JP2005156943A - 光走査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 光走査装置において簡単な構成により容易に光源の光偏向手段への入射角を揃えることができ、それにより小型化を図ることができるようにする。
【解決手段】 マルチビーム光源２から射出されるレーザビーム３０ａ、３０ｂとレーザビーム３０ｃ、３０ｄとをそれぞれシリンドリカルレンズ５Ａ、５Ｂでポリゴンミラー８の反射面上で結像するまでの光路上に第１調整ミラー６Ａ、６Ｂと第２調整ミラー７Ａ、７Ｂとを配置する。そして、各レーザビームを副走査方向に沿う平面内で平行に整列させ、ポリゴンミラー８への入射角を揃えることができるようにする。
【選択図】 図１

Description

本発明は光走査装置に関する。特に、複数の光ビームを１つの光偏向手段で偏向することにより複数の被走査媒体上を走査するものや、１つの被走査媒体上でマルチビーム走査するものに関する。

従来、カラー画像形成システムや高速のモノクロ画像形成システムにおいて、複数の光ビームを１つの光偏向手段で偏向する装置が知られている。複数の光ビームを形成する光源としては、マルチビームを出射するために複数の発光部が一体化された半導体レーザアレイ（ＬＤアレイ）素子が知られている。一般にカラー画像形成システムでは少なくとも４つの光ビームが必要とされるが、そのような４ビーム以上用の素子は非常に高価であった。
そのため、１ビームＬＤまたは２ビームＬＤアレイにより複数の光源ユニットを構成し、それらから射出される光ビームを１つの光偏向手段に入射させる装置が種々提案されている。
例えば、特許文献１には、フルカラー画像用の４色に色分解された画像に対応する潜像を形成するために、１ビームを射出する４つのレーザ光源の前にそれぞれシリンドリカルレンズを配置し、ポリゴンミラーに対して異なる入射角でレーザビームを入射するレーザビーム走査装置が記載されている。
特開平６−１６０７４３号公報（第４−５頁、図１、５）

しかしながら、上記のような従来の光走査装置には、以下のような問題があった。
特許文献１に記載の技術では、光源から射出されたレーザビームをポリゴンミラー（回転多面鏡）に対して異なる入射角で入射させるので、ポリゴンミラーのミラー面の傾斜角度に対するレーザビームの偏向方向がそれぞれ異なるものである。すなわちｆθレンズの光軸に対する走査画角範囲が異なるものである。
したがって、複数ビームで走査できるのは、各レーザビームに共通の走査画角範囲に限られる。その結果、画像形成領域と同期検知領域とを含めて複数ビーム走査に必要な走査画角領域を確保するためには、１ビーム走査光学系よりも有効走査期間率を上げる必要があった。そのため、走査光学系の光学素子の大きさやポリゴンミラーの有効領域などを拡大しなければならず、装置が大型化したり、製作コストが上昇したりしてしまうという問題がある。
そのような問題を回避するために、光源とポリゴンミラーとの間で光路を折り畳んで複数のレーザビームのポリゴンミラーに対する入射角を揃えることも考えられるが、従来の技術は、例えば、特許文献１における図５に見られるように、２ビーム光源装置を形成してから１枚のミラーまたはハーフミラーにより光路を合成する方式などであって、光源装置の配置位置も合わせて調整する必要があった。このような調整は、高精度な位置関係が必要とされるシリンドリカルレンズと光源装置との位置関係をずらすことになるので、調整機構が複雑になったり、調整工程に時間がかかったりするという問題がある。

本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであって、簡単な構成により容易に光源の光偏向手段への入射角を揃えることができ、それにより小型化を図ることができる光走査装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、光走査装置において、光ビームを射出する複数の光源と、該光源から射出された光ビームを副走査方向に結像する複数の結像部材と、該複数の結像部材から出射された光ビームの光路をそれぞれ折り畳むことにより、それらの結像位置直前の光路を副走査方向に沿う平面上で互いに平行に整列させる複数の光路変更手段と、該複数の光路変更手段により平行に整列された複数の光ビームを主走査方向に偏向する光偏向手段と、該光偏向手段により偏向された光ビームをそれぞれ異なる走査線上に結像するための走査光学系とを備えた構成とする。
この発明によれば、複数の光源から射出された光ビームが複数の結像部材により副走査方向に結像される途上の光路を光路変更手段により変更することができる。そして、結像位置の直前の光路を副走査方向に沿う平面上で互いに平行に整列させることができる。したがって、光源および結像部材の位置を移動させることなく、複数の光ビームの光偏向手段に対する入射角を揃えることができる。

本明細書では、相対的な方向を簡潔に示すために、誤解の恐れのない場合には慣用により副走査方向、主走査方向を広義の意味で用いる。
すなわち、副走査方向は、被走査面（記録媒体）上で走査線と直交する方向を意味する場合と、光路方向に直交する方向の１つであって光路に沿って走査線上に至るとき走査線と直交する方向を意味する場合とがある。
また、主走査方向は、走査線の方向を意味する場合と、光路方向に直交する方向において副走査方向と直交する方向を意味する場合と、光ビームが偏向される平面内で光学系の光軸と直交する方向を主走査方向と称する場合とがある。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の光走査装置において、前記光路偏向手段がそれぞれ２面以上の反射面を備え、そのうち少なくとも２面は互いに独立に傾き調整可能とされた構成とする。
この発明によれば、光源に取付誤差や製作誤差が生じて、傾き調整可能な２つの反射面上の入射角と入射位置とがずれる場合、２つの反射面のうち、光源に近い側の反射面を傾き調整することにより、光源から遠い側の反射面上の回動中心に入射位置を合わせることができる。そして、光源から遠い側の反射面を傾き調整することにより、反射ビームを光軸に一致させることができる。そのため、２箇所の傾き調整で容易に光偏向手段に対する入射角を調整することができ、複数の光ビームの光路を結像位置近傍で整列させることができる。

請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載の光走査装置において、前記光源が、複数の発光部を有する半導体レーザアレイ素子である構成とする。
この発明によれば、光ビームの本数に対して光源の数を低減するとともに、複数の光源全体をコンパクトに構成することができる。したがって、光路変更手段を低減して簡素な装置とすることができ、装置を小型化できる。

請求項４に記載の発明では、請求項１〜３のいずれかに記載の光走査装置において、前記複数の光源が、板状の保持部材に一体に保持された構成とする。
この発明によれば、光路変更手段により光偏向手段に対する入射角を設定するため、複数の光源の射出方向を平行にすることができるから、きわめて容易に複数の光源を板状の保持部材に一体化することができる。そして、一体化することにより部品点数を低減することができ、容易に組み立てることができる。
また、特に板状の保持部材を熱伝導率の高い材料、例えば金属製などすれば、光源の放熱を向上することができる。

請求項５に記載の発明では、請求項１〜４のいずれかに記載の光走査装置において、前記走査光学系により走査される光ビームを走査線上の所定位置で検知する同期検知手段を備え、該同期検知手段が、前記複数の光ビームのうち１つのみの光ビームを検知する構成とする。
この発明によれば、請求項１〜４のいずれかに記載の光走査装置を用いるので、複数の光ビームの光偏向手段に対する入射角が同一となるから、複数の光ビームのうち１つのみを検出する同期検知手段により書き出し位置制御を行うことができる。その結果、他のビームの同期検知手段を省略することができるから、部品点数を削減して簡素な構成とすることができる。

請求項６に記載の発明では、請求項５に記載の光走査装置において、黒色を含む４色のトナーによりカラー画像を形成するカラー画像形成システムの一部に用いられ、前記同期検知手段が、前記黒色トナーの画像を形成するための光ビームのみを検知する構成とする。
この発明によれば、カラー画像形成システムにおいて、フルカラー画像出力でも白黒画像出力でも点灯される黒色トナー画像を形成するための光ビームを同期検知手段で検知する光ビームとするので、白黒画像出力時は、他の光源を消灯することができる。

本発明の光走査装置によれば、結像部材と光偏向手段との間の光路を、光路変更手段により光路変更するので、簡単な構成により容易に光源の光偏向手段への入射角を揃えることができ、それにより走査光学系や光偏向手段を小型化するとともに、安価に製作することができ、装置全体を小型化することができるという効果を奏する。

以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して説明する。なおすべての図面において、実施形態が異なる場合であっても、同一または相当する部材には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
本発明の実施形態に係る光走査装置について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る光走査装置の概略構成について説明するための平面視説明図である。図２（ａ）は、同じくその正面視説明図である。図２（ｂ）は、同じく副走査方向断面における光路の一部を説明するための模式説明図である。図３は、光偏向手段の反射面における光ビームの概略位置を説明するための模式説明図である。

本実施形態のレーザ走査ユニット１（光走査装置）は、複数のレーザビーム（光ビーム）をそれぞれ異なる走査線上で適宜のスポット径に結像し、一定方向に反復走査するものである。そして、例えば、レーザプリンタ、デジタル複写機、レーザファックス、製版機などの画像形成システムに好適に用いることができるものである。特に４色に色分解された画像を４つの記録媒体上に作像するフルカラープリンタなどの画像形成システムに好適に用いることができるものである。
レーザ走査ユニット１の概略構成は、筐体２０上の配置されたマルチビーム光源２（複数の光源）、シリンドリカルレンズ（結像部材）５Ａ、５Ｂ、第１調整ミラー（光路変更手段）６Ａ、６Ｂ、第２調整ミラー（光路変更手段）７Ａ、７Ｂ、ポリゴンミラー８（光偏向手段）、光路分離光学系２４、ｆθレンズ（走査光学系）１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、折り返しミラー２１および同期センサユニット２２（同期検知手段）からなる。
以下では、符号の記載において、例えば、「１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ」のように同一番号に対するアルファベット添字がアルファベット順に連続するとき、単に１９ａ〜１９ｄなどと略記する場合がある。

図１、２（ａ）において、符号２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄは、不図示のフルカラー画像形成システムにおけるそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック（黒）のトナーで現像するための静電潜像が形成される感光体ドラム（記録媒体）を示す。感光体ドラム２３ａ〜２３ｄは、ドラム間ピッチｄだけ離間して平行に配置される。

マルチビーム光源２の概略構成は、図１、２（ｂ）に示したように、ＬＤアレイ（半導体レーザアレイ）２Ａ、２Ｂ、ベース２ａ（保持部材）、ＬＤ駆動回路基板２ｂ、コリメートレンズ３Ａ、３Ｂ、およびアパーチャ４Ａ、４Ｂからなる。
ＬＤアレイ２Ａ、２Ｂは、それぞれ副走査方向に所定ピッチ離間した２つの発光部を有する２ビームのＬＤアレイ素子である。そして、放熱を促進し、温度の均一化を図るため熱伝導率の高い適宜の金属板からなるベース２ａに、主走査方向に距離Ｗ、副走査方向に距離ｈだけ離間して取り付けられる。このようにすれば、ベース２ａにより放熱が促進されるので、ＬＤアレイ素子を高寿命化できるという利点がある。また温度の均一化が図られるため、ＬＤアレイ素子間で発光量が異なっても、温度特性による波長変化量にずれが生じて、各レーザビーム毎の走査領域が変動する色収差による倍率ずれが起こらず、画像形成システムに用いられた場合の画質劣化を防止できるという利点がある。

距離Ｗは、ＬＤアレイ２Ａ、２Ｂなどの配置スペースを確保し、相互に熱的影響を受けにくい距離とされる。
距離ｈは、本実施形態のようにフルカラー画像システムに用いる場合は、各部材の配置スペース、後述するポリゴンミラー８の反射面の大きさなどを考慮して、なるべく近接するように適宜決めればよい。一方、例えばマルチビーム走査に用いる場合には、走査線の副走査ピッチを正確な値とする必要があるので、走査線の副走査ピッチが所望の印字密度に一致するように、光学系の副走査方向の倍率に基づいて距離を決める。

ＬＤ駆動回路基板２ｂは、ＬＤアレイ２Ａ、２Ｂと電気的に接続され、ＬＤアレイ２Ａ、２Ｂのそれぞれの発光部に外部から入力される変調信号に基づいて変調駆動するための駆動回路が形成された基板である。
そしてＬＤ駆動回路基板２ｂにより変調された光束は、ＬＤアレイ２Ａからは、レーザビーム３０ａ、３０ｂの２本が、ＬＤアレイ２Ｂからは発散光としてレーザビーム３０ｃ、３０ｄの２本が平行方向に放射されるようになっている。

コリメートレンズ３Ａ（３Ｂ）は、ＬＤアレイ２Ａ（２Ｂ）の発光部の前側に配置され、ＬＤアレイ２Ａ（２Ｂ）から放射されるレーザビーム３０ａ、３０ｂ（３０ｃ、３０ｄ）を平行光束とするレンズまたはレンズ群である。
アパーチャ４Ａ（４Ｂ）は、コリメートレンズ３Ａ（３Ｂ）から射出された平行光束の所定の光束径に整形するための光規制部材である。本実施形態では、主走査方向に長径が延ばされた略楕円状の開口を有する金属板からなる。

マルチビーム光源２を構成するこれらの部材は、筐体２０に直接固定されてもよいが、ベース２ａに一体に固定した光源ユニットを形成しておいて、筐体２０に着脱可能に取り付けることが好ましい。その場合、マルチビーム光源２は、必要に応じて各部材間の位置調整を施しておくことが好ましい。それにより筐体２０に精度よく設けた取付面などに取付けた状態で、所定の位置、方向に所定の光束径をに整形された４本の平行光束を射出することができる。そして、同様に調整された他の光源ユニットと無調整で交換することが可能となる。

シリンドリカルレンズ５Ａ、５Ｂは、副走査方向のみにパワーを有し、マルチビーム光源２から射出されたレーザビーム３０ａ〜３０ｄを副走査方向に結像し、それぞれ主走査方向に延びる略線状の光束とする光学素子である。

第１調整ミラー６Ａ（６Ｂ）と第２調整ミラー７Ａ（７Ｂ）とは、シリンドリカルレンズ５Ａ（５Ｂ）を透過したレーザビーム３０ａ、３０ｂ（３０ｃ、３０ｄ）をミラー面で反射して、主として主走査方向に沿う平面内で略Ｚ字状に折り畳むためのミラーである。これらミラーは、図示しないが、例えば、付勢手段とミラー本体を押圧する調整ネジとの組合せなどから構成される適宜の２軸方向の傾斜角度調整手段を備える。そしてそれにより、ミラー面の姿勢を可変できるようになっている。
本実施形態では、２軸方向は、副走査方向軸回りの回転とそれに直交する主走査方向軸回りとし、それぞれの回転中心を光学系の軸上主光線上に設ける。

そして、第１調整ミラー６Ａおよび第２調整ミラー７Ａ、ならびに第１調整ミラー６Ｂおよび第２調整ミラー７Ｂ（６Ｂ）は、調整の中立位置では、シリンドリカルレンズ５Ａ、５Ｂから結像位置に向かう軸上主光線を第２調整ミラー７Ａ、７Ｂから結像位置までの間で、副走査方向に沿う平面上に整列させ、かつそれらが互いに平行となるような位置をねらって配置される。

ポリゴンミラー８は、レーザビーム３０ａ〜３０ｄを結像位置近傍において、主走査方向に偏向するためものである。本実施形態では、副走査方向と直交する平面内（以下、ビーム走査面とも称する）で、例えば正８角形などとされた回転多面鏡であり、レーザ走査ユニット１の外部の駆動信号を受けて所定速度で回転する不図示のモータにより、図１の矢印方向に一定角速度で回転されるものである。レーザビーム３０ａ〜３０ｄは、図３には副走査方向の幅を誇張して示しているが、主走査方向に延びる略線状のスポットとされる。そして副走査方向のピッチは、距離ａ、ｂ、ａ（ここで、ａ＋ｂ＝ｈ）とされる。

光路分離光学系２４は、ポリゴンミラー８により偏向されるレーザビーム３０ａ〜３０ｄの光路を分離し、最終的に走査線がドラム間ピッチｄで平行に走査されるようにするための光学系である。
そして、図１、２（ａ）に示したように、それぞれ主走査方向に適宜の長さに延ばされ、副走査方向に対して傾斜角を有する表面反射ミラーからなる分離反射ミラー９〜１８により構成される。

図２（ａ）に示したように、分離反射ミラー９は、レーザビーム３０ｄを略副走査方向に向けて折り返して、分離反射ミラー９と略平行に配置された分離反射ミラー１０に導くものである。分離反射ミラー１０は、レーザビーム３０ｄが副走査方向と直交する平面内で走査されるように配置される。
分離反射ミラー１１は、レーザビーム３０ｃを略副走査方向に向けて折り返して、光路を副走査方向の断面で略三角形状に折り畳むように配置された分離反射ミラー１２、１３に導き、それらによりレーザビーム３０ｃがレーザビーム３０ｄと平行な平面内で走査されるように配置する。
分離反射ミラー１４は、レーザビーム３０ｂを略副走査方向に向けて折り返して、光路を副走査方向の断面で略三角形状に折り畳むように配置された分離反射ミラー１５、１６に導き、それらによりレーザビーム３０ｂがレーザビーム３０ｄと平行な平面内で走査されるように配置する。
分離反射ミラー１７は、レーザビーム３０ａを略副走査方向に向けて折り返して、分離反射ミラー１７と略平行に配置された分離反射ミラー１８に導くものである。分離反射ミラー１８は、レーザビーム３０ａをレーザビーム３０ｄと平行な平面内で走査されるように配置される。

ｆθレンズ１９ａ〜１９ｄは、光路分離光学系２４により互いに平行な平面内を走査されるレーザビーム３０ａ〜３０ｄをそれぞれ感光体ドラム２３ａ〜２３ｄ上の走査線位置で適宜の光束径となるように結像するとともに、主走査方向の走査速度を略等速とするためのｆθ特性を備えたレンズまたはレンズ群である。
そして副走査方向において、ｆθレンズ１９ａ〜１９ｄの結像位置とシリンドリカルレンズ５Ａ、５Ｂの結像位置とは光学的に共役の関係となっている。それにより、ポリゴンミラー８の面倒れによる走査線の主走査方向のずれが著しく低減される面倒れ補正光学系を構成している。

折り返しミラー２１は、ｆθレンズ１９ｄを透過したレーザビーム３０ｄのうち、非画像領域の走査開始側の光束を光軸に交差する方向に折り曲げ、同期センサユニット２２に導くための光学素子である。
同期センサユニット２２は、折り返しミラー２１により折り曲げられた光束の到来を検知して、画像書き出しを制御するための手段である。
同期センサユニット２２の概略構成は、光束を適宜形状に集光・整形して、光検知のＳ／Ｎ比を向上させる同期センサ用レンズ２２ａと、同期センサ用レンズ２２ａを透過して集光された光束を検知する水平同期センサ２２ｂとを備えるものである。水平同期センサ２２ｂは、例えばＰＩＮフォトダイオードなどの高速応答性の光検出センサなどからなる。図示しないが、水平同期センサ２２ｂは、光検知出力の発生タイミングを信号化する適宜の電気回路と接続され、レーザ走査ユニット１外部に水平同期信号を出力できる構成とされる。このような電気回路はＩＣ化され、水平同期センサ２２ｂの近傍に一体に形成されていてもよい。

次に、本発明の実施形態に係る光走査装置の動作について説明する。
レーザ走査ユニット１の外部からポリゴンミラー８を回転駆動する駆動信号が入力され、ポリゴンミラー８が定速回転すると、少なくともＬＤアレイ２Ｂにより、レーザビーム３０ｄがＤＣ点灯される。
そして、レーザビーム３０ｄは、ＬＤアレイ２Ｂから発散光として出射された後、コリメートレンズ３Ｂ、アパーチャ４Ｂを透過して、所定光束径の平行光束とされる。
そして、シリンドリカルレンズ５Ｂにより、副走査方向に集光され、第１調整ミラー６Ｂ、第２調整ミラー７Ｂにより光路を折り返される。そして、ポリゴンミラー８の反射面近傍で副走査方向に結像され、主走査方向に延びる略線状の光束とされる。そして、ポリゴンミラー８により主走査方向に偏向される。
偏向されたレーザビーム３０ｄは、分離反射ミラー９、１０により光路を折り畳まれてｆθレンズ１９ｄに入射する。ｆθレンズ１９ｄに入射するとその結像作用により、感光体ドラム２３ｄの走査線上に結像される。そして、偏向角が等速で増大するとともに、ｆθレンズ１９ｄのｆθ特性により、走査線上で図１の縦矢印方向に等速で走査される。

ここで、走査開始側では、レーザビーム３０ｄは折り返しミラー２１により折り返されて同期センサユニット２２に入射する。そして、同期センサユニット２２は、所定位置にレーザビーム３０ｄが到達したとき、水平同期信号を出力するとともに、いったん消灯される。そして水平同期信号から、所定の遅延の後、ＬＤアレイ２Ｂを変調する変調信号が入力され、変調信号にしたがって、レーザビーム３０ｄが変調される。
このようにして、ポリゴンミラー８の１反射面による偏向走査が終了すると、次の反射面で同一の走査が行われ、走査線上に画像信号に応じて変調されたレーザビーム３０ｄが繰り返し走査される。一方、感光体ドラム２３ｄは、一方向に一定線速で回転される。そのため、感光体ドラム２３ｄ上をレーザビーム３０ｄがラスタスキャンすることになり、感光体ドラム２３ｄ状に潜像が形成される。
画像形成システムが、黒色印字を行うモードであれば、上記により作像が進められ、モノクロ画像が形成される。

一方、容易に理解されるように、レーザビーム３０ａ〜３０ｃは光路分離光学系２４における光路が異なるだけで略同様にして、感光体ドラム２３ａ〜２３ｃ上を走査することができる。
そして、ポリゴンミラー８の反射面に入射する直前の光路が第１調整ミラー６Ａ、６Ｂ、第２調整ミラー７Ａ、７Ｂの作用により、副走査方向に沿う平面上に平行に整列されるため、ポリゴンミラー８に対する入射角が同一となる。そして、ｆθレンズ１９ａ〜１９ｃに対する走査画角も同一となる。その結果、各レーザビームは、光路分離光学系２４、ｆθレンズ１９ａ〜１９ｄなどの製作誤差、配置誤差などによる相違を除いて略同一の走査特性、有効走査領域を備えるものである。
つまり、各レーザビームの走査は略同期している。そのため、例えばフルカラー画像を印字する場合にレーザビーム３０ｄによる水平同期信号を基準としてレーザビーム３０ａ〜３０ｃの書き出しタイミングを正確に決めることができる。すなわち、書き出し開始信号の遅延時間を同一にしても、ポリゴンミラー８の分割精度などによる反射面固有の誤差は各レーザビームに共通であるから、光路分離光学系２４、ｆθレンズ１９ａ〜１９ｄなどに依存する装置固有の位置ずれが生じるだけである。そこで、本実施形態によればこれは、これらレーザビームごとに書き出し開始信号の遅延時間を微調整することで容易に補正できるものである。

本実施形態では、レーザビーム３０ａ〜３０ｃにより同期検知を行う必要がないので、水平同期信号を得るために同期センサユニット２２の直前の非画像走査領域でＤＣ点灯する必要がない。したがって、同期検知する場合に比べて、１走査当たりの点灯時間が短縮される。その結果、長寿命の装置とすることができるという利点がある。

また、レーザ走査ユニット１によれば、ポリゴンミラー８に対する入射角が異なる従来の装置のように、各レーザビームの有効走査領域の相違を吸収するために４つのすべてのレーザビームが所定の画像幅を走査できるように有効走査画角を余分に拡大する必要がなくなる。その結果、走査領域（画像幅）に比して比較的小型の光学系を用いることができる。そのため、各光学素子などの大きさを小型化し、製作を容易にできるとともに、比較的容易に光学性能を向上することができるという利点がある。

次に、このようにポリゴンミラー８へのレーザビーム３０ａ〜３０ｄの入射角が揃えられた状態とするために、第１調整ミラー６Ａ（６Ｂ）、第２調整ミラー７Ａ（７Ｂ）を用いた調整方法について説明する。
図４（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施形態に係る光路変更手段により光ビームを整列させるための調整方法について説明するための平面図および動作説明図である。

図４（ａ）に示したように、レーザ走査ユニット１からポリゴンミラー８をモータとともに取り外した状態とし、ポリゴンミラー８の反射面の位置に光軸方向に向けてレーザビーム３０ａ〜３０ｄの位置を検出するためのＣＣＤカメラ２５を配置する。そして、第２調整ミラー７Ａ、７Ｂの所定反射位置に開口を有する調整用スリットを設ける。
このスリットは、レーザビーム３０ａ、３０ｂとレーザビーム３０ｃ、３０ｄとのそれぞれ２本ごとの光束を、主・副走査方向に所定割合で透過させる大きさとする。すなわち、各光束が位置ずれして光束がけられた場合、光束の位置を調整して最大光量となるようにすることで、光路の中心が検知できる大きさ、形状とする。

図４（ｂ）に示したように、レーザビームの光路が、目標光路Ｌ_１に対して、角度αだけずれた光路Ｌ_２となっている場合で説明する。
このとき光路Ｌ_２では、ＣＣＤカメラ２５で観察することにより、主走査方向の位置ずれが検出される。また、第２調整ミラー７Ａ（７Ｂ）の直上のスリットにより光束がけられるため、主走査方向幅の幅が狭くなることも検出される。副走査方向にけられる場合は主走査方向幅が所定値でも、光量が低下することにより位置ずれが検出される。

次にそれら検出結果により、第１調整ミラー６Ａ（６Ｂ）を副走査方向軸回りに角度βだけ回動させて光路Ｌ_３とし、第２調整ミラー７Ａ（７Ｂ）上の主走査方向位置を調整する。副走査方向に位置ずれしている場合は、主走査方向軸回りに回動させ、受光量が最大となるように調整する。

次に、ＣＣＤカメラ２５の主走査方向位置を見ながら、第２調整ミラー７Ａ（７Ｂ）を副走査方向軸回りに角度γだけ回動させて、第２調整ミラー７Ａ（７Ｂ）反射後の光路Ｌ_３を光路Ｌ_１に合わせるように調整する。副走査方向に位置ずれしている場合は、さらに第２調整ミラー７Ａ（７Ｂ）を主走査方向軸回りに回動してＣＣＤカメラ２５上の光量が最大となるように調整する。
このようにして、ＣＣＤカメラ２５上で、各レーザビームの入射位置と入射角度とが調整される。

以上の調整は、第１調整ミラー６Ａ、６Ｂ、第２調整ミラー７Ａ、７Ｂについてそれぞれ行ってもよいことは言うまでもないが、手間を省くためには、レーザビーム３０ａ、３０ｂの光路を基準としてレーザビーム３０ｃ、３０ｄの光路を合わせるように、第１調整ミラー６Ｂ、第２調整ミラー７Ｂだけを調整するようにしてもよい。

なお、第１調整ミラー６Ａ、６Ｂ、第２調整ミラー７Ａ、７Ｂの中立位置は、設計上の狙い位置、角度とされるので、上記の角度αは、マルチビーム光源２、シリンドリカルレンズ５Ａ、５Ｂの製作誤差、配置誤差などから生じる微小量である。したがって、上記の角度調整において、シリンドリカルレンズ５Ａ、５Ｂから副走査方向の結像位置までの光路長が変化するとしても微小量にすぎない。そのため、例えば、面倒れ補正の効果や走査線上のデフォーカスに影響するような変化量とはならないものである。

このような調整方法によれば、第１調整ミラー６Ａ、６Ｂ、第２調整ミラー７Ａ、７Ｂの回動調整により、レーザビームの入射角調整を行うので、マルチビーム光源２、シリンドリカルレンズ５Ａ、５Ｂの位置を動かすことなく調整することができる。
したがって、スポット径や走査ピッチなどの結像・走査性能に大きく影響するマルチビーム光源２とシリンドリカルレンズ５Ａ、５Ｂとの位置関係が調整により狂うことがないので、結像性能を損なうことなく、きわめて容易に調整できるという利点がある。

このように、本実施形態に係る光走査装置によれば、複数の光源を板状の保持部材に所定距離離して配置しても、複数の光路変更手段により結像部材と光偏向手段との間で光路を偏向し、光偏向手段への入射角と、主走査方向の入射位置とをそれぞれ揃えて入射させることができるので、各光ビームの走査を略同一とすることができる。その結果、走査光学系などの光学系を小型化することができるとともに、同期検知手段を１つの光ビームに対して設けるだけで高精度の書き出し開始制御を行うことができる。

なお、上記の説明において、調整の手間を少なくするために、複数の光源は２ビームＬＤアレイ２個を用いた例で説明したが、例えば１ビームＬＤを４つ用いてそれぞれ調整するようにしてもよいことは言うまでもない。

また、上記の説明において、フルカラー画像形成システムに用いる例で説明したが、本発明は、それに限定されるものではなく、例えば、印字速度を高速化するためのマルチビーム走査を行う画像形成システムであっても同様に用いることができる。その場合、光ビームの数が４ビームに限らないことは言うまでもない。
さらにフルカラー画像システムにおいて各色をマルチビーム走査するものに用いてもよい。例えば８つの光源を用いて、各色２ビーム走査するようにしてもよい。

また、上記の説明では、部品点数を削減するために、同期検知手段を１つとした例で説明したが、各光ビーム毎に設けてもよい。その場合でも、高価な走査光学系や光偏向手段を小型化することができるという利点がある。

本発明の実施形態に係る光走査装置の概略構成について説明するための平面視説明図である。 同じく正面視説明図および副走査方向断面における光路の一部を説明するための模式説明図である。 光偏向手段の反射面における光ビームの概略位置を説明するための模式説明図である。 本発明の実施形態に係る光路変更手段により光ビームを整列させるための調整方法について説明するための平面図および動作説明図である。

符号の説明

１ レーザ走査ユニット（光走査装置）
２ マルチビーム光源（複数の光源）
２ａ ベース（保持部材）
２Ａ、２Ｂ ＬＤアレイ（半導体レーザアレイ素子）
５Ａ、５Ｂ シリンドリカルレンズ（結像部材）
６Ａ、６Ｂ 第１調整ミラー（光路変更手段）
７Ａ、７Ｂ 第２調整ミラー（光路変更手段）
８ ポリゴンミラー（光偏向手段）
１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ ｆθレンズ（走査光学系）
２１ 折り返しミラー
２２ 同期センサユニット（同期検知手段）
２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ 感光体ドラム（記録媒体）
２４ 光路分離光学系
２５ ＣＣＤカメラ
３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ レーザビーム（光ビーム）

Claims (6)

1. 光ビームを射出する複数の光源と、
   該光源から射出された光ビームを副走査方向に結像する複数の結像部材と、
   該複数の結像部材から出射された光ビームの光路をそれぞれ折り畳むことにより、それらの結像位置直前の光路を副走査方向に沿う平面上で互いに平行に整列させる複数の光路変更手段と、
   該複数の光路変更手段により平行に整列された複数の光ビームを主走査方向に偏向する光偏向手段と、
   該光偏向手段により偏向された光ビームをそれぞれ異なる走査線上に結像するための走査光学系とを備えたことを特徴とする光走査装置。
2. 前記光路偏向手段がそれぞれ２面以上の反射面を備え、
   そのうち少なくとも２面は互いに独立に傾き調整可能とされたことを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
3. 前記光源が、複数の発光部を有する半導体レーザアレイ素子であることを特徴とする請求項１または２に記載の光走査装置。
4. 前記複数の光源が、板状の保持部材に一体に保持されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光走査装置。
5. 前記走査光学系により走査される光ビームを走査線上の所定位置で検知する同期検知手段を備え、該同期検知手段が、前記複数の光ビームのうち１つのみの光ビームを検知することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光走査装置。
6. 黒色を含む４色のトナーによりカラー画像を形成するカラー画像形成システムの一部に用いられ、
   前記同期検知手段が、前記黒色トナーの画像を形成するための光ビームのみを検知することを特徴とする請求項５に記載の光走査装置。

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