピード等が問題となって記録速度の高
速化に限界がある。そこで、一度に複数の光ビームを走
査して複数ラインを同時に記録することにより、記録速
度を向上したマルチビーム光走査装置が提案されてい
る。その一例としては、特開昭５６−４２２４８号公報
に開示されているように、複数の発光点を主走査方向へ
１列に並べたモノリシックな半導体レーザアレイ方式の
光源を用いたマルチビーム方式の光走査装置が実現され
つつある。モノリシックな半導体レーザアレイを用いる
場合、発光点の間隔が１０μｍよりも小さくなると、１
つの発光点の点滅が隣接する発光点の点滅に熱的・電気
的に影響するようになり、個々の発光点を独立して変調
制御することが難しくなる。そこで、半導体レーザアレ
イの各発光点の間隔をある程度大きくして熱的・電気的
影響を回避しつつ、高密度のマルチビーム走査を実現す
るために、半導体レーザアレイを傾けることによって見
かけ上の発光点の間隔を狭くする方式が提案されてい
る。また、他の例としては、本出願人が先に提案した特
願平９−１７８４７９号、特願平１０−１０６５９９号
に開示したように、複数の半導体レーザを光源として用
いた光源装置を備えたマルチビーム方式の光走査装置も
ある。この光源装置は、発光点を一つずつ備え且つ主走
査方向へ所定の間隔で配列された複数の半導体レーザ
と、各半導体レーザと対で設けられた第一の光学系をな
すカップリングレンズとを主走査方向に配列し、これら
を一体的に支持する支持部材を有する第一の光源部と、
この第一の光源部と同様に構成した第二の光源部と、第
一の光源部及び第二の光源部からの各光ビームを副走査
方向に近接させて射出するビーム合成手段とを備えた構
成となっている。このような光源を用いると、シングル
ビーム方式の光走査装置の場合と同様に、光源から被走
査面に至る光路上の光学系を複数ビームで共通化して使
用できるため、機械的変動に対して安定性のよいマルチ
ビーム方式の光走査装置の提供が可能になる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、光源としての
半導体レーザアレイを傾けて配置する上記従来例と、本
願出願人による上記各特許出願に係る技術は、共通の課
題を有する。すなわち、これらの発光点は、各発光点が
主走査方向にある間隔で配置されているため、例えば光
源の後段に第１の光学系としてのカップリングレンズ、
第２の光学系としてのシリンドリカルレンズを順次配置
した場合に、第２の光学系を通過する各主光線がその光
軸に対して主走査方向に斜めに入射することになる。し
たがって、第２の光学系の取り付け誤差等によって光軸
中心の回転が生じると、見かけ上のパワーが各主光線ご
とに異なってしまい、被走査面上の走査線のピッチが所
望のピッチからずれてしまうという課題がある。この発
明はこのような課題を解決するためなされたもので、そ
の目的はモノリシック半導体レーザアレイを傾けて光源
に用いたり、本出願人が先に提案した光源装置を用いた
マルチビーム方式の光走査装置において、被走査面上の
走査線のピッチを所望のピッチになるように調整し、被
走査面上の走査線のピッチのずれを高精度に補正するこ
とができるマルチビーム光走査装置を提供することにあ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、請求項１の発明は、複数の発光源を少なくとも主走
査方向に所定の間隔で配置したマルチビーム用光源と、
各発光源から放射される発散光束をカップリングする第
１の光学系と、少なくとも副走査方向にパワーを有し、
光偏向器の偏向面近傍において主走査方向に長い線状に
結像させる光学素子からなる第２の光学系と、第２の光
学系からの光束を偏向させる前記光偏向器と、この光偏
向器により偏向された光束を被走査面上にスポット状に
結像させる第３の光学系と、からなり、被走査面上を走
査するマルチビーム光走査装置において、前記第２の光
学系を構成する少なくとも一つの光学素子は、この光学
素子の光軸を回転軸にして回転可能であり、前記光学素
子を回転調整することにより、被走査面上を走査する複
数の走査線のピッチを所望のピッチに補正することを特
徴とする。請求項２の発明は、前記各発光源及び前記第
１の光学系は、前記第２の光学系の光軸に平行な軸を回
転軸にして一体的に回転可能であり、前記各発光源及び
前記第１の光学系を一体的に回転調整することにより、
被走査面上を走査する複数の走査線のピッチを所望のピ
ッチにすることを特徴とする。請求項３の発明は、前記
マルチビーム用光源は、ｎ個（ｎ≧２）の半導体レーザ
及びカップリングレンズと、それらを主走査方向に対称
に配列し一体的に支持する第一の支持部材とを有する第
一の光源部、及びｍ個（ｍ≧２）の半導体レーザ及びカ
ップリングレンズと、それらを主走査方向に対称に配列
し一体的に支持する第二の支持部材とを有する第二の光
源部、及び前記第一、第二の光源部の光ビームを近接さ
せて射出するビーム合成手段、から成る光源装置であっ
て、この光源装置は、前記第２の光学系の光軸と平行な
軸であって光源装置の任意の点に位置する軸を回転軸に
して回転可能であり、更に第一の支持部材及び第二の支
持部材は、前記第２の光学系の光軸と平行な軸であって
第一の光源部及び第二の光源部の各支持部材の対称点に
位置する軸を回転軸にして回転可能であり、その各々を
回転調整することにより、被走査面上を走査する複数の
走査線のピッチを所望のピッチにすることを特徴とす
る。

【０００５】請求項４の発明は、前記マルチビーム用光
源は、複数の発光点を主走査方向に所定の間隔で少なく
とも一列に配列した半導体レーザアレイから成り、この
半導体レーザアレイは、前記第２の光学系の光軸と平行
な軸であって複数の発光点の中心点に位置する軸を回転
軸にして回転可能であり、該半導体レーザアレイを回転
調整することにより、被走査面上を走査する複数の走査
線のピッチを所望のピッチにすることを特徴とする。請
求項５の発明は、前記各発光源及び前記第１の光学系
は、前記第２の光学系の光軸方向に一体的に移動可能で
あり、前記各発光源及び前記第１の光学系を光軸方向へ
一体的に移動調整することにより、被走査面上を走査す
る複数の走査線のピッチを所望のピッチにすることを特
徴とする。請求項６の発明は、感光性の像担持体の被走
査面に対して光走査手段による走査を行って潜像を形成
し、この潜像を現像手段で可視化して画像を得る画像形
成装置において、前記光走査手段として、請求項１〜請
求項５に記載のマルチビーム光走査装置を用いたことを
特徴とする。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。図１はこの発明に係るマルチ
ビーム光走査装置の全体概略構成図、図２(a) はこの発
明に係るマルチビーム光走査装置の光源装置の概要構成
図、(b) は本発明に係る光源装置の正面概略図である。
図１に示したマルチビーム光走査装置１は、レーザビー
ムを出射する半導体レーザ１１、１２、１６、１７及び
第１の光学系１４、１５、１９、２０から成る光源装置
２と、光源装置２より出射された光束を入射するために
配置された主走査方向にパワーを有するシリンドリカル
レンズ３ａ（光学素子）及び副走査方向にパワーを有す
るシリンドリカルレンズ３ｂ（光学素子）と、偏向反射
面４ａを備えた回転多面鏡（ポリゴンミラー＝光偏向
器）４と、第３の光学系を構成するレンズ５及びレンズ
６と、各光学系を経て入射されたビームを受ける被走査
面７ａを備えた感光体ドラム等７と、ビーム検知ユニッ
トを構成する同期ミラー８、及び同期センサ９と、を有
する。第１の光学系の後段に位置するシリンドリカルレ
ンズ３ａ，３ｂは、第２の光学系を構成し、これらは光
偏向器４の偏向反射面４ａに対して主走査方向に長い線
状に結像させる手段である。

【０００７】図２(a) に示した光源装置２は、以下のよ
うに構成される。半導体レーザ（発光源）１１，１２
は、アルミダイキャスト製の第一の支持部材１３の裏側
に、主走査方向に所定間隔で並列して貫通形成された嵌
合穴１３ａ、１３ｂに各々圧入されて支持される。ま
た、第１の光学系を構成するカップリングレンズ（光学
素子）１４，１５は、各半導体レーザ１１、１２の発散
光束が所望の光束状態（本実施の形態では弱い発散性の
光束としている）となるようにＸ位置を合わせ、また所
定のビーム射出方向となるようにＹ，Ｚ位置を合わせ、
各半導体レーザ１１、１２と対をなすように支持部材１
３の前面中央に形成した凸部の左右両側のＵ字状の支持
部（凹部）１３Ａ，１３Ｂの内面等にＵＶ硬化接着剤を
充填して固定され、これらは、第１のユニット２Ａ（第
一の光源部）を構成する。なお、半導体レーザ１１、１
２とカップリングレンズ１４、１５は、前記凸部の対称
中心点ａ１に対してほぼ左右対称に配置される。第２の
ユニット（第二の光源部）２Ｂは第１のユニット２Ａと
同様に構成され、第二の支持部材１８の裏面に設けた２
つの嵌合穴１８ａ，１８ｂに嵌合した半導体レーザ（発
光源）１６、１７と、半導体レーザ１６、１７の前面側
に位置するカップリングレンズ１９、２０は、支持部材
１８の前面中央に設けた凸部の対称中心点ａ２に対して
ほぼ左右対称に配置される。このように、本実施の形態
では、光源装置２を４個の半導体レーザから成る発光源
（発光点）で構成している。プリズム（ビーム合成手
段）２１は、第２のユニット２Ｂからのビームを、第１
のユニット２Ａからのビームに対して副走査方向に近接
させて射出する。各カップリングレンズ１４、１５、１
９、２０は第１の光学系を構成している。換言すれば、
第１の光学系は、光源である半導体レーザ１１、１２、
１６、１７から出射される発散光束をカップリングする
手段である。以上を一体的に構成したものが光源装置２
である。また、図１のマルチビーム光走査装置１におい
て、図２(a) に示す光源装置２より射出された光束は、
第２の光学系を構成する主走査方向にパワーを有するシ
リンドリカルレンズ３ａ及び副走査方向にパワーを有す
るシリンドリカルレンズ３ｂを透過し、主走査方向には
平行光束に変換され、また副走査方向には集束させら
れ、回転多面鏡（ポリゴンミラー）４の偏向反射面４ａ
上に主走査方向に長い線像として結像する。偏向反射面
４ａにより反射された光束は、回転多面鏡４が等速回転
する際に等角速度的に偏向し、第３の光学系を構成する
レンズ５とレンズ６の作用で被走査面７ａ上に光スポッ
トとして集光する。

【０００８】次に、図２(b) に基づいて光源装置２の概
略構成について説明する。ａ１は支持部材１３の回転中
心、ａ２は支持部材１８の回転中心であり、各回転中心
ａ１，及びａ２は夫々カップリングレンズ１４、１５の
各光軸（＋印）間の中点、及びカップリングレンズ１
９、２０の各光軸（＋印）間の中点である。この光源装
置全体を回転させる場合（詳細は後述）の回転中心は、
例えば点ｃとなる。点ｃは、シリンドリカルレンズ３
ａ，３ｂの光軸と一致する点である。また、同様の回転
中心としては、点ｃの他にも，回転中心ａ１，ａ２間の
中点である点ｄを用いてもよく、点ｄを中心として光源
装置全体を回転させた場合にも走査線ピッチの調整が可
能である。

【０００９】図５は走査線によって得られる各像高とピ
ッチについての設計データ図であり、このデータは図３
に示した像高ピッチに対応している。各像高のピッチ
は、回転多面鏡４の１つの偏向反射面４ａによって掃引
された４本の走査線のうち最下端に位置する走査線と、
回転多面鏡の次の面によって掃引された４本の走査線の
うち最上端に位置する走査線によって得られる各像高の
ピッチ（走査線間隔（図３の走査線図を参照））を表
し、１２００ｄｐｉを意図した理想的な設計値である。
しかし、実際の装置においては、各像高のピッチは、光
学系を設計通りの位置に配置しても設計値からずれてし
まう。この設計値からのずれは、光学系の部品精度や組
付け誤差に起因する。特に、ピッチのずれを起こす大き
な原因は、第２の光学系を構成しているシリンドリカル
レンズ３ａ，３ｂの光軸中心の回転にあることが解析結
果から明らかになった。つまり、光学素子としてのシリ
ンドリカルレンズ３ａ，３ｂの少なくとも一方の部品精
度不良、組み付け誤差等に起因して回転方向にずれてい
ることが原因となることが判明した。例えば、一方のシ
リンドリカルレンズ３ａを１０’回転させると、各像高
の走査線ピッチは図６のデータ図の如く大きく変動す
る。また、他方のシリンドリカルレンズ３ｂを１０’回
転させると、各像高の走査線ピッチは図７のデータ図の
ように大きく変動する。図６及び図７のデータから、シ
リンドリカルレンズ３ａを１０’回転させると走査線ピ
ッチは３μｍ以上変動し、シリンドリカルレンズ３ｂを
１０’回転させると走査線ピッチは１３μｍ以上も変動
してしまうことが判る。これらピッチの変動（ばらつ
き）は、図４の光学部品の配置図から明らかなように、
各主光線が第２の光学系を構成するレンズ３ａ，３ｂに
入射する際に、その光軸に対して主走査方向に斜めに入
射するため、第２の光学系に光軸中心の回転が生じる
と、見かけ上のパワーが各主光線ごとに異なってくるこ
とが原因である。本発明者は、このような知見に基づい
て、被走査面上の走査線ピッチを補正する手法について
創案するに至った。即ち、本発明者は、走査線ピッチの
変動（ばらつき、ずれ）は、主に第２の光学系を構成す
る光学素子であるシリンドリカルレンズ３ａ，３ｂが光
軸中心に回転することに原因があるので、被走査面上の
走査線ピッチの補正に際しては、第２の光学系としての
シリンドリカルレンズ３ａ，３ｂの少なくとも一方に回
転機構を設け、第２の光学系を光軸を中心として所要角
度回転させることにより、部品精度や組付け誤差を吸収
することができる、ということを知るに至った。

【００１０】本発明の第１の実施形態では、第２の光学
系を構成するシリンドリカルレンズ３ａ，３ｂの内の少
なくとも一方がその光軸を回転軸として回転自在に構成
され、且つ回転駆動されるように構成されている。この
ように少なくともいずれか一方のシリンドリカルレンズ
３ａ，３ｂを回転調整することにより、被走査面７ａ上
を走査する複数の走査線のピッチを所望のピッチに調整
できる。また、本発明の第２の実施形態では、発光源
（半導体レーザ１１、１２、１６、１７）及び第１の光
学系（カップリングレンズ１４、１５、１９、２０）か
ら成る光源装置を一体として回転させるか、或は支持部
材１３により支持された半導体レーザ１１、１２及びカ
ップリングレンズ１４、１５、或は、支持部材１８によ
り支持された半導体レーザ１６、１７及びカップリング
レンズ１９、２０を、第２の光学系としてのシリンドリ
カルレンズ３ａ，３ｂの光軸にほぼ平行な中心点（中心
軸）ａ１，ａ２を回転軸にして夫々一体的に回転するよ
うに構成しているので、これらを回転調整することによ
り、被走査面７ａ上を走査する複数の走査線のピッチを
所望のピッチに調整できる。具体的には、第２の実施形
態は、光源装置２は、ｎ個（ｎ≧２）の前記半導体レー
ザ及びカップリングレンズと、それらを主走査方向に対
称に配列し一体的に支持する第一の支持部材１３とを有
する第一の光源部２Ａ、及びｍ個（ｍ≧２）の半導体レ
ーザ及びカップリングレンズと、それらを主走査方向に
対称に配列し一体的に支持する第二の支持部材１８とを
有する第二の光源部２Ｂ、及び前記第一、第二の光源部
の光ビームを近接させて射出するビーム合成手段２１、
から成る光源装置であって、この光源装置は、後段に位
置する第２の光学系の光軸と平行な軸であって光源装置
の任意の点に位置する軸を回転軸にして回転可能であ
り、更に第一の支持部材及び第二の支持部材は、第２の
光学系の光軸と平行な軸であって第一の光源部及び第二
の光源部の各支持部材の対称点に位置する軸を回転軸に
して回転可能であり、その各々を回転調整することによ
り、被走査面上を走査する複数の走査線のピッチを所望
のピッチにするものである。

【００１１】更に、本発明の第３の実施形態では、半導
体レーザ１１、１２、１６、１７及び、第１の光学系を
構成するカップリングレンズ１４、１５、１９、２０か
ら構成される光源装置２は、第２の光学系としてのシリ
ンドリカルレンズ３ａ，３ｂの光軸方向に向けて一体的
に進退可能であるので、光源装置２の光軸方向への移動
量を調整することにより、被走査面７ａ上を走査する複
数の走査線のピッチを所望のピッチに調整できる。この
実施形態の構成も、シリンドリカルレンズ３ａ，３ｂの
回転方向誤差に起因したピッチずれを解消する為に有効
である。上記の如き各光学部品の回転調整や、光軸方向
への移動量調整は、ビーム検知ユニット８、９において
検出されたビームスポット径についての信号に基づい
て、光学素子の回転角度や光軸方向位置が夫々所望の値
になるように不図示の駆動手段を動作させることによっ
て実現される。次に、上記各実施形態を実測データに基
づいて説明する。まず、第１の実施形態では、第２の光
学系を構成するシリンドリカルレンズ３ａ，３ｂの内の
少なくとも一方がその光軸を回転軸として回転自在に構
成され、且つ回転駆動されるように構成されている。図
８はある光学ユニットを測定したときの各像高と走査線
ピッチについてのデータ図であり、図９は第２の光学系
を回転調整した時の各像高と走査線ピッチのデータ図で
ある。第２の光学系の回転調整方法として、シリンドリ
カルレンズ３ｂを回転調整した例である図９のデータを
回転調整をしない図８のデータと比較すれば明らかなよ
うに、第２の光学系のシリンドリカルレンズ３ｂの回転
調整により、走査線のピッチのずれを小さく抑えること
ができる。シリンドリカルレンズ３ａについても回転調
整することにより同様の効果を得ることができる。

【００１２】次に、本発明の第２の実施形態においてマ
ルチビーム用光源及び第１の光学系からなる光源装置２
全体、或は支持部材１３、或は／及び支持部材１８を回
転させることにより、走査線のピッチのずれを抑える場
合について説明する。図２において、半導体レーザ１
１、１２及び、それと対で設けられたカップリングレン
ズ１４、１５を支持している支持部材１３、及び半導体
レーザ１６，１７及び、それと対で設けられたカップリ
ングレンズ１９、２０を支持している支持部材１８にそ
れぞれ回転中心ａ１とａ２を有しており、さらに光源装
置２全体を第２の光学系の光軸と平行な軸を中心として
一体的に回転させる回転機構を有する。従って、必要に
応じて支持部材１３、１８、或は半導体レーザ及び第１
の光学系からなる光源装置２を回転させることによっ
て、被走査面７ａ上の走査線のピッチを補正することが
できる。そこで、支持部材１３、１８、或は光源装置２
を回転させることで、第２の光学系の部品精度や組付け
誤差に起因して発生する被走査面上の走査線のピッチの
ずれを吸収することができる。即ち、支持部材１３によ
り支持された半導体レーザ１１、１２及びカップリング
レンズ１４、１５、或は／及び、支持部材１８により支
持された半導体レーザ１６、１７及びカップリングレン
ズ１９、２０は、第２の光学系としてのシリンドリカル
レンズ３ａ，３ｂの光軸にほぼ平行な中心軸ａ１，ａ２
を回転軸にして夫々一体的に回転する。このため、これ
らを回転調整することにより、被走査面７ａ上を走査す
る複数の走査線のピッチを所望のピッチに調整できる。

【００１３】上記各光学部品を回転駆動させる機構につ
いては、図示しないがモータ、ソレノイド等種々の駆動
源と、駆動力伝達機構を用いて行うことができる。ま
た、光源装置２（半導体レーザ１１、１２、１６、１７
及び第１の光学系をなすカップリングレンズ１４、１
５、１９、２０）を図２(b) に例示した適切な回転中心
ｃ，ｄを中心として一体的に回転させることにより被走
査面７ａ上を走査する複数の走査線のピッチを所望のピ
ッチに調整できる。図１０はある光学ユニットを測定し
たときの各像高とピッチの関係を示すデータ図であり、
図１１は光源装置全体或は支持部材１３及び／或は支持
部材１８を回転調整した時の各像高とピッチのデータ図
である。図１０に示したデータによれば走査線のピッチ
のずれが大きいが、光源装置２或は支持部材１３及び／
或は支持部材１８を回転させた結果としての図１１から
明らかなように、光源装置２、或は支持部材１３及び／
或は支持部材１８を回転調整することにより、走査線の
ピッチのずれを小さく抑えることができる。次に、マル
チビーム用光源及び第１の光学系を一体として光軸方向
に移動（進退）させることにより、走査線のピッチのず
れを抑える第３の実施形態について説明する。即ち、こ
の実施形態では、光源装置２全体を光軸方向に移動させ
る移動機構を有する。この光源装置２を全体として光軸
方向に移動させると、第２の光学系に入射する各主光線
の副走査方向高さが変化し、見かけ上のパワーを変える
ことができる。従って、被走査面上の走査線のピッチを
補正することができる。このように、各発光源及び第１
の光学系を光軸方向に移動させることで、部品精度や組
付け誤差による被走査面上の走査線のピッチのずれを吸
収することができる。図１２はある光学ユニットを測定
したときの各像高と走査線ピッチのデータ図であり、図
１３は光源装置２を光軸方向に移動調整した時の各像高
と走査線ピッチのデータ図である。光源装置２を光軸方
向へ移動させない場合のデータである図１０と、移動さ
せた場合のデータである図１１から明らかなように、光
源装置２を光軸方向に移動調整することにより、走査線
のピッチのずれを小さく抑えることができる。

【００１４】次に、本発明の第４の実施形態について説
明する。即ち、上記各実施形態では、発光源として半導
体レーザを合計４個用いた４ビーム光源装置を搭載した
マルチビーム光走査装置の例を示したが、これに代えて
発光点を４つ有する一つの半導体レーザアレイ方式の光
源を用いることもできる。図１４はこの実施形態の概略
構成図であり、この実施形態のマルチビーム用光源２
は、複数の発光点２５ａ〜２５ｄを所定の間隔で少なく
とも一列に配列した半導体レーザアレイ２５から成り、
この半導体レーザアレイ２５は、第２の光学系３ａ，３
ｂの光軸と平行な軸であって４つの発光点２５ａ〜２５
ｄの中心点に位置する軸ｅ（発光点２５ｂと２５ｃの中
点と一致）を回転軸にして回転可能であり、該半導体レ
ーザアレイ２５を回転調整することにより、被走査面上
を走査する複数の走査線のピッチを所望のピッチにする
ことを可能としている。図１４では、走査線のピッチが
所望の値になるように半導体レーザアレイ２５を回転中
心ｅを中心とした回転方向へ角度θだけ傾けている。な
お、第１の光学系としてのカップリングレンズ２６は、
回転対称形であるため、回転させてもさせなくても走査
線のピッチには影響はない。半導体レーザアレイ２５の
回転中心ｅは、直線状に配列された４つの発光点の中心
とする。また、この回転中心ｅはカップリングレンズ２
６の光軸と一致している。半導体レーザアレイ２５は、
各発光点を副走査方向に沿って配列するように構成した
方が光学性能上好ましいが、すでに述べたように、高密
度化に対応するために半導体レーザアレイを傾けること
により見かけ上の発光点の間隔を狭くしなければならな
い場合がある。この場合にも、見かけ上、発光点が主走
査方向にある間隔で配置されるため、上記第１乃至第３
の実施の形態で説明したように、第２の光学系に入射す
る各主光線が、その光軸に対して主走査方向に斜めに入
射し、被走査面上のピッチがばらついてしまう。この場
合の補正方法としては、第１の実施形態のように後段に
位置する第２の光学系３ａ，３ｂを回転調整するか、第
２の実施形態のように半導体レーザアレイ２５（及びカ
ップリングレンズ２６）全体を回転調整するか、或は第
３の実施形態のように半導体レーザアレイ２５及びカッ
プリングレンズ２６（第１の光学系）を光軸方向へ移動
させることにより調整する方法が有効である。なお、図
１４に示した光学部品は、図１に示したマルチビーム光
走査装置においては、光源装置２の替わりに用いられ、
第２の光学系３ａ，３ｂの前段に配置されることは言う
までもない。そして、半導体レーザアレイ２５を傾けて
設置することによって生じる被走査面上の走査線のピッ
チのずれについては、上記第１、第２、第３の実施形態
と同様の補正方法によって補正することができる。

【００１５】次に、図１５はこの発明に係るマルチビー
ム光走査装置を用いた画像形成装置の概要構成図であ
る。なお、画像形成装置の一例としてレーザプリンタを
示す。電子写真式のレーザプリンター３０は、潜像担持
体３１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。回転駆動される潜像担持体３１の周囲には、
帯電手段としての帯電ローラ３２、現像装置３３、転写
ローラ３４、クリーニング装置３５が配備されている。
帯電手段としてはコロナチャージャを用いることもでき
る。さらに、レーザビームＬＢにより光走査を行う光走
査装置３７が設けられ、帯電ローラ３２と現像装置３３
との間で潜像担持体３１上に光書込による露光を行う。
また、図１５において、符号３６は定着装置、符号３８
はカセット、符号３９はレジストローラ対、符号４０は
給紙コロ、符号４１は搬送路、符号４２は排紙ローラ
対、符号４３はトレイ、符号Ｐは記録媒体としての転写
紙を示している。画像形成を行う場合は、光導電性の感
光体である像担持体３１が時計回りに等速回転され、そ
の表面が帯電ローラ３２により均一帯電され、光走査装
置３７のレーザビームＬＢの光書込みによる露光を受け
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。この静電潜像
は、現像装置３３により反転現像され、像担持体３１上
にトナー画像が形成される。

【００１６】転写紙Ｐを収納したカセット３８は、画像
形成装置３０本体に脱着可能であり、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４０により給紙され、給紙された転写紙Ｐ
は、その先端部をレジストローラ対３９に捕えられる。
レジストローラ対３９は、像担持体３１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合わせて、転写
紙Ｐを転写部へ送り込む。送り込まれた転写紙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３
４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３６へ送られ、定着
装置３６においてトナー画像が定着され、搬送路４１を
通り、排紙ローラ対４２によりトレイ４３上に排出され
る。トナー画像が転写された後の像担持体３１の表面
は、クリーニング装置３５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。光走査装置３７として
本願発明のマルチビーム光走査装置を用いることによ
り、走査線のピッチのずれを補正した極めて良好な画像
を形成することができる。すなわち、本発明の画像形成
装置３０は、潜像担持体３１に光走査により潜像を形成
し、上記潜像を可視化して所望の記録画像を得るもので
あり、潜像担持体３１を光走査する光走査装置として、
請求項１〜５に記載のマルチビーム光走査装置を用いる
ものであり、潜像担持体３１は光導電性の感光体であ
り、その均一帯電と光走査とにより静電潜像が形成さ
れ、形成された静電潜像がトナー画像として可視化され
る。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、この発明に係るマ
ルチビーム光走査装置は、第２の光学系の部品精度や取
り付けの誤差等によって発生する被走査面上の走査線の
ピッチのずれを高精度に補正することができる。即ち、
請求項１の発明は、第２の光学系を構成する少なくとも
一つの光学素子を、その光軸を回転軸にして回転可能と
し、光学素子を回転調整したので、第２の光学系の部品
精度や取り付けの誤差等によって発生する被走査面上の
走査線のピッチのずれを高精度に補正することができ
る。請求項２の発明は、各発光源及び前記第１の光学系
を、前記第２の光学系の光軸に平行な軸を回転軸にして
一体的に回転可能とし、各発光源及び前記第１の光学系
を一体的に回転調整させたので、第２の光学系の部品精
度や取り付けの誤差等によって発生する被走査面上の走
査線のピッチのずれを高精度に補正することができる。
請求項３の発明は、前記マルチビーム用光源を、ｎ個
（ｎ≧２）の半導体レーザ及びカップリングレンズと、
それらを主走査方向に対称に配列し一体的に支持する第
一の支持部材とを有する第一の光源部、及びｍ個（ｍ≧
２）の半導体レーザ及びカップリングレンズと、それら
を主走査方向に対称に配列し一体的に支持する第二の支
持部材とを有する第二の光源部、及び前記第一、第二の
光源部の光ビームを近接させて射出するビーム合成手
段、から構成し、この光源装置を、前記第２の光学系の
光軸と平行な軸であって光源装置の任意の点に位置する
軸を回転軸にして回転可能にし、更に第一の支持部材及
び第二の支持部材を、前記第２の光学系の光軸と平行な
軸であって第一の光源部及び第二の光源部の各支持部材
の対称点に位置する軸を回転軸にして回転可能にし、そ
の各々を回転調整したので、第２の光学系の部品精度や
取り付けの誤差等によって発生する被走査面上を走査す
る複数の走査線のピッチを所望のピッチにすることがで
きる。

【００１８】請求項４の発明は、マルチビーム用光源
を、複数の発光点を主走査方向に所定の間隔で少なくと
も一列に配列した半導体レーザアレイから構成し、この
半導体レーザアレイは、前記第２の光学系の光軸と平行
な軸であって複数の発光点の中心点に位置する軸を回転
軸にして回転可能であり、該半導体レーザアレイを回転
調整するようにしたので、被走査面上を走査する複数の
走査線のピッチを所望のピッチにすることができる。請
求項５の発明は、各発光源及び第１の光学系を、第２の
光学系の光軸方向に一体的に移動可能とし、これらを光
軸方向へ一体的に移動調整するようにしたので、被走査
面上を走査する複数の走査線のピッチを所望のピッチに
することができる。請求項６の発明は、感光性の像担持
体の被走査面に対して光走査手段による走査を行って潜
像を形成し、この潜像を現像手段で可視化して画像を得
る画像形成装置において、光走査手段として、請求項１
〜請求項５に記載のマルチビーム光走査装置を用いたの
で、この発明に係る画像形成装置は、被走査面上の走査
線のピッチのずれを高精度に補正することができ、安定
した高品質の画像を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るマルチビーム光走査装置の概要
構成図。

【図２】この発明に係るマルチビーム光走査装置の光源
装置の概要構成図。

【図３】走査線のピッチのイメージ図。

【図４】被走査面上を走査する走査線のピッチのばらつ
き発生の説明図。

【図５】走査線によって得られる各像高と走査線ピッチ
の設計データ図。

【図６】シリンドリカルレンズ３ａを１０’回転させた
時の各像高と走査線ピッチのデータ図。

【図７】シリンドリカルレンズ３ｂを１０’回転させた
時の各像高と走査線ピッチのデータ図。

【図８】ある光学ユニットを測定したときの各像高と走
査線ピッチのデータ図。

【図９】第２の光学系を回転調整した時の各像高と走査
線ピッチのデータ図。

【図１０】ある光学ユニットを測定したときの各像高と
走査線ピッチのデータ図。

【図１１】光源装置を回転調整した時の各像高と走査線
ピッチのデータ図。

【図１２】ある光学ユニットを測定したときの各像高と
走査線ピッチのデータ図。

【図１３】光源装置を光軸方向に移動調整した時の各像
高と走査線ピッチのデータ図。

【図１４】半導体レーザアレイを用いた光源装置の概略
構成図。

【図１５】この発明に係るマルチビーム光走査装置を用
いた画像形成装置の概要構成図。

【符号の説明】

１…マルチビーム光走査装置、２…光源装置、３ａ，３
ｂ…シリンドリカルレンズ、４…回転多面鏡（ポリゴン
ミラー）、４ａ…偏向反射面、５，６…レンズ、７…被
走査面、８…ビーム検知ユニット、１１，１２，１６，
１７…半導体レーザ、１３，１８…支持部材、１３Ａ，
１３Ｂ…Ｕ字状の支持部、１４，１５，１９，２０…カ
ップリングレンズ、２１…プリズム、ａ１，ａ２…対称
中心、３０…レーザプリンター、３１…潜像担持体、３
２…帯電ローラ、３３…現像装置、３４…転写ローラ、
３５…クリーニング装置、３６…定着装置、３７…光走
査装置、３８…カセット、３９…レジストローラ対、４
０…給紙コロ、４１…搬送路、４２…排紙ローラ対、４
３…トレイ。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の発光源を少なくとも主走査方向に
   所定の間隔で配置したマルチビーム用光源と、各発光源
   から放射される発散光束をカップリングする第１の光学
   系と、少なくとも副走査方向にパワーを有し光偏向器の
   偏向面近傍において主走査方向に長い線状に結像させる
   光学素子からなる第２の光学系と、第２の光学系からの
   光束を偏向させる前記光偏向器と、この光偏向器により
   偏向された光束を被走査面上にスポット状に結像させる
   第３の光学系と、からなり、被走査面上を走査するマル
   チビーム光走査装置において、 前記第２の光学系を構成する少なくとも一つの光学素子
   は、この光学素子の光軸を回転軸にして回転可能であ
   り、前記光学素子を回転調整することにより、被走査面
   上を走査する複数の走査線のピッチを所望のピッチに補
   正す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】 複数の発光源を少なくとも主走査方向に
   所定の間隔で配置したマルチビーム用光源と、各発光源
   から放射される発散光束をカップリングする第１の光学
   系と、少なくとも副走査方向にパワーを有し光偏向器の
   偏向面近傍において主走査方向に長い線状に結像させる
   光学素子からなる第２の光学系と、第２の光学系からの
   光束を偏向させる前記光偏向器と、この光偏向器により
   偏向された光束を被走査面上にスポット状に結像させる
   第３の光学系と、からなり、被走査面上を走査するマル
   チビーム光走査装置において、 前記各発光源及び前記第１の光学系は、前記第２の光学
   系の光軸に平行な軸を回転軸にして一体的に回転可能で
   あり、前記各発光源及び前記第１の光学系を一体的に回
   転調整することにより、被走査面上を走査する複数の走
   査線のピッチを所望のピッチに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】 前記マルチビーム用光源は、ｎ個（ｎ≧
   ２）の半導体レーザ及びカップリングレンズと、それら
   を主走査方向に対称に配列し一体的に支持する第一の支
   持部材とを有する第一の光源部、及びｍ個（ｍ≧２）の
   半導体レーザ及びカップリングレンズと、それらを主走
   査方向に対称に配列し一体的に支持する第二の支持部材
   とを有する第二の光源部、及び前記第一、第二の光源部
   の光ビームを近接させて射出するビーム合成手段、から
   成る光源装置であって、この光源装置は、前記第２の光
   学系の光軸と平行な軸であって光源装置の任意の点に位
   置する軸を回転軸にして回転可能であり、更に第一の支
   持部材及び第二の支持部材は、前記第２の光学系の光軸
   と平行な軸であって第一の光源部及び第二の光源部の各
   支持部材の対称点に位置する軸を回転軸にして回転可能
   であり、その各々を回転調整することにより、被走査面
   上を走査する複数の走査線のピッチを所望のピッチにす
   ることを特徴とする請求項２記載のマルチビーム光走査
   装置。
4. 【請求項４】 前記マルチビーム用光源は、複数の発光
   点を主走査方向に所定の間隔で少なくとも一列に配列し
   た半導体レーザアレイから成り、この半導体レーザアレ
   イは、前記第２の光学系の光軸と平行な軸であって複数
   の発光点の中心点に位置する軸を回転軸にして回転可能
   であり、該半導体レーザアレイを回転調整することによ
   り、被走査面上を走査する複数の走査線のピッチを所望
   のピッチにすることを特徴とする請求項２記載のマルチ
   ビーム光走査装置。
5. 【請求項５】 複数の発光源を少なくとも主走査方向に
   所定の間隔で配置したマルチビーム用光源と、各発光源
   から放射される発散光束をカップリングする第１の光学
   系と、少なくとも副走査方向にパワーを有し光偏向器の
   偏向面近傍において主走査方向に長い線状に結像させる
   光学素子からなる第２の光学系と、第２の光学系からの
   光束を偏向させる前記光偏向器と、この光偏向器により
   偏向された光束を被走査面上にスポット状に結像させる
   第３の光学系と、からなり、被走査面上を走査するマル
   チビーム光走査装置において、 前記各発光源及び前記第１の光学系は、前記第２の光学
   系の光軸方向に一体的に移動可能であり、前記各発光源
   及び前記第１の光学系を光軸方向へ一体的に移動調整す
   ることにより、被走査面上を走査する複数の走査線のピ
   ッチを所望のピッチに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】 感光性の像担持体の被走査面に対して光
   走査手段による走査を行って潜像を形成し、この潜像を
   現像手段で可視化して画像を得る画像形成装置におい
   て、 前記光走査手段として、請求項１〜請求項５に記載のマ
   ルチビーム光走査装置を用いたことを特徴とする画像形
   成装置。