JP2005250103A - マルチビーム走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 各々の光源に対する光学素子の調整工程を簡素化し、作業効率を効率化し、また光学素子の位置ずれを抑制し、画像品質の向上を図ることができるマルチビーム走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置を得ること。
【解決手段】 光源１ａ，１ｂと、該光源から出射された光束の状態を変換する第１の光学系３ａ、３ｂとを有する組を複数有する光源部３１と、該光源部から出射された複数の光束を偏向手段７に導光する第２の光学系５と、該偏向手段で偏向された複数の光束を被走査面５１上に導光する第３の光学系９と、を有するマルチビーム走査光学装置において、該光源部を構成する少なくとも一つの光源は光軸方向に調整可能であり、それ以外の少なくとも一つの光源は光軸に垂直な平面上を調整可能であること。
【選択図】 図１

Description

本発明はマルチビーム走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置に関し、特に複数の光源を有する入射光学系から出射した複数の光束(レーザ光)を光偏向器としてのポリゴンミラーにより偏向させた後、ｆθ特性を有する結像光学系を介して被走査面上を光走査して画像情報を記録するようにした、例えば電子写真プロセスを有するレーザービームプリンタやデジタル複写機、マルチファンクションプリンタ（多機能プリンタ）等の画像形成装置に好適なものである。

近年、高速又は高精細な画像を得る為に、例えば感光体（感光ドラム）等の記録媒体上を複数の光束で光走査するマルチビーム走査光学装置が種々と実用化されている。

これらは、光源である複数の半導体レーザから出射される複数の光束を、近接させるように配置し、ビーム合成させて複数の光束を出射するマルチビーム走査光学装置である。

従来、上述したマルチビーム走査光学装置は、複数の異なる発光点（発光部）から出射された複数の光束を回転多面鏡等の光偏向器と結像光学系（ｆθレンズ系）とにより、各々の光束が互いに副走査方向に分離した複数のビームスポットとして被走査面である感光体等の記録媒体上に導き、該記録媒体上を主走査方向に同時に光走査して画像情報の記録を行っている。

このような従来のマルチビーム走査光学装置においては、同時に走査される隣接するスポットの副走査方向の距離、言い換えれば複数のスポットによる副走査方向の走査線ピッチが精度良く調整されていなければならない。

近年のマルチビーム走査光学装置においては、環境温度の変化に対応し、走査される隣接するスポットの副走査方向の距離、要するに副走査方向の走査線ピッチの幅を自動調整機構で可変し、所定値に維持している。

このようなマルチビーム走査光学装置は種々と提案されている（例えば特許文献１参照）。またこれに対して光源部を可変させることなく機械的振動や環境特性等に優れた光学系を有するマルチビーム走査光学装置が提案されている（例えば特許文献２参照）。

図１２は特許文献１で提案されているマルチビーム走査装置の要部概要図、図１３は特許文献２で提案されているマルチビーム走査光学装置の要部概要図である。

それぞれ図１２、図１３に示されるように第１、第２の半導体レーザ４１，４２に対して各々第１、第２のコリメータレンズ４６,４７(もしくはシリンドリカルレンズ）を光軸方向及び光軸に垂直な平面上である照射位置方向に調整する構成である。

またさらなる高精細化、高速化に対応したマルチビーム走査光学装置を構成する場合においては、例えば図１４に示すように直線上に複数の発光点61-LD1、61-LD2を有するマルチビーム半導体レーザ６１を用い、ビームスポットを所定の走査ピッチ間隔Ｐに調整する為に、該マルチビーム半導体レーザの回転調整が加わる。

要約すると、それぞれの光束に対して所望の光学特性を得る為にマルチビーム半導体レーザ又はコリメータレンズを光軸方向及び照射位置方向と、該マルチビーム半導体レーザの光軸中心に発光点配列の回転調整が為されていた。
特開平１１−１３３３２６号公報 特開２００２−２９６５２５号公報

しかしながら、上述した従来例であるマルチビーム走査光学装置には以下に示す課題があった。

マルチビーム半導体レーザの発光点に対するコリメータレンズ（もしくはシリンドリカルレンズ）の調整は、各光束の絶対値調整と、他方の光束に対する相対差調整をそれぞれのマルチビーム半導体レーザに対して調整を要した。従って調整次元が増えて作業が複雑化し、組立効率が悪化することが問題点となっていた。

また調整次元を複数有するレンズで構成される場合には、各マルチビーム半導体レーザに対して光軸方向及び光軸に垂直な平面上である照射位置方向を一度に３次元調整し、接着固定する構成になることから、環境温度の変化によって構成部品が熱膨張等を生じた場合、非常に位置変動し易くなるという問題点があった。

具体的には接着剤の塗布むら等によって各調整軸方向に位置ズレを及ぼし、光学素子の相対的な位置ずれを生じ易い。特にそれぞれの光束軸の照射位置に変動を生じると、スポットの配列順序が異なることや、各ビームの相対位置が崩れて走査線ピッチ間隔が変動し、画像劣化が懸念されていた。

本発明は複数の光源を有するマルチビーム走査光学装置において、各々の光源の調整工程を簡略化し、組立効率を向上することができるマルチビーム走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置の提供を目的とする。

請求項１の発明のマルチビーム走査光学装置は、
光源と、該光源から出射された光束の状態を変換する第１の光学系とを有する組を複数有する光源部と、該光源部から出射された複数の光束を偏向手段に導光する第２の光学系と、該偏向手段で偏向された複数の光束を被走査面上に導光する第３の光学系と、を有するマルチビーム走査光学装置において、
該光源部を構成する少なくとも一つの光源は光軸方向に調整可能であり、それ以外の少なくとも一つの光源は光軸に垂直な平面上を調整可能であることを特徴としている。

請求項２の発明は請求項１の発明において、
前記第１の光学系は、主走査方向に屈折力を有するシリンドリカルレンズを有することを特徴としている。

請求項３の発明は請求項１の発明において、
前記第１の光学系は、入射光束を略平行光束に変換するコリメータレンズを有することを特徴としている。

請求項４の発明は請求項１、２又は３の発明において、
前記光源部と前記第２の光学系との間に、該光源部から出射された複数の光束を合成し、略同一方向に出射させるビーム合成手段を設けたことを特徴としている。

請求項５の発明は請求項１、２又は３の発明において、
前記光源部から出射された複数の光束は、前記偏向手段に対して、主走査方向に角度を隔てて各々入射していることを特徴としている。

請求項６の発明は請求項１乃至５のいずれか１項の発明において、
前記光源部を構成する少なくとも一つの光源は、複数の発光点を有するマルチビーム半導体レーザであることを特徴としている。

請求項７の発明は請求項１乃至６のいずれか１項の発明において、
前記光源部を構成する少なくとも一つの光源は、光軸を中心に回転調整が可能であることを特徴としている。

請求項８の発明は請求項１乃至７のいずれか１項の発明において、
前記光源部を構成する少なくとも一つの光源から前記第２の光学系までの光路内に光学素子を設け、該光学素子に副走査方向に傾き調整する傾き調整手段を設けたことを特徴としている。

請求項９の発明の画像形成装置は、
請求項１乃至８の何れか１項に記載のマルチビーム走査光学装置と、前記被走査面に配置された感光体と、前記マルチビーム走査光学装置で走査された光束によって前記感光体面上に形成された静電潜像をトナー像として現像する現像器と、現像されたトナー像を被転写材に転写する転写器と、転写されたトナー像を被転写材に定着させる定着器とを有することを特徴としている。

請求項１０の発明の画像形成装置は、
請求項１乃至８の何れか１項に記載のマルチビーム走査光学装置と、外部機器から入力したコードデータを画像信号に変換して前記マルチビーム走査光学装置に入力せしめるプリンタコントローラとを有していることを特徴としている。

請求項１１の発明のカラー画像形成装置は、
各々が請求項１乃至８の何れか１項に記載のマルチビーム走査光学装置の被走査面に配置され、互いに異なった色の画像を形成する複数の像担持体とを有することを特徴としている。

請求項１２の発明は請求項１１の発明において、
外部機器から入力した色信号を異なった色の画像データに変換して各々の光走査装置に入力せしめるプリンタコントローラを有していることを特徴としている。

本発明によれば、複数の光源を用いたマルチビーム走査光学装置において、該複数の光源の調整に対して光軸方向、照射位置方向に互いに基準を設け、他の光源によって相対位置調整を行うことにより、各々の光源に対する光学素子の調整工程を簡素化し、作業効率を効率化することができ、これにより組立タクトも短縮することができ、また光学素子の位置ずれを抑制し、画像品質の向上を図ることができるマルチビーム走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置を達成することができる。

以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。

図１は本発明の実施例１の主走査方向の要部断面図（主走査断面図）、図２は本発明の実施例１の入射光学系の要部構成図である。

ここで、主走査方向とは偏向手段の回転軸及び結像光学系の光軸に垂直な方向（偏向手段で光束が反射偏向（偏向走査）される方向）を示し、副走査方向とは偏向手段の回転軸と平行な方向を示す。また主走査断面とは主走査方向に平行で結像光学系の光軸を含む平面を示す。また副走査断面とは主走査断面と垂直な断面を示す。

図中、３１は光源部であり、光源（１ａ，１ｂ）と第１の光学系としてのシリンドリカルレンズ（３ａ，３ｂ）との組を複数有している。

光源部３１を構成する一方の組(第１の組)は第１の光源１ａと第１のシリンドリカルレンズ３ａとを有しており、他方の組(第２の組)は第２の光源１ｂと第２のシリンドリカルレンズ３ｂとを有している。第１、第２の光源１ａ，１ｂは主走査断面内で離れて配置されている。

尚、後述するように第１の光源１ａは第１の光軸Ｌａ方向に調整可能であり、第２の光源１ｂは第２の光軸Ｌｂに垂直な平面上を調整可能である。

第１、第２の光源１ａ、１ｂは、各々２つの発光点（発光部）を有するマルチビーム半導体レーザより成っている。第１、第２のシリンドリカルレンズ（主走査シリンドリカルレンズ）３ａ、３ｂは、各々主走査方向にのみ所定の屈折力（パワー）を有しており、対応する第１、第２の光源１ａ、１ｂから出射した２つの光束（光ビーム）を収束光束に変換している。尚、第１、第２の光源１ａ、１ｂから出射した２つの光束を必要に応じて略平行収束に変換してもよい。このときは第１の光学系をコリメータレンズより構成すれば良い。

４はビーム合成手段であり、光源部３１と後述する第２の光学系５との間の光路内に配され、複数のプリズムを有するビーム合成プリズムにより成り、第１、第２の主走査シリンドリカルレンズ３ａ、３ｂで収束光束に変換された複数の光束を略同一方向に出射するように合成している。

５は第２の光学系としてのシリンドリカルレンズ（副走査シリンドリカルレンズ）であり、副走査方向にのみ所定の屈折力（パワー）を有しており、ビーム合成プリズム４から出射した４本の光束を後述する偏向手段としての光偏向器７の偏向面（反射面）又はその近傍に主走査方向に長い線像として結像させている。

６は光学絞りであり、副走査シリンドリカルレンズ５から出射された光束を所定の最適なビーム形状に形成している。

尚、光源部３１、ビーム合成プリズム４、副走査シリンドリカルレンズ５、そして光学絞り６の各要素は入射光学系３２の一要素を構成している。

７は偏向手段としての光偏向器であり、例えば６面構成の回転多面鏡（ポリゴンミラー）より成り、モータ等の駆動手段８により図中矢印Ａ方向に一定速度で回転している。

９は集光機能とｆθ特性とを有する第３の光学系としての結像光学系（ｆθレンズ系）であり、１枚のｆθレンズより成り、光偏向器７によって反射偏向された画像情報に基づく光束を被走査面としての感光ドラム面（感光体面）５１上に結像させ、かつ副走査断面内において光偏向器７の偏向面と感光ドラム面５１との間を共役関係にすることにより、倒れ補正機能を有している。

１０は折り返しミラー（以下、「ＢＤミラー」と記す。）であり、感光ドラム面５１面上の走査開始位置のタイミングを調整するための複数のＢＤ光束を同期検知手段１１側へ反射させている。

１１は同期検知手段であり、検出素子としての光センサー（以下、「ＢＤセンサー」と記す。）を有しており、本実施例では該ＢＤセンサーからの出力信号を検知して得られた同期信号（ＢＤ信号）を用いて感光ドラム面５１上への画像記録の走査開始位置のタイミングを調整している。

１２は筐体であり、上述した各光学要素１〜１１等を収納している。

図２において、２ａは第１のレーザホルダであり、第１の光源１ａを保持し、第１の光軸Ｌａ方向の調整を可能にし、かつ第１の光軸Ｌａを中心に回転調整可能に構成された円筒部２０ａ（細斜線部）を有している。

２ｂは第２のレーザホルダであり、光源１ｂを保持し、主走査シリンドリカルレンズ３ｂの第２の光軸Ｌｂに垂直な平面上である照射位置方向の調整を可能にし、かつ第２の光軸Ｌｂを中心に回転調整可能なフランジ部２０ｂ（太斜線部）を有している。

４０１は１／２波長板であり、第２の光源１ｂから出射した光束の偏光方向を紙面内の直線偏光（Ｐ偏光）に変換している。ビーム合成プリズム４の偏光束スプリッタ面（不図示）は紙面と垂直な直線偏光（Ｓ偏光）を反射し、紙面内の直線偏光(Ｐ偏光)を透過している。

４０２は１／４波長板であり、ビーム合成プリズム４で合成された９０度偏光方向が異なる２つの偏光束をそれぞれ円偏光（右円偏光と左円偏光）に変換している。偏光方向が異なる２つの直線偏光を円偏光に変換することにより、偏光の違いによる光学部品の反射率差をなくすことができ、走査ビーム間の光量差を均一にできる。

本実施例では第１の光源１ａから入射した２本の光束の偏光方向を９０度回転させ、偏光束スプリッタ面で該２本の光束を反射させて、第２の光源１ｂから入射した２本の光束と合成している。

図３は本発明の実施例１におけるレーザ調整部位の説明図である。同図において図１、図２に示した要素と同一要素には同符番を付している。

同図に示すように筐体１２は第１のレーザホルダ２ａを支持するＶ字形状した溝部１２ａ（斜線部）と、第２のレーザホルダ２ｂを支持する第２の光軸Ｌｂに直交する平面部１２ｂ（網目部）を有している。尚、この筐体１２の上部開口部は不図示の蓋によって閉塞されている。

上記構成において、第１、第２の光源（マルチビーム半導体レーザ）１ａ、１ｂは圧入によって各々の第１、第２のレーザホルダ２ａ、２ｂに各々保持されている。

次にこの第１、第２のレーザホルダ２ａ、２ｂの調整手法について説明する。

第１のレーザホルダ２ａは、円筒部２０ａと筐体１２のＶ字溝部１２ａによって照射位置方向に位置決めされる。即ち、第１の光軸Ｌａの基準位置となる絶対位置基準が決定される。そして上部から押圧される図２に示す板ばね１３によって筐体１２に固定されている。

一方、第２のレーザホルダ２ｂは、フランジ部２０ｂが筐体１２の第２の光軸Ｌｂに直交する平面部１２ｂに当接され、第２の光軸Ｌｂ方向に位置決めされる。即ち、第２の主走査シリンドリカルレンズ３ｂを第２の光軸Ｌｂ方向に調整する際の第２の光源１ｂの絶対位置基準が決定される。そして、図２に示すねじ１５の締結によって筐体１２に固定されている。

尚、各々のレーザホルダの調整時においては、位置決め方向には治具等で規制された状態で他軸の調整が為される。

ビーム合成プリズム４は、所定位置に接着によって固定されている。

第１、第２の主走査シリンドリカルレンズ３ａ，３ｂ及び副走査シリンドリカルレンズ５は次の順に調整され、接着によって固定される。

副走査シリンドリカルレンズ５を光軸Ｌ方向に調整し、第２の光軸Ｌｂの副走査方向の基準位置となるピント絶対値を調整する。

第１のレーザホルダ２ａを第１の光軸Ｌａ方向に調整し、第２の光軸Ｌｂの副走査方向のピント絶対値に対して第１の光軸Ｌａの副走査方向のピント相対差を調整する。

第１の主走査シリンドリカルレンズ３ａを第１の光軸Ｌａ方向に調整し、該第１の光軸Ｌａの主走査方向のピント絶対値を調整する。

第１の光軸Ｌａを中心に第１のレーザホルダ２ａを回転調整して発光点の配列角度を調整する。要するに被走査面である感光ドラム面５１上でのビームスポットの配列位置が調整される。

第２の主走査シリンドリカルレンズ３ｂを第２の光軸Ｌｂ方向に調整し、該第２の光軸Ｌｂの主走査方向のピント絶対値を調整する。

第２の光軸Ｌｂを中心に第２のレーザホルダ２ｂを回転調整して発光点の配列角度を調整する。要するに、被走査面である感光ドラム面５１上でのビームスポットの配列位置が調整される。

第１の光軸Ｌａの照射位置を基準に第２のレーザホルダ２ｂを照射位置方向に調整して、該第２の光軸Ｌｂの照射位置を所定位置に調整する。

このように構成されたマルチビーム走査光学装置において、画像情報に応じて第１、第２の光源１ａ、１ｂから光変調され出射した４本の光束は各々対応する第１、第２の主走査シリンドリカルレンズ３ａ、３ｂにより収束光束に変換され、ビーム合成プリズム４により略同一の方向に出射するように合成される。ビーム合成プリズム４により合成され出射した４本の光束は副走査シリンドリカルレンズ５に入射する。副走査シリンドリカルレンズ５に入射した光束のうち主走査断面内においてはそのままの状態で出射して光学絞り６を通過する（一部遮光される）。また副走査断面内においては収束して光学絞り６を通過し（一部遮光される）光偏向器７の偏向面にほぼ線像（主走査方向に長手の線像）として結像する。そして光偏向器７の偏向面で反射偏向された４本の光束は各々結像光学系９により感光ドラム面５１上にスポット状に結像され、該光偏向器７を図中矢印Ａ方向に回転させることによって、該感光ドラム面５１上を矢印Ｂ方向（主走査方向）に等速度で光走査している。これにより記録媒体である感光ドラム面５１上に４本の走査線を同時に形成し、画像記録を行っている
このとき感光ドラム面５１上を光走査する前に該感光ドラム面５１上の走査開始位置のタイミングを調整する為に、光偏向器７で反射偏向された光束Ｌの一部をｆθレンズ９によりＢＤミラー１０を介してＢＤセンサーを有する同期検出手段１１に導光している。そしてＢＤセンサーからの出力信号を検知して得られた同期信号（ＢＤ信号）を用いて感光ドラム面５１上への画像記録の走査開始位置のタイミングを各ＢＤ光束毎に調整している。

図４（Ａ）は光源からポリゴンミラーの偏向面に至るまでの主走査方向の要部断面図（主走査断面図）、図４（Ｂ）は光源からポリゴンミラーの偏向面に至るまでの副走査方向の要部断面図（副走査断面図）である。図４（Ａ），（Ｂ）において図１に示した要素と同一要素には同符番を付している。

本実施例において、第１の光源１ａから出射され、第１の主走査シリンドリカルレンズ３ａにより収束光束に変換された光束ｌａは、上記の如くビーム合成プリズム４の入射面４ｃから入射し、該ビーム合成プリズム４の偏光束スプリッタ面４ａを透過し、ビーム合成プリズム４の出射面４ｅに配置された１/４波長板４０２を通過して円偏光に変換され出射される。

一方、光源１ｂから出射され、第２の主走査シリンドリカルレンズ３ｂにより収束光束に変換された光束ｌｂは、ビーム合成プリズム４の入射面４ｄに配置された１/２波長板４０１を通過し、偏光方向を９０度旋回されて、反射面４ｂによって反射され、さらにビーム合成プリズム４の偏光束スプリッタ面４ａによって反射され、該ビーム合成プリズム４の出射面４ｅに配置された１/４波長板４０２を通過して円偏光に変換されて出射される。

そして共に円偏光に変換された光束ｌａ，ｌｂは副走査シリンドリカルレンズ５によって副走査方向にのみ収束され、光学絞り６によって光束幅が制限され、ポリゴンミラー７の反射面もしくはその近傍で主走査方向に長い焦線状にそれぞれ結像される。そしてポリゴンミラー７により偏向走査された４本の光束はfθレンズ９を通り、被走査面である感光ドラム面５１上に結像される。

図５は感光ドラム面上を光走査するビームスポットの配列図である。

同図においては第１の光軸O１(La)を基準に第２の光軸O２（Lｂ）の照射位置を調整することにより、主走査方向、副走査方向の相対位置が調整される。これらは副走査方向の走査線ピッチ間隔Ｙに対応して第１の光源１ａの直線上に並ぶ発光点1ａ-LD1、1ａ-LD2と、光源１ｂの直線上に並ぶ発光点1b-LD1、1b-LD2とが、それぞれの光軸O１、O２を中心に回転させて分離調整されており、主走査方向においても発光点間隔に応じて所定の間隔Ｘで分離されている。

このように複数の発光点を有する光源(マルチビーム半導体レーザ)を用いる場合は、主走査方向に対しては各々の発光点における同期信号が分離制御できる範囲に離間され、副走査方向に対しては所定の走査ピッチ間隔を得るように分離配置されている。このような状態において、なおスポット配列の中心にはfθレンズ９の光軸が位置するように配置されている。また発光点間隔はこれらを満足するように設定されている。

このように本実施例では上述の如く、一方の第１の光源１ａは光軸方向を調整可能にし、照射位置方向は位置決め規制され、他方の第２の光源１ｂは照射位置方向を調整可能にし、光軸方向は位置決め規制される。つまり第１、第２の２つの光源１ａ、１ｂの調整に対して光軸方向、照射位置方向に互いに基準を設け、他方の光源によってそれぞれ相対位置調整が行われる。これにより各々の光源１ａ、１ｂの調整工程を簡素化し、容易に組立てることができると共に作業効率を効率化することができ、高精度に副走査方向のピッチ間隔を調整することができる。

尚、本実施例では光源（１ａ、１ｂ）とシリンドリカルレンズ（３ａ、３ｂ）との組を２組より構成しているが、これに限らず、３組以上でも良い。また本実施例では光源１ａ、１ｂの発光点の数を２つより構成したが、これに限らず、１つもしくは３つ以上であっても良く、またその発光点の数の組み合わせは任意で良い。また本実施例では第１の光源１ａを光軸方向に調整可能とし、また光源１ｂを照射位置方向に調整可能としたが、その逆の構成でも良い。また本実施形態においては結像光学系９を１枚のレンズより構成したが、これに限らず、例えば２枚以上のレンズより構成しても良く、また回折光学素子を含ませて構成しても良い。

図６は本発明の実施例２の主走査方向の要部断面図（主走査断面図）である。同図において図１に示した要素と同一要素には同符番を付している。

本実施例において前述の実施例１と異なる点は、ビーム合成プリズムを用いず、光源部３１から出射された複数の光束を光偏向器の偏向面に対して、主走査方向に角度を隔てて各々入射（斜入射）させたことである。その他の構成及び光学的作用は実施例１と略同様であり、これにより同様な効果を得ている。

即ち、同図において、３１は光源部であり、光源（１ａ、１ｂ）と第１の光学系としてのシリンドリカルレンズ（３０ａ、３０ｂ）との組を複数有している。

光源部３１を構成する一方の組(第１の組)は第１の光源１ａと第１のシリンドリカルレンズ３０ａとを有しており、他方の組(第２の組)は第２の光源１ｂと第２のシリンドリカルレンズ３０ｂとを有している。

第１、第２のシリンドリカルレンズ（主走査シリンドリカルレンズ）３０ａ、３０ｂは、各々主走査方向にのみ所定の屈折力（パワー）を有しており、対応する第１、第２の光源１ａ、１ｂから出射した２つの光束（光ビーム）を収束光束に変換している。尚、第１、第２の光源１ａ、１ｂから出射した２つの光束を必要に応じて略平行収束に変換してもよい。このときは第１の光学系をコリメータレンズより構成すれば良い。

５ａ，５ｂは各々第２の光学系としてのシリンドリカルレンズ（副走査シリンドリカルレンズ）であり、副走査方向にのみ所定の屈折力（パワー）を有しており、光源部３１から出射した４本の光束を光偏向器７の偏向面（反射面）又はその近傍に主走査方向に長い線像として結像させている。

６ａ，６ｂは各々光学絞りであり、対応する副走査シリンドリカルレンズ５ａ，５ｂから出射された光束を所定の最適なビーム形状に形成している。

尚、光源部３１、副走査シリンドリカルレンズ５ａ，５ｂ、そして光学絞り６ａ，６ｂの各要素は入射光学系３２の一要素を構成している。

本実施例では前述の実施例１とは異なり、ビーム合成プリズムを用いず、光源部３１から出射された４本の光束を光偏向器７の偏向面に対して、主走査方向に角度を隔てて各々入射させている。これにより部品点数を削減し、装置全体の簡素化を図っている。

このように本実施例では上記の如く入射光学系３２を構成することによっても前述の実施例１と同様な効果を得ることができる。

図７は本発明の実施例３のマルチビーム走査光学装置の入射光学系の要部概略図、図８は図７における平行平板の傾きを調整する調整図である。同図において図１、図２に示した要素と同一要素には同符番を付している。

本実施例において前述の実施例１と異なる点は第２の光源２ｂから副走査シリンドリカルレンズ５までの光路内に光学素子１６を設け、該光学素子１６に副走査方向に傾き調整が可能な傾き調整手段を設けたことである。その他の構成及び光学的作用は実施例１と略同様であり、これにより同様な効果を得ている。

即ち、図７、図８において１６は光学素子としての平行平板であり、光軸方向を位置基準とした光軸上に設けている。１７は弾性部材であり、平行平板１６を傾き調整している。１８は傾き調整支持部材であり、弾性部材１７を押圧し、平行平板１６を傾けるねじ部を有し、セットビス１９によって、該平行平板１６の傾きを自由に可変している。尚、弾性部材１７、傾き調整支持部材１８の各要素は傾き調整手段の一要素を構成している。

光源としてのマルチビーム半導体レーザの発光点間隔は走査光学系全体の副走査倍率によって、その配列方向が像面（被走査面）でのビームスポット列の隣接ピッチに拡大されて投影される。つまり発光点位置に対して像面上におけるビーム位置の敏感度が高くなる。

また近年コストダウンの要求が厳しく、筐体やレーザホルダといった部品が樹脂の成形品で構成されることから、樹脂同士の接触による調整は摺動性が劣り調整作業が困難になることが懸念される。

そこで本実施例では第２の光源２ｂから副走査シリンドリカルレンズ５までの光路内に照射位置調整の補正手段として平行平板１６を設け、該平行平板１６を傾けることにより、第２の第２の光軸Ｌｂの屈折方向を変化させ、これにより副走査方向の照射位置を可変することにより、確実に所定の副走査方向のピッチ間隔を調整することができる。

図９は平行平板１６の傾き調整における光路図である。

平行平板１６の傾き調整において、空気中にある屈折率をＮ、平行平板１６の厚みをｔとした場合に、該平行平板１６に対する入射光と反射光は互いに平行になるはずであり、面法線に対してそれらが為す角をｉとし、該平行平板１６の内部で光線が法線と為す角をi’とするとき、該平行平板１６を通過する光束の副走査方向の照射位置変化量σは以下のような式で示される。

また入射光の傾きは非常に小さいので、以下のような近似式で表すこともできる。

このように本実施例では上記の如く第２の光源２ｂから副走査シリンドリカルレンズ５までの光路内に設けた光学素子１６によって、光束を屈折させて副走査方向の照射位置を微調整することにより、より高精度に副走査方向のピッチ間隔を調整することができる。

尚、本実施例では第２の光源２ｂから副走査シリンドリカルレンズ５までの光路内に光学素子１６を設けたが、これに限らず、第１の光源２ａから副走査シリンドリカルレンズ５までの光路内に設けても良い。また本実施例では光学素子１６を平行平板より構成したが、これに限らず、他の光学素子（例えばレンズ）より構成しても良い。

［画像形成装置］
図１０は、本発明の画像形成装置の実施形態を示す副走査方向の要部断面図である。図において、符号１０４は画像形成装置を示す。この画像形成装置１０４には、パーソナルコンピュータ等の外部機器１１７からコードデータDｃが入力する。このコードデータDｃは、装置内のプリンタコントローラ１１１によって、画像データ（ドットデータ）Dｉに変換される。この画像データDｉは、実施例１〜３のいずれかに示した構成を有する光走査ユニット（マルチビーム走査光学装置）１００に入力される。そして、この光走査ユニット１００からは、画像データDｉに応じて変調された複数の光束１０３が出射され、この複数の光束１０３によって感光ドラム１０１の感光面が主走査方向に走査される。

静電潜像担持体（感光体）たる感光ドラム１０１は、モータ１１５によって時計廻りに回転させられる。そして、この回転に伴って、感光ドラム１０１の感光面が光束１０３に対して、主走査方向と直交する副走査方向に移動する。感光ドラム１０１の上方には、感光ドラム１０１の表面を一様に帯電せしめる帯電ローラ１０２が表面に当接するように設けられている。そして、帯電ローラ１０２によって帯電された感光ドラム１０１の表面に、前記光走査ユニット１００によって走査される光束１０３が照射されるようになっている。

先に説明したように、複数の光束１０３は、画像データDｉに基づいて変調されており、この複数の光束１０３を照射することによって感光ドラム１０１の表面に静電潜像を形成せしめる。この静電潜像は、上記複数の光束１０３の照射位置よりもさらに感光ドラム１０１の回転方向の下流側で感光ドラム１０１に当接するように配設された現像器１０７によってトナー像として現像される。

現像器１０７によって現像されたトナー像は、感光ドラム１０１の下方で、感光ドラム１０１に対向するように配設された転写ローラ１０８によって被転写材たる用紙１１２上に転写される。用紙１１２は感光ドラム１０１の前方（図１０において右側）の用紙カセット１０９内に収納されているが、手差しでも給紙が可能である。用紙カセット１０９端部には、給紙ローラ１１０が配設されており、用紙カセット１０９内の用紙１１２を搬送路へ送り込む。

以上のようにして、未定着トナー像を転写された用紙１１２はさらに感光ドラム１０１後方（図１０において左側）の定着器へと搬送される。定着器は内部に定着ヒータ（図示せず）を有する定着ローラ１１３とこの定着ローラ１１３に圧接するように配設された加圧ローラ１１４とで構成されており、転写部から搬送されてきた用紙１１２を定着ローラ１１３と加圧ローラ１１４の圧接部にて加圧しながら加熱することにより用紙１１２上の未定着トナー像を定着せしめる。更に定着ローラ１１３の後方には排紙ローラ１１６が配設されており、定着された用紙１１２を画像形成装置の外に排出せしめる。

図１０においては図示していないが、プリントコントローラ１１１は、先に説明したデータの変換だけでなく、モータ１１５を始め画像形成装置内の各部や、後述する光走査ユニット内のポリゴンモータなどの制御を行う。

［カラー画像形成装置］
図１１は本発明の実施態様のカラー画像形成装置の要部概略図である。本実施形態は、マルチビーム走査光学装置を４個並べ各々並行して像担持体である感光ドラム面上に画像情報を記録するタンデムタイプのカラー画像形成装置である。図１１において、２６０はカラー画像形成装置、２１１，２１２，２１３，２１４は各々実施例１〜３に示したいずれかの構成を有するマルチビーム走査光学装置、２２１，２２２，２２３，２２４は各々像担持体としての感光ドラム、２３１，２３２，２３３，２３４は各々現像器、２５１は搬送ベルトである。

図１１において、カラー画像形成装置２６０には、パーソナルコンピュータ等の外部機器５２からＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の各色信号が入力する。これらの色信号は、装置内のプリンタコントローラ５３によって、Ｃ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）、Ｂ（ブラック）の各画像データ（ドットデータ）に変換される。これらの画像データは、それぞれマルチビーム走査光学装置２１１，２１２，２１３，２１４に入力される。そして、これらのマルチビーム走査光学装置からは、各画像データに応じて変調された複数の光束２４１，２４２，２４３，２４４が出射され、これらの複数の光束によって感光ドラム２２１，２２２，２２３，２２４の感光面が主走査方向に走査される。

本実施態様におけるカラー画像形成装置はマルチビーム走査光学装置（２１１，２１２，２１３，２１４）を４個並べ、各々がＣ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）、Ｂ（ブラック）の各色に対応し、各々平行して感光ドラム２２１，２２２，２２３，２２４面上に画像信号（画像情報）を記録し、カラー画像を高速に印字するものである。

本実施態様におけるカラー画像形成装置は上述の如く４つのマルチビーム走査光学装置２１１，２１２，２１３，２１４により各々の画像データに基づいた複数の光束を用いて各色の潜像を各々対応する感光ドラム２２１，２２２，２２３，２２４面上に形成している。その後、記録材に多重転写して１枚のフルカラー画像を形成している。

前記外部機器２５２としては、例えばＣＣＤセンサを備えたカラー画像読取装置が用いられても良い。この場合には、このカラー画像読取装置と、カラー画像形成装置２６０とで、カラーデジタル複写機が構成される。

本発明の実施例１の要部概略図 本発明の実施例１の入射光学系の要部概略図 本発明の実施例１のレーザ調整部位の説明図 本発明の実施例１の入射光学系の要部断面図 本発明の実施例１のビームスポットの配列図 本発明の実施例２の要部概略図 本発明の実施例３の入射光学系の要部概略図 本発明の実施例３の平行平板の傾き調整図 本発明の実施例３の平行平板の傾きによる光路図 本発明の画像形成装置の実施形態を示す副走査断面図 本発明の実施態様のカラー画像形成装置の要部概略図 従来のマルチビーム走査光学装置の要部概略図 従来のマルチビーム走査光学装置の要部概略図 従来例のマルチビームレーザの回転調整図

符号の説明

１ａ、１ｂ 光源(マルチビーム半導体レーザ)
２ａ 第１のレーザホルダ
２ｂ 第２のレーザホルダ
３ａ、３ｂ 第１の光学系(主走査シリンドリカルレンズ)
３０ａ、３０ｂ 第１の光学系(主走査シリンドリカルレンズ)
３１ 光源部
３２ 入射光学系
４ ビーム合成プリズム
４０１ １/２波長板
４０２ １/４波長板
５ 第２の光学系（副走査シリンドリカルレンズ）
５ａ、５ｂ 第２の光学系（副走査シリンドリカルレンズ）
６ 光学絞り
６ａ、６ｂ 光学絞り
７ 偏向手段(ポリゴンミラー)
８ スキヤナモータ
９ 第３の光学系（結像光学系）
１０ 同期検知ミラー
１１ 同期検知手段
５１ 被走査面（感光ドラム面）
１２ 筐体
１２ａ Ｖ字溝
１２ａ 平面部
１６ 光学素子(平行平板)
２１１，２１２，２１３，２１４ 光走査装置
２２１、２２２、２２３、２２４ 像担持体（感光ドラム）
２３１、２３２、２３３、２３４ 現像器
２４１，２４２，２４３，２４４ 光ビーム
２５１ 搬送ベルト
２５２ 外部機器
２５３ プリンタコントローラ
２６０ カラー画像形成装置
１００ マルチビーム走査光学装置
１０１ 感光ドラム
１０２ 帯電ローラ
１０３ 光ビーム
１０４ 画像形成装置
１０７ 現像装置
１０８ 転写ローラ
１０９ 用紙カセット
１１０ 給紙ローラ
１１１ プリンタコントローラ
１１２ 転写材（用紙）
１１３ 定着ローラ
１１４ 加圧ローラ
１１５ モータ
１１６ 排紙ローラ
１１７ 外部機器

Claims (12)

1. 光源と、該光源から出射された光束の状態を変換する第１の光学系とを有する組を複数有する光源部と、該光源部から出射された複数の光束を偏向手段に導光する第２の光学系と、該偏向手段で偏向された複数の光束を被走査面上に導光する第３の光学系と、を有するマルチビーム走査光学装置において、
   該光源部を構成する少なくとも一つの光源は光軸方向に調整可能であり、それ以外の少なくとも一つの光源は光軸に垂直な平面上を調整可能であることを特徴とするマルチビーム走査光学装置。
2. 前記第１の光学系は、主走査方向に屈折力を有するシリンドリカルレンズを有することを特徴とする請求項１に記載のマルチビーム走査光学装置。
3. 前記第１の光学系は、入射光束を略平行光束に変換するコリメータレンズを有することを特徴とする請求項１に記載のマルチビーム走査光学装置。
4. 前記光源部と前記第２の光学系との間に、該光源部から出射された複数の光束を合成し、略同一方向に出射させるビーム合成手段を設けたことを特徴とする請求項１、２又は３に記載のマルチビーム走査光学装置。
5. 前記光源部から出射された複数の光束は、前記偏向手段に対して、主走査方向に角度を隔てて各々入射していることを特徴とする請求項１、２又は３に記載のマルチビーム走査光学装置。
6. 前記光源部を構成する少なくとも一つの光源は、複数の発光点を有するマルチビーム半導体レーザであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の走査光学装置。
7. 前記光源部を構成する少なくとも一つの光源は、光軸を中心に回転調整が可能であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のマルチビーム走査光学装置。
8. 前記光源部を構成する少なくとも一つの光源から前記第２の光学系までの光路内に光学素子を設け、該光学素子に副走査方向に傾き調整する傾き調整手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のマルチビーム走査光学装置。
9. 請求項１乃至８の何れか１項に記載のマルチビーム走査光学装置と、前記被走査面に配置された感光体と、前記マルチビーム走査光学装置で走査された光束によって前記感光体面上に形成された静電潜像をトナー像として現像する現像器と、現像されたトナー像を被転写材に転写する転写器と、転写されたトナー像を被転写材に定着させる定着器とを有することを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項１乃至８の何れか１項に記載のマルチビーム走査光学装置と、外部機器から入力したコードデータを画像信号に変換して前記マルチビーム走査光学装置に入力せしめるプリンタコントローラとを有していることを特徴とする画像形成装置。
11. 各々が請求項１乃至８の何れか１項に記載のマルチビーム走査光学装置の被走査面に配置され、互いに異なった色の画像を形成する複数の像担持体とを有することを特徴とするカラー画像形成装置。
12. 外部機器から入力した色信号を異なった色の画像データに変換して各々の光走査装置に入力せしめるプリンタコントローラを有していることを特徴とする請求項１１記載のカラー画像形成装置。