JP2003084222A

JP2003084222A - マルチビーム走査装置

Info

Publication number: JP2003084222A
Application number: JP2002059853A
Authority: JP
Inventors: Migaku Amada; 天田　　琢; Naoki Miyatake; 直樹宮武
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-03-07
Filing date: 2002-03-06
Publication date: 2003-03-19
Anticipated expiration: 2022-03-06
Also published as: US6771300B2; US20020149666A1; JP4148688B2

Abstract

(57)【要約】【課題】比較的簡易は構成で画像形成装置用の多ビー
ムマルチビーム走査装置を提供することを目的とする。【解決手段】２つのレーザアレイ１１ａ，１１ｂと
上記レーザアレイからの出射光を各々カップリングする
ための２つのカップリングレンズ１２ａ，１２ｂと上記
レーザアレイとカップリングレンズを一体的に保持する
保持部材２１とよりなり出射ビームの略光軸回りに回転
可能に保持されてなる光源ユニット１８と、前記光源ユ
ニットから発せられてレーザビームを偏向し偏向後のレ
ーザビームを前記被走査面１６ａ上に結像する走査光学
系１３，１４，１５とよりなる構成。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラーレーザプリ
ンタ、デジタル複写機等の画像形成装置のレーザ書込光
学系として用いられるマルチビーム走査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】２つの半導体レーザアレイを光源として
用いたマルチビーム走査装置において感光体ドラム等の
被走査面上の副走査ビームピッチを調整する構成の一例
として、特開２０００−７５２２７号公報では、感光体
ドラム等の被走査面上の副走査ビームピッチを調整する
方法を提案している。

【０００３】ここでは２つの半導体レーザアレイとそれ
と対をなす２つのカップリングレンズとを一体的に保持
する保持部材からなる光源ユニットを備え、この光源ユ
ニットを走査光学系の光軸を回動中心として回動調整す
ることにより被走査面上の副走査ビームピッチを所定値
に簡単かつ正確に合わせる技術が開示されている。

【０００４】また、同公報では、例えばレーザの偏光特
性を利用して合成するビーム合成プリズム等のビーム合
成手段を利用して、２つの半導体レーザアレイからの出
射ビームを合成する方式であっても、上述の場合と同様
に、光源ユニットの回転（走査光学系の光軸を回動中心
とする）のみで、被走査面上の副走査ビームピッチを所
定値に簡単かつ正確に合わせる技術も開示されている。
このように、特開２０００−７４２２７号公報では、光
源ユニットの回転（走査光学系の光軸を回動中心とす
る）のみで、被走査面上の副走査ビームピッチを所定値
に簡単かつ正確に合わせている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の技術で
は、光源ユニットの回転により、主走査ビームピッチま
でもが変化するため、走査光学系の組み付け精度あるい
は光源ユニットの組み付け精度が十分に確保できていな
い場合、調整前のビーム配列の状態が不十分となり、も
って光源ユニットの回転のみでは副走査ビームピッチを
所定値に合わせることができない虞があった。

【０００６】従って、このような光源ユニットを搭載し
たマルチビーム走査装置により静電潜像を感光体ドラム
上に形成し、トナーによる現像、定着といったプロセス
により画像を得る画像出力装置においては、上記の如く
の副走査ビームピッチ調整による主走査ビームピッチの
変動や調整前のビーム配列の不十分な状態等により、所
望の画像出力が得られなくなり、縦線の揺らぎのような
異常画像が発生してしまう可能性があるという問題点が
ある。

【０００７】本発明は、上記問題点に鑑み、副走査ビー
ムピッチ調整によっても画像形成装置において上記の如
くの異常画像が発生する等の問題が生じないマルチビー
ム走査装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】上記目的の達成のため、
本発明は、複数のレーザビームで被走査面上を同時に走
査するマルチビーム走査装置であって、少なくとも、各
々が等間隔にアレイ状に並んだ複数の発光点を有する２
つのレーザアレイと、上記レーザアレイからの出射光を
各々カップリングするための２つのカップリングレンズ
と、上記レーザアレイとカップリングレンズを一体的に
保持する保持部材とよりなり、出射ビームの略光軸回り
に回転可能に保持されてなる光源ユニットと、前記光源
ユニットから発せられてレーザビームを偏向し偏向後の
レーザビームを前記被走査面上に結像する走査光学系と
よりなり、下記条件式を満足しＡＹ＝｜ｑ×ｃｏｓφ×ｍＹ×（ｎ−１）/（２×ｆｃ
ｏｌ×ｔａｎθ×ｃｏｓγ×ｍＺ）｜≦ ０．１尚、ｎは一つのレーザアレイが有する発光点の数を示
し、ｑは上記発光点間隔を示し、φはレーザアレイの副
走査方向に対する傾斜角度を示し、ｍYは走査光学系の
主走査倍率を示し、ｍZは走査光学系の副走査倍率を示
し、ｆｃｏｌはカップリングレンズの焦点距離を示し、
θは２つのレーザアレイから出射されるレーザビームが
交差する角度の半分を示し、γは調整時の光源ユニット
の最大所要回転角度を示してなることを特徴とする。

【０００８】この構成では、レーザアレイとカップリン
グレンズとの位置合わせ精度誤差（光軸調整誤差）に起
因して、２つのレーザアレイのビームスポットの中心間
距離を補正する必要が発生した場合に、その補正動作
(レーザアレイの回動操作、γ回転)により同一の半導体
レーザアレイのビームスポット配列が変動するが、上記
条件式を満たすことで、このビームスポット配列変動の
主走査方向成分を有効に抑制することができ、ビームス
ポット間隔変動に伴う異常画像の発生等を防止すること
ができる。

【０００９】本発明において、或いは複数のレーザビー
ムで被走査面上を同時に走査するマルチビーム走査装置
であって、少なくとも、各々が等間隔にアレイ状に並ん
だ複数の発光点を有する２つのレーザアレイと、上記レ
ーザアレイからの出射光を各々カップリングするための
２つのカップリングレンズと、上記レーザアレイとカッ
プリングレンズを一体的に保持する保持部材とよりな
り、出射ビームの略光軸回りに回転可能に保持されてな
る光源ユニットと、前記光源ユニットから発せられたレ
ーザビームを偏向し偏向後のレーザビームを前記被走査
面上に結像する走査光学系とよりなり、下記条件式を満
足しＡＺ＝｜（ｑ×ｓｉｎφ）×（ｎ−１）/（２×ｆｃｏ
ｌ×ｔａｎθ×ｃｏｓγ）｜≦ ０．１尚、ｎは一つのレーザアレイが有する発光点の数を示
し、ｑは上記発光点間隔を示し、φはレーザアレイの副
走査方向に対する傾斜角度を示し、ｍＹは走査光学系の
主走査倍率を示し、ｍZは走査光学系の副走査倍率を示
し、ｆｃｏｌはカップリングレンズの焦点距離を示し、
θは２つのレーザアレイから出射されるレーザビームが
交差する角度の半分を示し、γは調整時の光源ユニット
の最大所要回転角度を示してなることを特徴とする。

【００１０】この構成により、上記条件式を満たすこと
で、上記ビームスポット配列変動の副走査方向成分を有
効に抑制することができ、上記の構成同様に異常画像の
発生等を防止可能である。

【００１１】本発明において、更に或いは、複数のレー
ザビームで被走査面上を同時に走査するマルチビーム走
査装置であって、少なくとも、各々が等間隔にアレイ状
に並んだ複数の発光点を有する２つのレーザアレイと、
上記レーザアレイからの出射光を各々カップリングする
ための２つのカップリングレンズと、上記レーザアレイ
とカップリングレンズを一体的に保持する保持部材とよ
りなり、出射ビームの略光軸回りに回転可能に保持され
てなる光源ユニットと、前記光源ユニットから発せられ
たレーザビームを偏向し偏向後のレーザビームを前記被
走査面上に結像する走査光学系と、上記光源ユニット
を、出射されるレーザビームの光軸に略平行な回転軸回
りに回転させることによって上記被走査面における走査
密度を切り替える手段とよりなることを特徴とする。

【００１２】この構成では、比較的簡易な方法にて被操
作面上の走査密度を切換可能な構成を提供できる。

【００１３】又、このとき更に下記条件式 ΔＲＹ＝│｛（ｎ−１）×（２ｎ−１）／２｝×｛（ｑ
×ｃｏｓφ×ｍＹ×ｄ）／（ｆｃｏｌ×ｔａｎθ×ｍ
Ｚ）｝│≦ｄ／４を満たしてなり、ｄは被走査面上の走査線間隔、ｎは一
つのレーザアレイの発光点の数、ｑは同発光点間隔、φ
はレーザアレイの副走査方向からの傾斜角度、ｍＹは走
査光学系の主走査倍率、ｍＺは同副走査倍率、ｆｃｏｌ
はカップリングレンズの焦点距離、θは２つのレーザア
レイから出射されるレーザビームが交差する角度の半
分、ΔＲＹは被走査面における、同一のレーザアレイの
両端のビームスポット間隔の変動量の主走査方向成分を
それぞれ示してなることを特徴とすることが望ましい。

【００１４】或いは、下記条件式 ΔＲＺ＝│｛（ｎ−１）×（２ｎ−１）／２｝×｛（ｑ
×ｓｉｎφ×ｄ）／（ｆｃｏｌ×ｔａｎθ）｝│≦ｄ／
４を満たしてなり、ｄは被走査面上の走査線間隔、ｎは一
つのレーザアレイの発光点の数、ｑは同発光点間隔、φ
はレーザアレイの副走査方向からの傾斜角度、ｍZは走
査光学系の副走査倍率、ｆｃｏｌはカップリングレンズ
の焦点距離、θは２つのレーザアレイから出射されるレ
ーザビームが交差する角度の半分、ΔＲＺは被走査面に
おける、同一のレーザアレイの両端のビームスポット間
隔の変動量の副走査方向成分を夫々示してなることをが
望ましい。

【００１５】その結果、被走査面における、同一のレー
ザアレイの両端発光点のビームスポット間隔の変動量の
主走査方向成分と副走査方向成分が所定の範囲内に限定
され、上記方法による走査密度切り替え時に、効果的に
被走査面上のビームスポット配列変動量を抑制すること
ができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、添付した図面を参照しなが
ら本発明の実施の形態を詳細に説明する。

【００１７】図１は、本発明の第1実施例に係るマルチ
ビーム走査装置を概略的に示す構成図であり、図２は、
同装置中の光源ユニット近傍を示す斜視図であり、図３
は、図２のＬＤベースを裏面から見た斜視図である。こ
こで同上マルチビーム走査装置１はカラーレーザプリン
タに設けられており、カラーレーザプリンタの感光体１
６の表面（被走査面）１６ａ上をレーザビームで走査す
る機能を有し、この機能によって周知の静電写真方式に
則って同感光体表面に静電潜像を形成するものである。

【００１８】同マルチビーム走査装置１は、図１に示す
ように、各々が等間隔にアレイ状に並んだ複数の発光点
１０（図５参照）を有する２つの半導体レーザアレイ
（以後、「ＬＤアレイ」という）１１ａ、１１ｂと、同
ＬＤアレイ１１ａ、１１ｂからの出射光を各々カップリ
ングするための２つのカップリングレンズ１２ａ、１２
ｂと、同カップリングレンズ１２ａ、１２ｂからのレー
ザビームをポリゴンミラー（偏向器）１４の偏向反射面
１４ａ上に主走査方向に長い線像として結像させるため
のシリンドリカルレンズ１３と、これらレーザビームを
偏向するためのポリゴンミラー１４と、ポリゴンミラー
１４により偏向反射されたレーザビームを感光体ドラム
１６の表面である被走査面１６ａにビームスポットとし
て結像させ同表面を等速走査するための走査光学系１５
とを備えている。尚、図１に模式的に示されている走査
光学系１５は、実際にはレンズやミラーを適宜組み合わ
せて構成されている(図１９の符号１１５参照)。

【００１９】図２に示すように、２つのＬＤアレイ１１
ａ、１１ｂは共通のＬＤベース（保持部材）２１に保持
されており、対応するカップリングレンズ１２ａ、１２
ｂは接着によりＬＤベース２１の受け部に調整固定さ
れ、射出ビームのコリメート性及び光軸方向が以降の走
査光学系の特性に応じて調整される。本実施例では、Ｌ
Ｄアレイ１１ａ、１１ｂと、カップリングレンズ１２
ａ、１２ｂと、ＬＤベース２１とで光源ユニット１８を
構成している。

【００２０】この光源ユニット１８は光学ハウジング３
１に設けられた挿入孔３２に回転可能に保持されてい
る。この光源ユニット１８の略光軸回りの回転により、
それぞれのＬＤアレイ１１ａ、１１ｂのビームスポット
の中心間距離（センタ間ピッチ；図８におけるＣａとＣ
ｂの距離の副走査方向成分）ＰＺの調整を行うことがで
きるようになっている。尚ここで、上記「略光軸周りの
回転」とは、光源ユニット１８の二つのＬＤアレイ１１
ａ，１１ｂの発光点の中心位置を仮想的な発光点とし、
その仮想的な発光点を通り、実際の発光点から発せされ
るレーザビームの方向と同一方向の軸周りの回転を指
す。また、２つのＬＤアレイ１１ａ、１１ｂの少なくと
も一方はＬＤベース２１に対し、その略光軸回りに回転
可能に保持されている。

【００２１】図３に示すように、押さえ板２２を用いて
ＬＤアレイ１１ａをねじ２５にてＬＤベース２１に固定
している。固定する際、押さえ板２２に設けられた凸部
２３を、ＬＤアレイ１１ａのパッケージ部に設けられた
凹部２４に当接し、押さえ板２２、２２をベース２１に
対して回転することでＬＤアレイ１１ａの回転調整を行
うことができる。尚、ＬＤアレイ１１ｂも同様に押さえ
板２２にねじ２５により固定され、回転調整が可能にな
っていることは言うまでもない。

【００２２】光源ユニット１８をこのように構成するこ
とにより、ＬＤアレイ１１ａ（又は１１ｂ）内の発光点
のビームピッチ配列誤差をＬＤアレイ１１ａ（又は１１
ｂ）単品の略光軸回りの回転により補正することが可能
となる。

【００２３】本実施例では、２つのＬＤアレイ１１ａ、
１１ｂの各々は、図５に示すように、ｎ個の発光点が等
間隔にアレイ状に並んでいる、ｎ−ｃｈ・ＬＤアレイ
（ｎチャンネルＬＤアレイ）であり、これらＬＤアレイ
１１ａ、１１ｂからの出射ビーム（２×ｎのビーム）に
よる被走査面１６ａでのビームスポット配列の調整につ
いて、図１、及び図４乃至図１４を用いて以下に説明す
る。

【００２４】図１において、ＬＤアレイ１１ａ、１１ｂ
から出射されたレーザビームは各々対応するカップリン
グレンズ１２ａ、１２ｂによりカップリングされ、図示
しないアパーチャ（開口)により整形される。これらの
レーザビームはシリンドリカルレンズ１３の作用により
ポリゴンミラー１４の偏向反射面１４ａ上に、主走査方
向に長い（副走査方向に結像した）線像として結像さ
れ、偏向反射された後、走査光学系１５の作用により感
光体ドラム１６の被走査面１６ａをビームスポットとし
て等速走査される。

【００２５】ポリゴンミラーの偏向反射面における各レ
ーザビーム間の反射点ばらつきを低減し、被走査面での
ビーム特性の偏差を抑制する必要がある場合には、図１
に示す如く２つの半導体レーザアレイからの出射ビーム
の光学軸を、ポリゴンミラーの偏向反射面付近で交差さ
せる構成とすることが望ましい。図４に示すように、２
つのＬＤアレ１１ａ、１１ｂは主走査方向に離れて配置
されており、カップリングレンズ１２ａ、１２ｂにより
各々カップリングされたレーザビーム（すなわち、２つ
のＬＤアレイ１１ａ、１１ｂの各々の光学軸）は、ポリ
ゴンミラー１４の偏向反射面１４ａ付近で互いに交差す
るようになっており、その交差する角度は２θに設定さ
れている。

【００２６】ＬＤアレイ１１ａ（発光点間隔：ｑ）は一
般には図５（ａ）に示すように副走査方向(図中、縦方
向)に対して配置（傾き）角度φだけ傾けて配置される
が、この場合被走査面１６ａ上では図６に示すように、
光学系の倍率（主走査方向：ｍＹ、副走査方向ｍＺ）に
より拡大され、隣接するビームスポットの間隔はＱＹ
(主走査方向)及びＱＺ(副走査方向)となる。また、図５
（ｂ）において、ＬＤアレイ１１ａにおける各発光点を
ｒ１、ｒ２、・・・、ｒｎと表し、図６においては上記
発光点に対応する被走査面１６ａでのビームスポットを
それぞれＲ１、Ｒ２、・・・、Ｒｎで表している。尚、
ｎはＬＤアレイ１１ａ、１１ｂの各々の発光点数を示し
ている。

【００２７】ここで光源ユニット１８を略光軸回りに回
転する（回転角度：γ）ことにより、図８に示すよう
に、被走査面１６ａ上におけるＬＤアレイ１１ａ，１１
ｂ各々の発光点によるビームスポットの中心位置Ｃａと
Ｃｂとの距離（センタ間ピッチ）の副走査方向成分ＰＺ
を、下記の式１に従って所定値に設定する。尚、式１に
おいて、ｆｃｏｌは、カップリングレンズ１２ａ（１２
ｂ）の焦点距離であり、ｍＺは光学系（マルチビーム走
査装置）全系の副走査方向の結像倍率である。

【００２８】ＰＺ＝２×ｆｃｏｌ×ｔａｎθ×ｓｉｎγ
×ｍＺ・・・・（式１）この式１の導出を図９及び図１
０に基づいて以下に説明する。図９（ａ）に示すよう
に、ＬＤアレイ１１ａ、１１ｂの出射ビームの方向（上
記各ＬＤアレイの光学軸；単位ベクトル）をそれぞれａ
１、ａ２とし、図９（ｂ）、（ｃ）に示すように、
（１）ＬＤアレイ１１ａ、１１ｂをＸ軸回りに角度γ回
転させたときの出射ビームのベクトルをそれぞれα１、
α２とし、このα１−α２の副走査方向成分である２ｓ
ｉｎθｓｉｎγを得る。そしてこの（１）により、図１
０（ａ）に示すように、（２）γ回転後の出射ビームの
角度（の副走査方向成分）β０すなわちｔａｎβ０＝ｓ
ｉｎθ・ｓｉｎγ／ｃｏｓθ＝ｔａｎθｓｉｎγを得
る。

【００２９】この（２）に基づいて、図１０（ｂ）に示
すように、（３）出射ビームの角度がβ０のときの被走
査面１６ａでの走査位置Ｚ０＝ｆｃｏｌ×ｔａｎθ×ｓ
ｉｎγ×ｍＺを得ることにより、図１０（ｃ）に示すよ
うに、（４）ＬＤアレイ１１ａ、１１ｂのセンタ間距離
（Ｚ方向）、即ち、被走査面１６ａ上における各々のビ
ームスポットの中心位置ＣａとＣｂとの間の距離（セン
タ間ピッチ）の副走査方向成分ＰＺの式１を得ることが
できる。

【００３０】尚、被走査面１６ａにおけるビームスポッ
トを副走査方向に等間隔に配列するためには、図１１及
び図１２に示す方法がある。図１１は、それぞれのＬＤ
アレイ１１ａ、１１ｂのビームスポットを互い違いに配
置する方法であり、この場合、各々のビームスポットの
中心位置ＣａとＣｂとの距離（副走査方向）ＰＺは、１
走査線の間隔ｄと等しい。また、図１２は、それぞれの
ＬＤアレイ１１ａ、１１ｂのビームスポットを直列に配
置する方法であり、この場合、各々のビームスポットの
中心位置ＣａとＣｂとの距離（副走査方向）ＰＺは、ｎ
走査線の間隔ｎｄと等しい。

【００３１】次に、図５に示すようにＬＤアレイが角度
φだけ傾いて配置されている場合、被走査面１６ａにお
けるビームスポットの主走査方向及び副走査方向の配
列、即ち、被走査面１６ａにおける１つのＬＤアレイ１
１ａの隣接するビームスポットの主走査方向の間隔Ｑ
Ｙ、及び副走査方向の間隔ＱＺはそれぞれ、下記式４及
び式５で表される。尚、下記式４及び式５において、一
走査内の最大値（図６に示すビームスポットＲ１とＲｎ
との間隔）は、それぞれ（ｎ−１）×ＱＹ、（ｎ−１）
×ＱＺで表される。

【００３２】主走査方向：ＱＹ＝ｑ×ｓｉｎφ×ｍＹ・・・・（式４）副走査方向：ＱＺ＝ｑ×ｃｏｓφ×ｍＺ・・・・（式５）これらの式４及び式５の導出を図１３に基づいて以下に
説明する。図１３（ａ）の状態にあるＬＤアレイ１１ａ
を図１３（ｂ）に示すように角度φ傾けると、ＬＤアレ
イ１１ａ（光源）での発光点の主走査方向の間隔ｑＹ＝
ｑｓｉｎφとなり、副走査方向の間隔ｑＺ＝ｑｃｏｓφ
となることにより、被走査面１６ａ（像面）でのビーム
スポットの主走査方向の間隔ＱＹの式４、及び副走査方
向の間隔ＱＺの式５を得る。

【００３３】また、上記配置角度φが微少量Δφだけ変
化したときの上記ビームスポット配列の主走査方向の変
化量ΔＱＹ、及び副走査方向の変化量ΔＱＺは、下記式
６及び式７で示される。尚、主走査方向の変化量ΔＱＹ
は、上記式４をφで微分することにより得られ、副走査
方向の変化量ΔＱＺは、上記式５をφで微分することに
よって得られる。

【００３４】主走査方向：ΔＱＹ＝ｑ×ｃｏｓφ×ｍＹ×Δφ・・・・（式６）副走査方向：ΔＱＺ＝−ｑ×ｓｉｎφ×ｍＺ×Δφ・・・・（式７）更に、上記センタ間ピッチの副走査方向成分ＰＺの変化
量ΔＰＺは、式１より、下記式１０で表される。 ΔＰＺ＝２×ｆｃｏｌ×ｔａｎθ×ｃｏｓγ×ｍＺ・・・・（式１０）一方、ＬＤアレイ１１ａ（１１ｂ）と対応するカップリ
ングレンズ１２ａ（１２ｂ）の位置合わせ（調整）は、
所望のコリメート性及び射出方向（光軸方向）が得られ
るように調整、固定されるが、このような組立調整は一
般に、「光軸/コリメート調整」と呼ばれ、ここで、こ
のときの光軸調整精度（出射ビームの副走査方向の最大
角度誤差）をｉＺ（ｒａｄ）と仮定する。２つのＬＤア
レイ１１ａ、１１ｂについてこの角度誤差が互いに逆向
きに発生した場合を考慮する（最大：２×ｉＺ）と、被
走査面１６ａでのビームスポットの中心位置ＣａとＣｂ
とのずれ量（調整誤差）Ｅは、図１４に示すように導出
され下記式２で示される。

【００３５】Ｅ＝２×ｆｃｏｌ×ｔａｎ（ｉＺ）×ｍＺ・・・・（式２）このずれ量Ｅを補正するのに必要な光源ユニット１８の
回転角度をγＥとすると、式１より、下記式３で表され
る。

【００３６】ｓｉｎγＥ＝ｔａｎ（ｉＺ）／ｔａｎθ・・・・（式３）ここで、上記ずれ量Ｅを補正するために光源ユニット１
８をγＥだけ回転させることにより、ＬＤアレイ１１ａ
（１１ｂ）単品も角度γＥだけ公転するとともに自転す
ることになる。この場合のＬＤアレイ１１ａ（１１ｂ）
の配置角度の微少変化量Δφ＝γＥとなり、上記中心位
置のずれ量Ｅを補正するのに伴って生ずる被走査面上の
ビームスポット配列の主走査方向の変化量ΔＱＹ、及び
副走査方向の変化量ΔＱＺは、上記式６及び式７より、
下記式８、式９の通りとなる。

【００３７】主走査方向：ΔＱＹ＝ｑ×ｃｏｓφ×ｍＹ×γＥ・・・・（式８）副走査方向：ΔＱＺ＝−ｑ×ｓｉｎφ×ｍＺ×γＥ・・・・（式９）なお、ここで、図１５、図１６に基づき、従来４つの発
光点を有する２つの半導体レーザアレイ５１ａ、５１ｂ
からの出射ビームによる８ビーム走査装置において、被
走査面５６ａでのビームスポット配列の調整が困難であ
る理由について、予め図示の比較例を用いて説明する。

【００３８】この比較例の光学系の構成は上記関係式の
導出にて示した構成とほぼ同等であるが、図１５（ｂ）
に示すようにビーム合成プリズム５７を用いてビームを
合成する光源ユニット５８を用いている。尚、図１５中
の符号５２ａ、５２ｂはカップリングレンズであり、符
号５３はシリンドリカルレンズであり、符号５５は走査
光学系である。

【００３９】図１５（ｂ）に示すように、光源ユニット
５８において２つのＬＤアレイ５１ａ、５１ｂは副走査
方向に離れて配置されており、それらから出射されるレ
ーザビームは、偏光特性を利用してレーザビームを合成
するビーム合成プリズム５７により合成される。合成さ
れたレーザビーム（すなわち、２つのＬＤアレイの光学
軸）は、ポリゴンミラー５４の偏向反射面付近で互いに
交差する構成であり、その交差する角度は２θに設定さ
れている。尚、図１５（a）においては、ＬＤアレイ５
１ａから出射され、ビーム合成プリズム５７にて折り返
されるレーザビームの光路を展開して示した。

【００４０】この比較例の光学系（副走査方向の書込密
度：１２００ｄｐｉ）の諸元は、ＬＤアレイ５１ａ（５
１ｂ）の発光点間隔ｑ＝１４μｍであり、ＬＤアレイ５
１ａ（５１ｂ）の発光点数ｎ＝４であり、ＬＤアレイ５
１ａ（５１ｂ）の配置角度φ＝０°であり、カップリン
グレンズ５２ａ（５２ｂ）の焦点距離ｆｃｏｌ＝１５ｍ
ｍであり、ＬＤアレイ５１ａ、５１ｂから出射されたレ
ーザビームが偏向反射面５４ａ付近で交差する角度の半
分θ＝０．２５°であり、光軸調整精度（角度誤差）ｉ
Ｚ＝０．６（ｍｒａｄ）であり、主走査方向の結像倍率
ｍＹ＝１０倍であり、副走査方向の結像倍率ｍＺ＝３倍
である。

【００４１】ここで光源側（ＬＤアレイ５１ａ、５１
ｂ）の発光点の配列を図１６（a）に示し、これに対応
する被走査面５６ａでのビームスポット配列を図１６
（b）に示す。１つのＬＤアレイ５１ａ（５１ｂ）内の
ビームスポットの副走査方向の間隔ＱＺは、式５より４
２μｍとなるが、図１６（b）に示すように、２つのＬ
Ｄアレイ５１ａ、５１ｂに対応するビームスポットを互
い違いに配列することで、走査線の間隔を２１μｍ（す
なわち１２００ｄｐｉ）に設定することができる。この
とき各ＬＤアレイ５１ａ、５１ｂのビームスポットの中
心位置Ｃａ及びＣｂの副走査方向の間隔Ｓ（センタ間ピ
ッチ；Ｃａ−Ｃｂ）である一走査線ピッチＳは２１μｍ
であるが、これは２つのＬＤアレイ５１ａ、５１ｂとカ
ップリングレンズ５２ａ、５２ｂとの相対位置を、副走
査方向に互いに逆向きに３．５μｍずつずらすことによ
り設定できる。

【００４２】しかしながら、ＬＤアレイ５１ａ（５１
ｂ）とカップリングレンズ５２ａ（５２ｂ）との位置合
わせ精度誤差により、副走査方向の光軸ずれｉＺ＝０．
６（ｍｒａｄ）が発生した場合、センタ間ピッチ（Ｃａ
−Ｃｂ）は式２より、Ｅ＝０．０５４ｍｍ＝５４μｍだ
けずれてしまう。これを補正するためには、光源ユニッ
ト５８全体を式３より、γＥ＝０．１３７５ｒａｄ＝
７．９°回転させる必要がある。

【００４３】この回転に伴い、ＬＤアレイ５１ａ（５１
ｂ）単品も同じ角度γＥだけ自転することになり、その
結果、１つのＬＤアレイ５１ａ（５１ｂ）内で隣接する
ビームスポットの間隔は式８より、ΔＱＹ＝１９．３μ
ｍの変動が発生することになる。

【００４４】従って、走査間(次の偏向反射面での走査
との間)では、ΔＱＹの（ｎ−１）倍＝１９．３×（４
−１）＝５７．９μｍのビームスポット配列誤差が発生
し、この値は無視できず、この走査装置を用いた画像出
力装置による出力画像の品質劣化を招く虞がある。

【００４５】尚、副走査方向に関しては、φ＝０°の場
合式９はΔＱＺ＝０となるため、式５を利用し、ΔＱＺ
＝ｑ×（ｃｏｓ（φ＋Δφ）−ｃｏｓφ）×ｍＺ＝−
０．４μｍ（Δφ＝γＥ＝７．９°より）となる。よっ
て１つのＬＤアレイの両端のビームスポット間隔の変動
量は、１．２μｍであり、僅かの量であるため副走査方
向に関しては、全く問題ないと言える。

【００４６】上述のように、ＬＤアレイとカップリング
レンズとの位置合わせ誤差（副走査方向の光軸ずれ）が
発生した場合、上述の比較例の構成では、被走査面５６
ａでのビームスポット配列を調整すること、即ちビーム
スポット誤差を十分小さくすることが困難と言える。こ
れは上記位置合わせ誤差の影響により発生するセンタ間
ピッチ（副走査方向）を補正するために、光源ユニット
５６を略光軸回りに回転(γ回転)させることで、ＬＤア
レイ５１ａ（５１ｂ）の配置角度が変化するためであ
る。従って、この問題を解決するためには、光源ユニッ
トを略光軸回りに回転(γ回転)することでＬＤアレイの
配置角度が変化しても、被走査面でのビームスポット配
列に及ぼす影響を小さくすればよいことが分かる。

【００４７】次に本実施の形態(第１実施例)を説明する
ための関係式について述べる。上記比較例にて示した構
成の走査光学系において、１つのＬＤアレイ内の隣接す
る発光点のビームピッチは式６より下記式１１で表さ
れ、上記センタ間ピッチの変動（副走査方向）は式１０
より下記式１２で表される。

【００４８】 ΔＱＹ／Δγ＝ｑ×ｃｏｓφ×ｍＹ・・・・（式１１） ΔＰＺ／Δγ＝２×ｆｃｏｌ×ｔａｎθ×ｃｏｓγ×ｍＺ・・・・（式１２）この式１２と比較して式１１が十分に小さければ、ΔＱ
Ｚに及ぼす光源ユニット１８の回転（Δγ）の影響も十
分小さくすることができる。また、式１１は隣接するビ
ームスポットの配列に関する式であるが、１つのＬＤア
レイ１１ａ（１１ｂ）における両端の発光点のビームス
ポット配列（図６におけるＲ１とＲｎの関係）に関して
は、式１１を（ｎ−１）倍すればよいため、式１１×
（ｎ−１）と式１２の比の絶対値ＡＹは、下記式１３で
与えられる。

【００４９】ＡＹ＝│（ΔＱＹ／Δγ）×（ｎ−１）／（ΔＰＺ／Δγ）│ ＝│（ｑ×ｃｏｓφ×ｍＹ）×（ｎ−１）／（２×ｆｃｏｌ×ｔａｎθ×ｃｏｓγ×ｍＺ）│ ・・・（式１３）ここで本実施の形態(第１実施例)では、ＬＤアレイ１１
ａ（１１ｂ）の発光点間隔ｑ＝１４μｍであり、ＬＤア
レイ１１ａ（１１ｂ）の発光点数ｎ＝４であり、ＬＤア
レイ１１ａ（１１ｂ）の配置角度φ＝６０°であり、カ
ップリングレンズ１２ａ（１２ｂ）の焦点距離ｆｃｏｌ
＝１５ｍｍであり、ＬＤアレイ１１ａ、１１ｂから出射
されたレーザビーム(それぞれのＬＤアレイの光学軸)が
偏向反射面１４ａ付近で交差する角度の半分θ＝１．５
°であり、主走査方向の結像倍率ｍＹ＝１０倍であり、
副走査方向の結像倍率ｍＺ＝３倍である。

【００５０】ここに示した本実施の形態(第１実施例)の
マルチビーム走査装置１（副走査方向の書込密度：１２
００ｄｐｉ）では、被走査面１６ａでのビームスポット
配列は、図１２に示す通りとなる。このとき副走査方向
のセンタ間ピッチは、ｎ×（走査線間隔）＝４×２１＝
８４μｍに設定すればよく、２つのＬＤアレイ１１ａ、
１１ｂとカップリングレンズ１２ａ、１２ｂとの最大相
対位置ずれ（副走査方向）は互いに逆向きに１４μｍに
設定すればよいことになる。ここでＬＤアレイ１１ａ、
１１ｂとカップリングレンズ１２ａ、１２ｂとの位置精
度誤差により、副走査方向の光軸ずれｉＺ＝０．６（ｍ
ｒａｄ）が発生した場合、式２より上記比較例と同様
に、副走査方向のセンタ間ピッチの変動量Ｅ＝０．０５
４ｍｍとなり、これを補正するための光源ユニット１８
の回転角度γＥは式３より、γＥ＝０．０２３ｒａｄ＝
１．３°となる。この光源ユニット１８のγ回転γＥに
よる隣接するビームスポット間隔の変動量ΔＱＹは式８
より、ΔＱＹ＝１．６μｍとなり、両端の発光点のビー
ムスポット間隔のずれ量は、４．８μｍに抑制すること
が可能である。

【００５１】光源ユニット１８を略光軸回りにγ回転さ
せたときの、「同一ＬＤアレイ１１ａ（１１ｂ）内の両
端の発光点のビームスポット間隔の変動の主走査方向成
分：ΔＱＹ×（ｎ−１）／Δγ」と、「２つの（異な
る）ＬＤアレイ１１ａ、１１ｂのビームスポットの中心
位置の変動の副走査方向成分：ΔＰＺ／Δγ」の比の絶
対値（ＡＹ；式１３）を、例えば、下記式１４に示すよ
うに、係数Ｃ１を１／１０以下とすることで、光軸調整
誤差に起因するセンタ間ずれ（副走査方向）Ｅの補正を
容易に（１／１０の感度で）行えるようにできる。

【００５２】ＡＹ≦Ｃ１、Ｃ１＝０．１・・・（式１４）例えば、主走査方向のビームスポット配列の変動量の許
容値を、画像出力実験結果より、１０μｍ(≒２１μｍ
／２)、すなわち書込密度１２００ｄｐｉの１/２ドット
とすると、上記センタ間ずれについてはその１０倍であ
る１００μｍまで補正可となる。即ちそのようなセンタ
間ずれΔＰＺに対する補正を行っても主走査方向のビー
ムスポット配列の変動量ΔＱＹを上記許容値以内に抑え
ることが可能である。

【００５３】本実施の形態(第１実施例)では、ＡＹ＝
０．０９であり、式１４を満足する。なお式１４におけ
る係数Ｃ１は、より小さい方が調整は容易になり、望ま
しくは、例えばＣ1＝０．０２とすることが出来る。
尚、上記比較例の場合ＡＹ＝１．０７＞０．１であり、
式１４は満足せず、調整は困難と考えられる。

【００５４】次に、上述した主走査方向の場合と同様の
検討を副走査方向に関しても行ってみる。すなわち、光
源ユニット１８を略光軸回りに回転させたときの、「同
一ＬＤアレイ１１ａ（１１ｂ）内の両端の発光点のビー
ムスポット間隔の変動の副走査方向成分：ΔＱＺ×（ｎ
−１）／Δγ」と、「２つの（異なる）ＬＤアレイ１１
ａ、１１ｂのビームスポットの中心位置の変動量の副走
査方向成分：ΔＰＺ／Δγ」の比の絶対値ＡＺは、式７
及び式１０より、下記式１５で求められる。

【００５５】ＡＺ＝│（ΔＱＺ／Δγ）×（ｎ−１）／（ΔＰＺ／Δγ）│ ＝│（ｑ×ｓｉｎφ×（ｎ−１））／（２×ｆｃｏｌ×ｔａｎθ×ｃｏｓγ） │ ・・・（式１５）この絶対値ＡＺを、例えば、下記式１６に示すように、
係数Ｃ２を１／１０以下とすることで、光軸調整誤差に
起因するセンタ間ずれ（副走査方向）Ｅの補正を容易に
行うことができる。

【００５６】ＡＺ≦Ｃ２、Ｃ２＝０．１・・・（式１６）本実施の形態(第１実施例)では、ＡＺ＝０．０５であ
り、式１６を満足する。なお、式１６における係数Ｃ２
も、より小さい方が調整は容易になり、望ましくは、例
えばＣ２＝０．０２とすることが出来る。尚、上記比較
例の場合ＡＺ＝０であり、式１６を満足する。

【００５７】従って、最大光軸ずれｉＺ＝０．６（ｍｒ
ａｄ）に起因するセンタ間ずれＥ＝５４μｍを補正する
際に発生する１つのＬＤアレイ１１ａ（１１ｂ）内の発
光点のビームスポット間隔の変動量の副走査方向成分Δ
ＱＺは、ΔＱＺ＝ＡＺ×Ｅ＝０．０５×５４＝２．５μ
ｍとなり、この値は十分小さいため、これを用いた画像
出力装置による出力画像に及ぼす影響は非常に小さいも
のとなり、異常画像の発生を防止できる。尚ここで、式
７より下記式１７が得られる。

【００５８】 ΔＱＺ／Δγ＝−ｑ×ｓｉｎφ×ｍＺ・・・・（式１７）この式１７と式１１との比の絶対値をＡ０とすると、絶
対値Ａ０は下記式１８で表される。Ａ０＝│（ΔＱＹ／Δγ）／（ΔＱＺ／Δγ）│ ＝│（ｍＹ／ｍＺ）×ｔａｎφ│ ・・・（式１８）この式１８は、光源ユニット１８の略光軸回りの回転
γ、すなわちＬＤアレイ１１ａ、１１ｂの配置角度φの
変動に伴うビームスポット配列変動の主走査方向成分と
副走査方向成分との比を表している。この比の絶対値Ａ
０の許容範囲を下記式１９に示す如くに設定する。１／３≦Ａ０≦３・・・・（式１９）絶対値Ａ０の範囲を式１９の範囲内とすることで、ビー
ムスポット配列の変動の主走査方向成分と副走査方向成
分をバランス良く配分することができる。この式１８
は、比較例の場合、Ａ０＝０であるのに対し、本実施の
形態の場合には、Ａ０＝１．７となり、比較例に比べて
ビームスポット配列の変動を主走査方向成分と副走査方
向成分との間でバランス良く配分することができている
ことが分かる。

【００５９】次に、他の実施の形態(第２実施例)を説明
するが、その説明にあたり、上述した部分と同様な部分
には、同一の符号を付することにより、その説明を省略
する。

【００６０】図１７は、第２実施例に係る光源ユニット
の主走査方向の断面図であり、図１８は第２実施例に係
る光源ユニットの副走査方向の断面図である。この第２
実施例では、図１７に示すように、光源ユニット１８
は、第１の光源部１８ａと、第２の光源部１８ｂとを有
している。

【００６１】第１の光源部１８ａにおいては、ＬＤアレ
イ１１ａは保持部材であるＬＤベース４１ａに固定され
ており、カップリングレンズ１２ａは接着により調整固
定され、射出ビームのコリメート性及び光軸方向が以降
の走査光学系の特性に応じて調整される。第２の光源部
１８ｂにおいても同様に調整される。第１の光源部１８
ａ及び第２の光源部１８ｂは共通のフランジ（支持部
材）４２に回転可能に保持されている。この光源ユニッ
ト１８は光学ハウジング３１に設けられた挿入孔３２に
回転可能に保持される。

【００６２】このような構成にすることにより、第１実
施例の場合と同様に、１つのＬＤアレイ１１ａ（１１
ｂ）内のビームピッチ配列誤差を、ＬＤアレイ１１Ａ
（１１ｂ）の略光軸回りの回転により補正することを考
える。なお、本第２実施例の場合には、第１の光源部１
８ａ及び第２の光源部１８ｂを各々略光軸回りに回転さ
せればよい。また、本実施例では、対になったＬＤアレ
イ１１ａ（１１ｂ）とカップリングレンズ１２ａ（１２
ｂ）は共通のＬＤベース４１ａ（４１ｂ）に固定されて
おり、ＬＤベース４１ａ（４１ｂ）を各々回転させても
ＬＤアレイ１１ａ（１１ｂ）とカップリングレンズ１２
ａ（１２ｂ）との相対位置関係が変動しない。

【００６３】また、本第２実施例では、図１８に示すよ
うに、第１の光源部１８ａ又は第２の光源部１８ｂの少
なくとも一方を、フランジ４２に対して副走査方向に沿
う傾きを調整可能としている。このように副走査方向の
傾き調整を可能にすることで、光源ユニット１８の略光
軸回りの回転を利用することなくそれぞれのＬＤアレイ
１１ａ、１１ｂのビームスポットの中心間距離の調整を
行うことができる。

【００６４】例えば、図１５及び図１６と共に説明した
比較例の場合、光軸ずれｉＺ＝０．６（ｍｒａｄ）に起
因するセンタ間ずれＥ＝５４μｍを補正する場合、光源
ユニット５６を光軸回りにγ＝７．９°回転させる必要
があり、これが、各々のＬＤアレイ１１ａ（１１ｂ）内
のビームピッチ配列誤差（５７．９μｍ）を発生させる
原因となっていた。

【００６５】これに対し、本実施例では、光軸ずれｉＺ
＝０．６（ｍｒａｄ）に起因するセンタ間ずれＥ＝５４
μｍを補正するには、例えば、第１の光源部１８ａを、
式２より（Ｅ＝ｆｃｏｌ×ｔａｎ（β１）×ｍＺ）、副
走査方向（副走査断面内）でβ１＝４．１’傾ければよ
いことになる。この場合ＬＤアレイ１１ａ（１１ｂ）単
品の光軸回りの回転（自転）は発生しないため、１つの
ＬＤアレイ１１ａ（１１ｂ）内のビームスポット配列が
変動することがない。

【００６６】即ち、第２実施例では図１８に示す如く、
ＬＤアレイ単体(少なくともいずれか)を副走査方向に傾
斜可能であるため、ＬＤアレイを回転させずにそのビー
ムスポットを副走査方向に相対移動可能であるからであ
る。

【００６７】又この第２実施例によれば、光軸ずれに起
因するビームスポット配列ずれを補正する際に、ＬＤベ
ース４１ａ（４１ｂ）に対してＬＤアレイ１１ａ（１１
ｂ）を回転させる必要がないため、圧入等によりＬＤア
レイ１１ａ、１１ｂの固定を行うことができ、組み付け
コストの低減をも図ることができる。

【００６８】上記第１実施例の如く、複数の半導体レー
ザから射出されるレーザビームを合成して被走査面上を
走査するマルチビーム走査装置では、光源装置を走査光
学系の光軸を回動中心として回動調整することにより、
被走査面における走査線間隔を調整することを可能とし
ている。このような光源装置を備えたマルチビーム走査
装置は、以下に説明する如く被走査面における走査密度
切り替えが可能である。しかしながらその副作用とし
て、上述の如く、被走査面における同一の半導体レーザ
アレイに対応するビームスポット列の主走査方向の位置
ずれが発生する。

【００６９】即ち、光源装置(光源ユニット)を光軸回り
に回転することにより走査密度を切り替える方式の場
合、光源装置の回転（半導体レーザアレイ間の相対位置
の変更、すなわち公転）に伴い半導体レーザ自体も回転
（自転）するため、被走査面において、同一の半導体レ
ーザアレイのビームスポット配列の主走査方向の位置ず
れが発生してしまう。この主走査方向の位置ずれが、画
像出力装置による出力画像の品質劣化をもたらすおそれ
があることも上に述べた通りである。

【００７０】特開平２０００−２５５０９７号公報に開
示の画像形成装置は、複数の半導体レーザアレイから出
射されるレーザビームをビーム合成手段にて合成する光
源装置を備えた画像形成装置において、半導体レーザア
レイとビーム合成手段との間の光路中に、結像位置（副
走査方向）を調整可能な調整部材を有することを特徴と
している。しかしながらこの種の装置においては、上記
調整部材を駆動する機構が必要となり、装置の大型化、
コストアップ、信頼性の低下等を招くおそれがある。

【００７１】本発明は、更に上記の問題点に鑑み、装置
の大型化、コストアップ、信頼性低下等を招くことな
く、走査密度（主走査方向ビームピッチ）切り替え時に
主走査方向の走査開始位置ずれを及び副走査方向の走査
位置ずれ等が発生することのないマルチビーム走査装置
を提供することを他の目的としている。

【００７２】以下本発明の更に他の実施例を図面を参照
して説明する。

【００７３】まず第３実施例として、各々が等間隔
（ｑ）でアレイ状に並んだ発光点をｎ個を有する２つの
半導体レーザアレイ（ＬＤアレイ）からの出射ビームに
よる、２ｎ個のビーム走査装置に係る構成、動作を、ｎ
＝４の場合について説明する。

【００７４】なお以下の説明において、１１１ａ、１１
１ｂは半導体レーザアレイ（ＬＤアレイ）を示し、１１
２ａ、１１２ｂはカップリングレンズを、１１３はシリ
ンドリカルレンズを、１１４はポリゴンミラー（偏向
器）を、１１５は走査光学系を、１１６は感光体ドラム
（被走査面）を、１１７はビーム合成プリズムを、１１
８は光源装置(光源ユニット)を、１１９は同期信号を検
出する手段を、ａ１〜ａ４は被走査面１１６におけるＬ
Ｄアレイ１１ａのビームスポットを、ｂ１〜ｂ４は被走
査面１１６におけるＬＤアレイ１１ｂのビームスポット
を、Ｃａ、Ｃｂは被走査面１１６におけるＬＤアレイ１
１１ａ及び１１１ｂのビームスポットの夫々の中心位置
を、ＱＹ、ＱＺは被走査面１１６における同一ＬＤアレ
イの隣接するビームスポットの間隔を、ＰＹ、ＰＺは上
記中心位置ＣａとＣｂとの間隔（センタ間ピッチ）を夫
々示す。また添字Ｙ、Ｚはそれぞれ主走査方向、副走査
方向を示す。

【００７５】また、ｑはＬＤアレイの発光点間隔を、ｎ
は一つのＬＤアレイの発光点の数を、φはＬＤアレイの
配置（傾き）角度を、ｆｃｏｌはカッブリングレンズの
焦点距離を、θは２つのＬＤアレイから出射されたレー
ザビームが偏向反射面付近で交差する角度の半分（１／
２）を、Δφ、γは光源装置１１８の略光軸回りの回転
角度を夫々示す。

【００７６】図１９において、第１のＬＤアレイ１１１
ａ及び第２のＬＤアレイ１１１ｂから出射されたレーザ
光は、各々対応するカップリングレンズ１１２ａ、１１
２ｂにより各々カップリングされ、図示しないアパーチ
ャ（開口）により整形される。上記ＬＤアレイ１１１
ａ、１１１ｂ及びカップリングレンズ１１２ａ、１１２
ｂ及びそれらを保持する保持部材から少なくとも構成さ
れる部分を光源装置１１８と言う。ＬＤアレイ１１１
ａ、１１１ｂとカップリングレンズ１１２ａ、１１２ｂ
との位置合わせ（相対位置関係の調整）は、所望のコリ
メート性及び射出方向（光軸方向）が得られるように調
整され、固定される。

【００７７】図１９においては、ＬＤアレイ１１１ａ、
１１１ｂの保持部材については図示を省略してあるが、
図２０に示すような構成を採用できる。

【００７８】図２０は、特開２００１−４９４１号公報
に開示された光源として汎用の半導体レーザを２個用い
たマルチビーム走査装置の光源部構成を示す斜視図であ
る。図２０（Ａ）において、２個の半導体レーザ１１０
１、１１０２はアルミダイキャスト製のベース部材１１
０３の裏側に主走査方向に８ｍｍ間隔（カップリングレ
ンズを並列して配設可能な距離）で隣接形成された嵌合
穴に各々圧入され支持されている。また、カップリング
レンズ１１０４、１１０５は各々の半導体レーザ１１０
１、１１０２から射出されるレーザビームが所定の発散
性を有する光束となるようにＸ方向の位置を合わせ、ま
た、所定のビーム射出方向となるようにＹ、Ｚ方向の位
置を合わせて、半導体レーザ１１０１、１１０２と対に
形成したＵ字状の支持部１１０３ｂとの隙間にＵＶ硬化
接着剤を充填して固定される。これらの半導体レーザ１
１０１、１１０２とベース部材１１０３とカップリング
レンズ１１０４、１１０５とを主体として光源部１１０
６が構成されている。

【００７９】またベース部材１１０３は保持部材１１０
７にねじ１１０８により固定され、光源部の光軸の中心
Ｃを中心軸とした円筒部外周１１０７ａを光学ハウジン
グに形成した側壁１１０９の嵌合穴１１０９ａに係合さ
せてして位置決めされ、スプリング１１１０を通して圧
縮し、リング状の押え部材１１１１をつば部１１０７ｂ
に引っ掛けて、圧縮力により側壁１１０９に当接するよ
うに支持されている。また、スプリング１１１０の立ち
曲げ部１１１０ａを押え部材１１１１の穴１１１１ａに
係合させ、反対側の腕１１１０ｂを側壁１１０９の突起
１１０９ｂに引っ掛けて時計回りのねじり力を発生させ
保持部材１１０７に形成した回転止め部１１０７ｃを調
節ねじ１１１２に突き当てて、調節ねじ１１１２により
略光軸回りの回転調節を可能としている。このような略
光軸回りの回転は上記「γ回転」に相当する。調節ねじ
１１１２は側壁１１０９に形成したねじ（図示せず）に
より保持されている。

【００８０】図２０（Ｂ）は、図２０（Ａ）に示した光
源装置をγ回転させるための機構を示す分解斜視図であ
り、図中１２１１は光源装置、１２１２はマルチビーム
走査装置のハウジング、１２１３は摺動部材、１２１４
はモータブラケット、１２１５は押え板、１２１８はバ
ネ、１２１９はバネ押圧板、１２２０はステッピングモ
ータ、１２２１はガイド、１２２６はスイッチである。

【００８１】上記構造同様、本第３実施例においてもＬ
Ｄアレイ１１１ａ、１１１ｂは保持部材に圧入により固
定するが、押さえ板を用いてねじ止め等により固定する
方法等でも構わない。またカップリングレンズ１１２
ａ、１１２ｂは紫外線硬化型接着剤により保持部材に設
けたＵ字型の突起部に接着固定するが、別の方法とし
て、カップリングレンズ１１２ａ、１１２ｂを雄ねじ部
を有するレンズセル内に固定し、これを保持部材に設け
た雌ねじ部に螺合させる方法等でも構わない。

【００８２】上述のように固定、保持する２つのＬＤア
レイ１１１ａ、１１１ｂは主走査方向に離れて配置さ
れ、カップリングレンズ１１２ａ、１１２ｂにより各々
カップリングされたレーザビーム（すなわち２つのＬＤ
アレイ１１１ａ、１１１ｂの夫々の光学軸）は、ポリゴ
ンミラー１１４の偏向反射面付近で互いに交差する。こ
のような構成とすることにより、両ＬＤアレイ(１１１
ａ、１１１ｂ)の被走査面１１６でのビームスポットの
光学特性の偏差を低減することが可能となる。交差する
角度は２θに設定する。光源装置１１８から出射した８
本のレーザビームは、シリンドリカルレンズ１１３の作
用により偏向器（ポリゴンミラー）１１４の偏向反射面
上に、主走査方向に長い（副走査方向に結像した）線像
として結像され、偏向反射された後、走査光学系１１５
の作用により被走査面（感光体ドラム）１１６上をビー
ムスポットとして走査される。なお光源装置１１８にお
いて、図２１に示すようなビーム合成手段（例えばビー
ム合成プリズム１１７）を用いてビームを合成する構成
とすることで、上記の角度２θを小さくすることができ
る。この構成により両ＬＤアレイ（１１１ａ、１１１
ｂ）の被走査面１１６でのビームスポットの光学特性の
偏差を更に低減することができる。

【００８３】ＬＤアレイ１１１ａ、１１１ｂ（発光点間
隔：ｑ）は一般には図２２（ａ）に示すように副走査方
向から配置角度φだけ傾けて配置されるが、この場合、
被走査面１１６上では図２２（ｂ）のように、光学系の
倍率（主走査方向：ｍＹ、副走査方向：ｍＺ）により拡
大され、隣接するビームスポットの間隔（ＱＹ、ＱＺ）
は、ＱＹ＝ｑ×ｓｉｎφ×ｍＹＱＺ＝ｑ×ｃｏｓφ×ｍＺとなる。従って最も離れたビームスポットの間隔（Ｒ
Ｙ、ＲＺ）は、ＲＹ＝（ｎ−１）ＱＹ＝（ｎ−１）×ｑ×ｓｉｎφ×ｍ
ＹＲＺ＝（ｎ−１）ＱＺ＝（ｎ−１）×ｑ×ｃｏｓφ×ｍ
Ｚで表される。なお既存の走査光学系（偏向器以降の光学
系を従来機と共通使用する）を用いてマルチビーム走査
装置を構成する場合を考えると走査光学系の倍率（及び
焦点距離）を変更することは困難であるが、偏向器以前
の光学系（カップリングレンズ及びシリンドリカルレン
ズ）の焦点距離を適宜設定することにより、所望の倍率
（ｍＹ及びｍＺ）を得ることができる。

【００８４】ここで被走査面１１６におけるビームスポ
ットを配置する方法として、図２３に示す方法がある。
図２３（Ａ）は、第１のＬＤアレイ１１１ａのビームス
ポットと第２のＬＤアレイ１１１ｂのビームスポットを
互い違いに配置する方法である。第１のＬＤアレイ１１
１ａのビームスポット配列及び第２のＬＤアレイ１１１
ｂのビームスポット配列の夫々の中央位置Ｃａ及びＣｂ
の間の距離（以下、センタ間距離と言う。）の副走査方
向成分ＰＺは、一走査線間隔（ｄ）となっている。ここ
で１２００ｄｐｉ時のセンタ間距離をＰ1200＝ｄとす
る。図２３（Ｂ）は、第１のＬＤアレイ１１１ａのビー
ムスポットと第２のＬＤアレイ１１１ｂのビームスポッ
トを直列に配置する方法である。この場合は各々のビー
ムスポット配列のセンタ間距離の副走査方向成分ＰＺ
は、２ｎ・ｄとなる。

【００８５】この第３実施例のマルチビーム走査装置に
おいては、走査開始タイミングを決定するための同期信
号を検出するための検出手段１１９を有し、各ＬＤアレ
イ１１１ａ、１１１ｂにおいて、上記同期信号を一つの
発光点から出射されるレーザビームから得、他の発光点
から出射されるレーザビームの走査開始タイミングは、
上記一つの発光点から出射されるレーザビームから得ら
れる同期信号から特定の時間（ディレイ時間）だけずら
して決定されるようにする。このディレイ時間により各
レーザビームの走査を同じ位置（主走査方向）から開始
することが可能となる。

【００８６】上述のように２つのＬＤアレイ１１１ａ、
１１１ｂから出射されるレーザビームは、角度２θにて
ポリゴンミラー１１４の偏向反射面付近にて交差する構
成になっている。従って、光源装置１１８を図２０
（Ａ）で示したような構造を用いて、その射出光軸に略
平行な回転軸回りに回転調整(γ回転)することにより、
２つのＬＤアレイ１１１ａ、１１１ｂから出射されるレ
ーザビームの副走査方向の光軸偏差が得られ、その結
果、被走査面１１６における２つのビームスポットの中
央位置Ｃａ、Ｃｂのセンタ間距離の副走査方向成分ＰＺ
を調整することができる。その結果、図２３（Ａ）のビ
ームスポット配列を図２３（Ｂ）のように変更すること
によって走査密度を切り替え得ることが可能である。

【００８７】図示の例の場合、１２００ｄｐｉと６００
ｄｐｉとの間での変更ができる。すなわち、図２３
（Ａ）においては、各走査線の間隔は、ｄ＝２１．２μ
ｍ（走査密度は１２００ｄｐｉ）であり、図２３（Ｂ）
においては各走査線の間隔は、２ｄ＝４２．３μｍ（走
査密度は６００ｄｐｉ）となる。

【００８８】ところで、上記第１実施例同様、光源装置
１１８のγ回転により、２つのＬＤアレイ１１１ａ、１
１１ｂは公転するとともに自転することになる。そのた
め図２４に示すように、一つのＬＤアレイの被走査面１
１６におけるビームスポット配列（主走査方向の間隔：
ＲＹ、副走査方向の間隔：ＲＺ）が、初期値から変動す
ることになる。いま光源装置１１８のγ回転量をΔφと
すると、被走査面１１６におけるビームスポット配列の
変動量（主走査方向の間隔の変動量：ΔＲＹ、副走査方
向の間隔の変動量：ΔＲＺ）は以下のごとくによって導
出される。即ち、図２３における副走査方向のＣａ、Ｃ
ｂ間の中心間距離ＰはＰ＝２×ｆｃｏｌ×ｔａｎθ×ｓｉｎγ×ｍＺ・・・（式２０）であり、式２０の両辺をφで微分すると、(Δφ＝Δγ
なので) ΔＰ/Δφ＝２×ｆｃｏｌ×ｔａｎθ×ｃｏｓγ×ｍＺ・・・（式２１）いま、γ≒０なので、ｃｏｓγ＝１とすると、式２１
は、下式のように変形できる。 Δφ＝ΔＰ/（２×ｆｃｏｌ×ｔａｎθ×ｍＺ) ・・・ (式２２) 一方、 ΔＰ＝Ｐ600−Ｐ1200＝２ｎ・ｄ−ｄ＝（２ｎ−１）ｄ・・・ (式２３) よって、式２３を式２２に代入すると、 Δφ＝（２ｎ−１）ｄ/（２×ｆｃｏｌ×ｔａｎθ×ｍＺ）＝{（２ｎ−１）／２}×｛ｄ/（ｆｃｏｌ×ｔａｎθ×ｍＺ)} ・・・ (式２４) となる。又、上記の如くＲＹ＝（ｎ−１）×ｑ×ｓｉｎ
φ×ｍＹであり、上式をφで微分して絶対値をとると、 ΔＲＹ＝│（ｎ−１）×ｑ×ｃｏｓφ×ｍＹ×Δφ│ ・・・ (式２５) 式２５に式２４を代入すると、 ΔＲＹ＝│（ｎ−１）×ｑ×ｃｏｓφ×ｍＹ×{（２ｎ−１）／２}× ｛ｄ/（ｆｃｏｌ×ｔａｎθ×ｍZ)}│ ＝│{（ｎ−１）×（２ｎ−１）／２}× ｛（ｑ×ｃｏｓφ×ｍＹ×ｄ）/（ｆｃｏｌ×ｔａｎθ×ｍＺ）｝│ であり、同様にＲＺ＝（ｎ−１）×ｑ×ｃｏｓφ×ｍＹなので上式をφで微分して絶対値をとると、 ΔＲＺ＝│（ｎ−１）×ｑ×ｓｉｎφ×ｍＹ×Δφ│ となり、式２４を代入する。このようにして、それぞれ Δφ＝｛（２ｎ−１）／２｝×｛ｄ／（ｆｃｏｌ×ｔａ
ｎθ×ｍＺ）｝ ΔＲＹ＝│｛（ｎ−１）×（２ｎ−１）／２｝×｛（ｑ
×ｃｏｓφ×ｍＹ×ｄ）／（ｆｃｏｌ×ｔａｎθ×ｍ
Ｚ）｝│ ΔＲＺ＝│｛（ｎ−１）×（２ｎ−１）／２｝×｛（ｑ
×ｓｉｎφ×ｄ）／（ｆｃｏｌ×ｔａｎθ）｝│ で表される。なお図中ＱＹ’＝ＱＹ＋ΔＱＹＲＹ’＝ＲＹ＋ΔＲＹＱＺ’＝ＱＺ−ΔＱＺＲＺ’＝ＲＺ−ΔＲＺである。例えば第３実施例の構成として、図２５に示す
諸元が与えられていた場合、 Δφ＝０．７［°］ ΔＲＹ＝２．８［μｍ］ ΔＲＺ＝４．５［μｍ］となる。いま本実施例のマルチビーム走査装置を、電子
写真プロセスを用いた画像出力装置のマルチビーム走査
装置として使用した場合のビームスポット配列の変動量
の許容値(走査密度切替時)を、画像出力実験結果より、
走査線間隔の１／４（＝ｄ／４）とすると、ｄ／４＝５．３［μｍ］であり、主走査方向（ΔＲＹ）、副走査方向（ΔＲＺ）
ともに、許容値以内となる。従って、 ΔＲＹ＝│｛（ｎ−１）×（２ｎ−１）／２｝× ｛（ｑ×ｃｏｓφ×ｍＹ×ｄ）／（ｆｃｏｌ×ｔａｎθ×ｍＺ）｝│≦ｄ／４・・・(I) ΔＲＺ＝│｛（ｎ−１）×（２ｎ−１）／２｝× ｛（ｑ×ｓｉｎφ×ｄ）／（ｆｃｏｌ×ｔａｎθ）｝│≦ｄ／４・・・(II) という条件式Ｉ、ＩＩを満足するマルチビーム走査装置
を使用した画像出力装置による出力画像は、高品質な画
像となる。なお上記条件式I、ＩＩの右辺は小さい方が
より望ましく、上の場合ｄ／４以下としたが、要求され
る画像品質により、また現像、転写、定着の条件等によ
り、ｄ／２以下程度の範囲としても構わない。

【００８９】また走査密度切り替えにおいて、被走査面
１１６での走査密度が高い（走査線間隔が小さい）側
で、各ビームスポットの走査開始位置が同一になるよう
に上記ディレイ時間を設定することが望ましい。このよ
うな構成にすることにより、高走査密度側（１２００ｄ
ｐｉ）にて所望のビームスポット配列にしておき、低走
査密度側（６００ｄｐｉ）にて上記の変動量（ΔＲＹ、
ΔＲＺ）が発生するようにすることにより、出力画像に
及ぼすビームスポット配列誤差の影響がより大きい高走
査密度側（より高品位な出力画像が得られるモード）に
て、より正確な、すなわち主走査方向／副走査方向とも
に配列誤差の小さいビームスポット配列を確保すること
が可能となる。

【００９０】なお図２５に示した諸元の場合、同一のＬ
Ｄアレイにおける隣接のビームスポット配列の主走査方
向成分は、ＱＹ＝ｑ×ｓｉｎ（φ）×ｍＹ＝０．１９７ｍｍであり、走査速度によっては４つのレーザビームに対し
て同期信号を個別に検出できない場合がある。従って上
述のように一つの発光点に対して同期信号を検出し、他
の発光点についてはその同期信号から順次特定の時間
（ディレイ時間）だけずらして、走査開始タイミングを
設定すればよい。一方２つのＬＤアレイ１１１ａ、１１
１ｂのビームスポット配列の中央位置Ｃａ及びＣｂ間距
離の主走査方向成分ＰＹは、ＰＹ＝ＦＹ×（２θ）＝２２５×（５°×２π／３６０
°）＝１９．６［ｍｍ］であるため、両者の同期信号を各々個別に検出すること
は容易である。以下に本発明の第４実施例について説明
する。

【００９１】第４実施例の構成として、第３実施例に示
したマルチビーム走査装置において、その諸元が図２６
の場合を考える。

【００９２】この第４実施例では、走査線密度の切換の
際に要される光源装置１１８の回転量Δφ、その際に生
ずる被走査面１1６におけるビームスポット配列の変動
量（主走査方向の間隔の変動量：ΔＲＹ、副走査方向の
間隔の変動量：ΔＲＺ）はそれぞれ、 Δφ＝３．６［°］ ΔＲＹ＝３９．３［μｍ］ ΔＲＺ＝０．３［μｍ］となる。すなわちビームスポット配列の変動量の主走査
方向成分ΔＲＹが、 ΔＲＹ＝３９．３μｍとなり、上述の許容量ｄ／４＝５．３μｍを上回ること
になる。

【００９３】他方副走査方向成分ＲＺ＝０．３μｍなので、問題はない。このような場合でも、走査密度の
切り替えに応じてディレイ時間を適宜設定することで、
各レーザビームに対する走査開始位置（主走査方向）を
一定にすることができる。両走査密度（１２００ｄｐｉ
及び６００ｄｐｉ）に対するディレイ時間は、設計的に
（計算にて）算出することができる。例えば、高走査密
度側（１２００ｄｐｉ時）のディレイ時間をＴ1200、低
走査密度側（６００ｄｐｉ時）のディレイ時間をＴ60
0、走査速度（等速走査の場合）をＶｓとすると、走査
密度切り替え時のディレイ時間の所要変化量ΔＴは、 ΔＴ＝Ｔ600−Ｔ1200＝ΔＱＹ／Ｖｓで表される。ここで ΔＱＹ＝ΔＲＹ／（ｎ−1）＝３９．３／（４−１）＝
１３．１［μｍ］なので、例えばＶｓ＝５００［ｍ／ｓ］の場合、ΔＴ＝
２６．２［ｎｓ］とすればよい。

【００９４】またマルチビーム走査装置にビームスポッ
ト配列(スポット間隔)の少なくとも主走査方向成分を検
出する手段を設けることにより、検出結果に応じて所要
ディレイ時間をより正確に決定することが可能となる。

【００９５】さらに、本マルチビーム走査装置を電子写
真プロセスを用いた画像形成装置のマルチビーム走査装
置として使用した場合には、その出力画像として所定の
ビームスポット配列検出パターンを用意しておくことが
できる。ユーザまたはサービスマン等のオペレータ（操
作者）が、上記所定のビームスポット配列検出パターン
を観察することによってそのときのビームスポット配列
が検出でき、もって走査密度切り替え前後の所用のディ
レイ時間を得ることが可能となる。このようにして決定
したディレイ時間は、機械本体に設けられた操作パネル
等により入力すればよい。

【００９６】デジタルカラー複写機、カラープリンタ等
の画像形成装置においては、各色（例えば、ブラック：
Ｋ、シアン：Ｃ、マゼンタ：Ｍ、イエロー：Ｙ）に対応
する感光手段（例えば感光体ドラム１Ｋ、１Ｃ、１Ｍ、
１Ｙ）を、画像記録媒体（例えば紙）の搬送方向に直列
に配列したタンデム方式が採用されることある。

【００９７】この場合、図２７（Ａ）に示すように、各
色に対応する走査装置を別体（１１０Ｋ、１１０Ｃ、１
１０Ｍ、１１０Ｙ）としても良いし、図２７（Ｂ）に示
すように共通体（１１０Ａ）としても構わない。あるい
は図２７（Ｃ）、（Ｄ）に示すように走査装置を二体化
（１１０Ａ１、１１０Ａ２、１１０Ｂ１、１１０Ｂ２）
した構成としても構わない。このような構成により、１
感光体ドラム型の画像出力装置の場合（４色に対応して
４回の書込が必要）と比較して、４倍の速度で出力画像
を得ることが可能となる。なお、このようなタンデム方
式の詳細については、例えば本出願人の出願による特願
２０００−３３９２１５号(２０００年１１月７日出
願、「光走査系レンズ及び光走査装置」)を参照された
い。

【００９８】ここで、各色に対応する走査装置１１０
Ｋ、１１０Ｃ、１１０Ｍ、１１０Ｙから出射されるビー
ムの本数が各々１本づつの場合には、これら走査装置を
適用した画像出力装置によりフルカラー（４色）画像を
得ることができる。それに対し、４つの走査装置の少な
くとも一つ（例えばブラックに対応する走査装置１１０
Ｋ）を上記実施例の構成の４ビームマルチビーム走査装
置とし、このマルチビーム走査装置のみで光走査を行う
ことにより、単色印刷を行う場合フルカラー画像時と比
較して４倍の高密度化が可能となる。あるいは記録媒体
の搬送速度（及びプロセス速度）を４倍に変更すれば、
画像出力枚数を４倍に増加することが可能となる。また
フルカラー画像時においても、文字画像についてはブラ
ックにて書き込むことが多く高解像度も要求されること
が多いため、上記の４ビームマルチビーム走査装置１１
０Ｋ（ブラック）に付加して、他のシングルビーム走査
装置（１１０Ｃ、１１０Ｍ、１１０Ｙ；１ビーム）でも
同時に書き込むことにより、文字／写真／線画イメージ
等が混在した画像においてもより高品位な出力画像を得
ることが可能となる。

【００９９】尚本発明は、上述した実施例に限定され
ず、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形が
可能である。例えば、上記実施例では、マルチビーム走
査装置をカラーレーザプリンタに適用したが、これに限
定されず、デジタル複写機、或いはこれらの複合機等の
画像形成装置のレーザ書込光学系として用いても同様な
作用効果を得ることが可能である。

【０１００】

【発明の効果】このように、本発明によれば市販の４ビ
ームレーザアレイを複数使用して更に多ビームのマルチ
ビーム走査装置を構成する場合等に各レーザアレイの取
付誤差等の修正が容易に出来、更にその修正動作に起因
して生ずる被走査面上に生ずるビームスポット間隔の変
動を許容範囲内に抑えることが可能であり、比較的安価
かつ簡易な構成で信頼性の高い多ビームのマルチビーム
走査装置を提供出来る。

【０１０１】更に、上記構成のマルチビーム走査装置に
おいて、簡易な方法で走査密度を切換可能な構成を提供
できるため、汎用性の高い且つ適用性に優れたマルチビ
ーム走査装置を提供可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例によるマルチビーム走査装
置を概略的に示す構成図である。

【図２】図１の構成における光源ユニットの近傍を示す
分解斜視図である。

【図３】図２のＬＤベースを裏面から見た分解斜視図で
ある。

【図４】図１の構成における偏向反射面近傍でのビーム
スポットの交差を説明するための図である。

【図５】図１の構成におけるビームスポットの配列の調
整を説明するための図であり、（ａ）はＬＤアレイが角
度φ傾いた状態を示し、（ｂ）はＬＤアレイの発光点間
隔を模式的に示す図である。

【図６】図１の構成におけるビームスポット配列の調整
を説明するための図（その１）である。

【図７】図１の構成におけるビームスポット配列の調整
を説明するための図（その２）である。

【図８】図１の構成におけるビームスポット配列の調整
を説明するための図（その３）である。

【図９】本発明の第１実施例の条件式の導出を説明する
ための図（その１）である。

【図１０】本発明の第１実施例の条件式の導出を説明す
るための図（その２）である。

【図１１】図１の構成においてビームスポット配列の調
整を説明するための図（その４）である。

【図１２】図１の構成においてビームスポット配列の調
整を説明するための図（その５）である。

【図１３】本発明の第１実施例の条件式の導出を説明す
るための図（その３）である。

【図１４】本発明の第１実施例の条件式の導出を説明す
るための図（その４）である。

【図１５】第１実施例に対する比較例を概略的に示す図
であり、（ａ）は比較例に係るマルチビーム走査装置を
概略的に示す構成図であり、（ｂ）は（ａ）の光源ユニ
ットの近傍を示す斜視図である。

【図１６】図１５の光源ユニットによる発光点又はビー
ムスポットの配列を示す図であり、（ａ）はＬＤアレイ
１１１ａ、１１１ｂの発光点の配列を示す図であり、
（ｂ）は（ａ）の発光点に対応する被走査面でのビーム
スポット配列を示している。

【図１７】本発明の第２実施例に係る光源ユニットの主
走査方向の断面図である。

【図１８】図１７に示す光源ユニットの副走査方向の断
面図である。

【図１９】本発明の第３実施例に係るマルチビーム走査
装置の概念的斜視図である。

【図２０】図１９の実施例に採用可能な、ＬＤアレイの
保持機構（Ａ）と光源の回転機構（Ｂ）を示す分解斜視
図である。

【図２１】図１９の実施例に採用可能な、光源装置の他
の構成例を示す概念的斜視図である。

【図２２】図１９の実施例におけるＬＤアレイの配置角
度を示す図である。

【図２３】図１９の実施例において、走査密度切換に伴
う被走査面におけるビームスポットの配置状態を示す図
である。

【図２４】図１９の実施例において、光源装置のγ回転
によりＬＤアレイの被走査面におけるビームスポット配
列の変動を示す図である。

【図２５】図１９の実施例に係る実施例の構成諸元を示
す図である。

【図２６】本発明の第４実施例の構成諸元を示す図であ
る。

【図２７】本発明に係るマルチビーム走査装置を用いた
画像構成装置の構成を示す概念図である。

【符号の説明】

１マルチビーム走査装置１０発光点１１ａ，１１ｂ，１１１ａ，１１１ｂＬＤアレイ１２ａ、１２ｂ，１１２ａ，１１２ｂカップリング
レンズ１３，１１３シリンドリカルレンズ１４，１１４ポリゴンミラー１４ａ偏向反射面１５，１１５走査光学系１１６感光体ドラム１６ａ被走査面１８光源ユニット１１８光源装置(光源ユニット) １１９同期信号検出器１Ｋ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ感光体ドラム１１０Ｋ，１１０Ｃ，１１０Ｍ，１１０Ｙ，１１０Ａ
１，１１０Ａ２，１１０Ｂ１，１１０Ｂ２光走査装
置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2C362 AA07 AA14 AA48 BA04 BA84 2H045 BA23 BA32 BA33 CA88 CA92 CA98 DA02 5C072 AA03 BA17 HA02 HA06 HA13 XA01 XA05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のレーザビームで被走査面上を同時に
走査するマルチビーム走査装置であって、少なくとも、各々が等間隔にアレイ状に並んだ複数の発
光点を有する２つのレーザアレイと、上記レーザアレイ
からの出射光を各々カップリングするための２つのカッ
プリングレンズと、上記レーザアレイとカップリングレ
ンズとを一体的に保持する保持部材とよりなり、出射ビ
ームの略光軸回りに回転可能に保持されてなる光源ユニ
ットと、前記光源ユニットから発せられるレーザビームを偏向し
偏向後のレーザビームを前記被走査面上に結像する走査
光学系とよりなり、下記条件式を満足しＡＹ＝｜ｑ×ｃｏｓφ×ｍＹ×（ｎ−１）/（２×ｆｃ
ｏｌ×ｔａｎθ×ｃｏｓγ×ｍＺ）｜≦ ０．１尚、ｎは一つのレーザアレイが有する発光点の数を示し、ｑは上記発光点間隔を示し、 φはレーザアレイの副走査方向に対する傾斜角度を示
し、ｍYは走査光学系の主走査倍率を示し、ｍZは走査光学系の副走査倍率を示し、ｆｃｏｌはカップリングレンズの焦点距離を示し、 θは２つのレーザアレイから出射されるレーザビームが
互いに交差する角度の半分を示し、 γは調整時の光源ユニットの最大所要回転角度を示して
なることを特徴とするマルチビーム走査装置。
【請求項２】複数のレーザビームで被走査面上を同時に
走査するマルチビーム走査装置であって、少なくとも、各々が等間隔にアレイ状に並んだ複数の発
光点を有する２つのレーザアレイと、上記レーザアレイ
からの出射光を各々カップリングするための２つのカッ
プリングレンズと、上記レーザアレイとカップリングレ
ンズとを一体的に保持する保持部材とよりなり、出射ビ
ームの略光軸回りに回転可能に保持されてなる光源ユニ
ットと、前記光源ユニットから発せられるレーザビームを偏向し
偏向後のレーザビームを前記被走査面上に結像する走査
光学系とよりなり、下記条件式を満足しＡＺ＝｜（ｑ×ｓｉｎφ）×（ｎ−１）/（２×ｆｃｏ
ｌ×ｔａｎθ×ｃｏｓγ）｜≦ ０．１尚、ｎは一つのレーザアレイが有する発光点の数を示し、ｑは上記発光点間隔を示し、 φはレーザアレイの副走査方向に対する傾斜角度を示
し、ｍZは走査光学系の副走査倍率を示し、ｆｃｏｌはカップリングレンズの焦点距離を示し、 θは２つのレーザアレイから出射されるレーザビームが
互いに交差する角度の半分を示し、 γは調整時の光源ユニットの最大所要回転角度を示して
なることを特徴とするマルチビーム走査装置。
【請求項３】レーザアレイの傾斜角度φが個別に調整可
能であることを特徴とする請求項１又は２に記載のマル
チビーム走査装置。
【請求項４】レーザアレイに対応して保持部材が複数設
けられ、これら保持部材を支持する支持部材を備え、保
持部材は支持部材に対して略出射光軸回りに回転可能に
支持されていることを特徴とする請求項１又は２に記載
のマルチビーム走査装置。
【請求項５】レーザアレイの傾斜角度φの変動に伴う被
走査面上のビームスポット配列におけるスポット間隔変
動の主走査方向成分と副走査方向成分との比をＡ０とし
た際に下記の条件式１／３≦Ａ０≦３但し、Ａ０＝│（ｍＹ／ｍＺ） ×ｔａｎφ│ を満足してなりｍＹは走査光学系の主走査倍率を示し、ｍZは走査光学系の副走査倍率を示ししてなることを特
徴とする請求項１又は２記載に記載のの複数ビーム走査
装置。
【請求項６】複数のレーザビームで被走査面上を同時に
走査するマルチビーム走査装置であって、少なくとも、各々が等間隔にアレイ状に並んだ複数の発
光点を有する２つのレーザアレイと、上記レーザアレイ
からの出射光を各々カップリングするための２つのカッ
プリングレンズと、上記レーザアレイとカップリングレ
ンズとを一体的に保持する保持部材とよりなり、出射ビ
ームの略光軸回りに回転可能に保持されてなる光源ユニ
ットと、前記光源ユニットから発せられたレーザビームを偏向し
偏向後のレーザビームを前記被走査面上に結像する走査
光学系と、上記光源ユニットを、出射されるレーザビームの光軸に
略平行な回転軸回りに回転させることによって上記被走
査面における走査密度を切り替える手段とよりなること
を特徴とするマルチビーム走査装置。
【請求項７】更に走査開始タイミングを決定するための
同期信号を検出するための検出手段よりなり、上記同期信号を上記２つのレーザアレイの各々において
一つの発光点から出射されるレーザビームから得、他の
発光点から出射されるレーザビームの走査開始タイミン
グは、上記一つの発光点から出射されるレーザビームか
ら得られる同期信号から特定の遅延時間分ずらして決定
する構成の請求項６に記載のマルチビーム走査装置。
【請求項８】更に下記条件式 ΔＲＹ＝│｛（ｎ−１）×（２ｎ−１）／２｝×｛（ｑ
×ｃｏｓφ×ｍＹ×ｄ）／（ｆｃｏｌ×ｔａｎθ×ｍ
Ｚ）｝│≦ｄ／４を満たしてなり、ｄは被走査面上の走査線間隔、ｎは一つのレーザアレイの発光点の数、ｑは同発光点間隔、 φはレーザアレイの副走査方向からの傾斜角度、ｍＹは走査光学系の主走査倍率、ｍＺは同副走査倍率、ｆｃｏｌはカップリングレンズの焦点距離、 θは２つのレーザアレイから出射されるレーザビームが
交差する角度の半分、 ΔＲＹは被走査面における、同一のレーザアレイの両端
の発光点のビームスポット間隔の変動量の主走査方向成
分を夫々示してなることを特徴とする請求項６に記載の
マルチビーム走査装置。
【請求項９】下記条件式 ΔＲＺ＝│｛（ｎ−１）×（２ｎ−１）／２｝×｛（ｑ
×ｓｉｎφ×ｄ）／（ｆｃｏｌ×ｔａｎθ）｝│≦ｄ／
４を満たしてなり、ｄは被走査面上の走査線間隔、ｎは一つのレーザアレイの発光点の数、ｑは同発光点間隔、 φはレーザアレイの副走査方向からの傾斜角度、ｍＺは走査光学系の副走査倍率、ｆｃｏｌはカップリングレンズの焦点距離、 θは２つのレーザアレイから出射されるレーザビームが
互いに交差する角度の半分、 ΔＲＺは被走査面における、同一のレーザアレイの両端
発光点のビームスポット間隔の変動量の副走査方向成分
を夫々示してなる請求項６に記載のマルチビーム走査装
置。
【請求項１０】上記走査密度の切り替えの際、被走査面
での走査密度が高い、即ち走査線間隔が小さい側で、各
ビームスポットの走査開始位置が互いに同一になるよう
に上記遅延時間を設定したことを特徴とする請求項７に
記載のマルチビーム走査装置。
【請求項１１】上記走査密度の切り替えに応じて、上記
遅延時間を可変制御することを特徴とする請求項７に記
載のマルチビーム走査装置。
【請求項１２】請求項１乃至１１のうちののいずれか一
項に記載のマルチビーム走査装置を用いたことを特徴と
する電子写真方式の画像形成装置。
【請求項１３】被走査面を構成する感光手段を複数設
け、これら複数の感光手段に対応する走査装置のうちの
少なくとも一つが請求項１乃至１１のうちのいずれか一
項に記載のマルチビーム走査装置よりなることを特徴と
する電子写真方式の画像形成装置。
【請求項１４】複数のレーザビームで被走査面上を同時
に走査するマルチビーム走査装置であって、少なくとも、各々が等間隔にアレイ状に並んだ複数の発
光点を有する複数のレーザアレイと、上記レーザアレイ
からの出射光を各々カップリングするための複数のカッ
プリングレンズと、上記レーザアレイとカップリングレ
ンズを一体的に保持する保持部材とよりなり、出射ビー
ムの略光軸回りに回転可能に保持されてなる光源ユニッ
トと、前記光源ユニットから発せられたレーザビームを偏向し
偏向後のレーザビームを前記被走査面上に結像する走査
光学系とよりなり、下記条件式を満足しＡＹ＝｜ｑ×ｃｏｓφ×ｍＹ×（ｎ−１）/（２×ｆｃ
ｏｌ×ｔａｎθ×ｃｏｓγ×ｍＺ）｜≦ ０．１尚、ｎは一つのレーザアレイが有する発光点の数を示し、ｑは上記発光点間隔を示し、 φはレーザアレイの副走査方向に対する傾斜角度を示
し、ｍＹは走査光学系の主走査倍率を示し、ｍＺは走査光学系の副走査倍率を示し、ｆｃｏｌはカップリングレンズの焦点距離を示し、 θは複数のレーザアレイから出射されるレーザビームが
互いに交差する角度の半分を示し、 γは調整時の光源ユニットの最大所要回転角度を示して
なることを特徴とするマルチビーム走査装置。
【請求項１５】複数のレーザビームで被走査面上を同時
に走査するマルチビーム走査装置であって、少なくとも、各々が等間隔にアレイ状に並んだ複数の発
光点を有する複数のレーザアレイと、上記レーザアレイ
からの出射光を各々カップリングするための複数のカッ
プリングレンズと、上記レーザアレイとカップリングレ
ンズを一体的に保持する保持部材とよりなり、出射ビー
ムの略光軸回りに回転可能に保持されてなる光源ユニッ
トと、前記光源ユニットから発せられたレーザビームを偏向し
偏向後のレーザビームを前記被走査面上に結像する走査
光学系とよりなり、下記条件式を満足しＡＺ＝｜（ｑ×ｓｉｎφ）×（ｎ−１）/（２×ｆｃｏ
ｌ×ｔａｎθ×ｃｏｓγ）｜≦ ０．１尚、ｎは一つのレーザアレイが有する発光点の数を示し、ｑは上記発光点間隔を示し、 φはレーザアレイの副走査方向に対する傾斜角度を示
し、ｍZは走査光学系の副走査倍率を示し、ｆｃｏｌはカップリングレンズの焦点距離を示し、 θは複数のレーザアレイから出射されるレーザビームが
互いに交差する角度の半分を示し、 γは調整時の光源ユニットの最大所要回転角度を示して
なることを特徴とするマルチビーム走査装置。
【請求項１６】複数のレーザビームで被走査面上を同時
に走査するマルチビーム走査装置であって、少なくとも、各々が等間隔にアレイ状に並んだ複数の発
光点を有する複数のレーザアレイと、上記レーザアレイ
からの出射光を各々カップリングするための複数のカッ
プリングレンズと、上記レーザアレイとカップリングレ
ンズを一体的に保持する保持部材とよりなり、出射ビー
ムの略光軸回りに回転可能に保持されてなる光源ユニッ
トと、前記光源ユニットから発せられたレーザビームを偏向し
偏向後のレーザビームを前記被走査面上に結像する走査
光学系と、上記光源ユニットを、出射されるレーザビームの光軸に
略平行な回転軸回りに回転させることによって上記被走
査面における走査密度を切り替える手段とよりなること
を特徴とするマルチビーム走査装置。