JP4225021B2 - マルチビームレーザ出射ユニット、及び画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数本のレーザビームを出射するマルチビームレーザ出射ユニット、及び画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高速高密度の画像形成を、複数ビームの同時走査により実現する画像形成装置が種々提案されている（例えば、特許文献１，２参照。）。
【０００３】
特に、複数の発光点を一体的に備え、独立に制御可能とされた複数のレーザビームを出射するマルチビーム半導体レーザで、ビーム間隔を狭めたものを使用することにより、シングルビーム時とほぼ同じ部品で光学走査装置を構成でき、極めてコストパフォーマンスの高い画像形成装置が実現できる。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭５７−２２２１８号公報（第１〜４頁、第２図）
【特許文献２】
特開平９−１９７３０８号公報（第１〜９頁、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようなマルチビーム半導体レーザは、通常同一の組成、形状からなる光共振器をひとつの基材上に複数並置して形成されている。
【０００６】
したがって、複数の発光ビームの特性は極めて揃ったものとなり発振波長もほぼ同一となる。
【０００７】
このような条件下では、光共振器間の漏れ光、あるいは光共振器外からの戻り光による複数の共振器間の光結合で位相同期が起こり、容易に可干渉状態となる。
【０００８】
例えば、図８（Ａ）に示すように、互いに近接する発光点１００Ａ、及び発光点１００Ｂを備えた半導体レーザ１０２から出射したレーザビーム１０４Ａ、及びレーザビーム１０４Ｂは、一つのコリメータレンズ１０６を通過すると互いに交差し、干渉する。
【０００９】
干渉が発生すると、コリメータレンズ１０６からの出射光には光強度の強弱の分布が起き、例えば、図７に示すような干渉縞１０８Ａ，Ｂ，Ｃが形成され、この分布は光の位相が安定しないと時間と共に変動する。
【００１０】
なお、図７の符号１１０（実線で示す楕円）は照射領域、符号１１２（実線）は照射領域１１０のＹ軸方向の光強度（計算値）、符号１１４（点線）は照射領域のＹ軸方向の光強度（実測値）、符号１１６Ａ，Ｂ，Ｃは干渉縞１０８Ａ，Ｂ，ＣのＸ軸方向の光強度を表している。
【００１１】
ところで、実際の装置では、図８（Ｂ）に示すように、コリメータレンズ１０６の後ろには、結像光学系により結像させたときのビームスポット径の決定、及びビームスポット径のバラツキの低減のため、通常、制限開口１１４（スリット）が設けられている。
【００１２】
制限開口１１４は、複数ビームに均等に作用する様に、光軸上のコリメータレンズ１０６のバックフォーカス位置に配置することが多い。
【００１３】
制限開口１１４は干渉ビームの一部のみを透過するため、干渉縞が不安定であると制限開口１１４を通過する光の量も変動する。
【００１４】
このようなレーザ出射ユニットを走査型の画像形成装置に利用した場合、光量変動が発生し、画像上の目に見える欠陥となって表れることがある。
【００１５】
例えば、複数のビームを連続的に点灯するような画像（一例として、全面黒画像）を形成しようとしたときに、不規則な白筋が発生する等の問題が発生する。
【００１６】
また、水平同期ビーム検知タイミングで光量変動が発生すると、同期誤差が発生し、画像にジッターが発生するなどの問題が起きる。
【００１７】
上記光量変動を抑制するためには、ひとつには複数ビーム間の干渉を抑えることが有効である。
【００１８】
このためには複数ビーム間の発振波長を異ならせるか、偏光方向を直交させることが有効であるが、この方法を実現するには発光素子自体の構造から変える必要がある。
【００１９】
また、複数ビーム間の発振波長や偏光方向を異ならせると、複数ビーム間で走査倍率の差異、走査光強度分布の差異が発生し、形成画像の品質低下を招き好ましくない。
【００２０】
本発明は上記事実を考慮し、複数ビームを出射する半導体レーザを用いた場合の光量変動を抑えることのできるマルチビームレーザ出射ユニット、及び画像形成装置を提供することが目的である。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
複数のビームを共通のコリメータレンズにより略平行光化すると共に、制限開口に制限を設けたマルチビームレーザ出射ユニットにおける干渉の現象を図７、及び図８（Ａ），（Ｂ）により説明する。
【００２２】
通常、複数のビームの発光点１００Ａ，１００Ｂは、垂直面内に配置され、隣接するビームの主光線１０４Ａ_Cと主光線１０４Ｂ_Cとは、発光点間隔ｄ、及びコリメータレンズ１０６の焦点距離ｆにより決る角度２αにより交差する。
【００２３】
このとき、周期ｐ＝λ／（２・ｓｉｎα）で光強度の強弱が干渉縞として発生する（このとき、ｓｉｎα＝ｄ／（２・ｆ））。
【００２４】
制限開口が、鉛直方向に大きく制限されるように配置されるとき、この干渉縞の間隔と制限開口の幅の位相関係により、制限開口を通過する光量が変化する。
【００２５】
したがって、制限開口前での全光束のエネルギーが干渉が発生するか否かに関わらず一定であるのに、制限開口を通過するエネルギー量は、干渉が発生すると変動する。
【００２６】
図９は、干渉縞の周期ｐを一定として制限開口の幅ｗを変化させたときの光量変動量の変化を示したグラフである。
【００２７】
計算値は理想状態として制限開口への入射ビームの強度が均一であること、及び干渉縞のコントラストが１であることを想定している。
【００２８】
実際には、干渉縞のコントラストは１より低くなるので、光量変動量の変化も計算値よりも小さくなる。
【００２９】
制限開口の幅ｗを干渉縞の周期ｐの整数倍にした時、干渉縞の位相変化による光量変動は０になると予想される。
【００３０】
しかし、実際の入射ビームの強度分布は均一でなく略ガウス分布を示すことから、実際の変動量は計算値より大きくなる。
【００３１】
ここで、制限開口の幅ｗ＝λ・ｆ／ｄとすると、制限開口を通過するビームの光量変動は極小値となり、実際にモジュレーション（ｍａｘ−ｍｉｎ）／（ｍａｘ+ｍｉｎ）で表すと、０．０５以下に抑えられることが実測値から確認された。
【００３２】
また、０．９１≦（ｗ・ｄ）／（λ・ｆ）≦１．１２の条件内では、制限開口を通過するビームの光量変動の計算値は、モジュレーション（ｍａｘ−ｍｉｎ）／（ｍａｘ+ｍｉｎ）で略０．１以下となる。モジュレーションが０．１以下であれば光量変動は略２０％以下となり画質劣化は問題とならないレベルに抑えられる。
【００３３】
この時の干渉縞と制限開口の関係が図１０（Ａ），（Ｂ）に示されている。干渉縞と制限開口の位相関係が変化しても、制限開口を通過する光量は殆ど変化しないことが分かる。
【００３４】
なお、制限開口の幅をｗ＜λ・ｆ／ｄとすると、制限開口を通過するビームの光量変動は急激に増大する。この時の干渉縞と制限開口との関係が図１１（Ａ），（Ｂ）に示されている。ここでは、干渉縞と制限開口の位相関係が変化すると、制限開口を通過する光量が急激に変化することが分かる（因みに、図１１（Ａ）の場合に比較して図１１（Ｂ）の場合は光量が小）。
【００３５】
ここで、制限開口の幅ｗを干渉縞の周期ｐの２倍以上にすると、ビームの光量変動は、計算上からはモジュレーション０．１５以下となり、実際には０．０５以下が得られることが実測値から確認された。以上より実際にはｗ≧１．８・λ・ｆ／ｄとすることによりモジュレーションを０．１以下にすることが可能である。
【００３６】
この時の干渉縞と制限開口の関係の一例が図１２（Ａ），（Ｂ）に示されている。干渉縞と制限開口との位相関係が変化しても、制限開口を通過する光量はあまり変化しないことが分かる。
【００３７】
請求項１に記載の発明は、上記事実に鑑みてなされたものであって、レーザビームを出射する複数の発光点を一体的に有し、各々のレーザビームを独立して制御可能な半導体レーザと、出射された複数のレーザビームを夫々略平行光とする一つのコリメータレンズと、前記コリメータレンズから出射されるコリメート光の一部を透過する一つの制限開口と、を有するマルチビームレーザ出射ユニットであって、隣接する前記発光点の間隔をｄ、前記レーザビームの波長をλ、前記コリメータレンズの焦点距離をｆ、前記レーザビームの隣接する方向の前記制限開口の幅をｗ、としたときに、０．９１≦（ｗ・ｄ）／（λ・ｆ）≦１．１２を満足する、ことを特徴としている。
【００３８】
次に、請求項１に記載のマルチビームレーザ出射ユニットの作用を説明する。
【００３９】
請求項１に記載のマルチビームレーザ出射ユニットでは、０．９１≦（ｗ・ｄ）／（λ・ｆ）≦１．１２を満足するように、発光点の間隔ｄ、レーザビームの波長λ、コリメータレンズの焦点距離ｆ、制限開口の幅ｗを決めたので、干渉縞と制限開口との位相関係が変化しても、制限開口を通過する光量の変動量を抑えることができる。
【００４０】
なお、半導体レーザ、及びコリメータレンズは、既存のものを使用でき、制限開口の幅ｗを設定するのみで光量の変動を抑えることができるので、製造コストが全く変らない。
【００４１】
請求項２に記載の発明は、レーザビームを出射する複数の発光点を一体的に有し、各々のレーザビームを独立して制御可能な半導体レーザと、出射された複数のレーザビームを夫々略平行光とする一つのコリメータレンズと、前記コリメータレンズから出射されるコリメート光の一部を透過する一つの制限開口と、を有するマルチビームレーザ出射ユニットであって、隣接する前記発光点の間隔をｄ、前記レーザビームの波長をλ、前記コリメータレンズの焦点距離をｆ、前記レーザビームの隣接する方向の前記制限開口の幅をｗ、としたときに、ｗ≧１．８・λ・ｆ／ｄを満足する、ことを特徴としている。
【００４２】
次に、請求項２に記載のマルチビームレーザ出射ユニットの作用を説明する。
【００４３】
請求項２に記載のマルチビームレーザ出射ユニットでは、ｗ≧１．８・λ・ｆ／ｄを満足するように、発光点の間隔ｄ、レーザビームの波長λ、コリメータレンズの焦点距離ｆ、制限開口の幅ｗを決めたので、干渉縞と制限開口との位相関係が変化しても、制限開口を通過する光量の変動量を抑えることができる。
【００４４】
なお、半導体レーザ、及びコリメータレンズは、既存のものを使用でき、制限開口の幅ｗを設定するのみで光量の変動を抑えることができるので、製造コストが全く変らない。
【００４５】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のマルチビームレーザ出射ユニット、または請求項２に記載のマルチビームレーザ出射ユニットと、レーザビームの照射により潜像が形成される像担持体と、前記マルチビームレーザ出射ユニットから出射された前記レーザビームを偏向走査するビーム偏向器と、偏向走査された前記レーザビームを前記像担持体上に結像させる結像光学系と、前記像担持体上の潜像を現像して顕像化する現像装置と、を有することを特徴としている。
【００４６】
次に、請求項３に記載の画像形成装置の作用を説明する。
【００４７】
マルチビームレーザ出射ユニットから出射されたレーザビームは、ビーム偏向器によって偏向走査され、結像光学系により像担持体上に結像させる。
【００４８】
レーザビームの照射により潜像が形成された像担持体は、潜像が現像装置により顕像化される。
【００４９】
請求項３に記載の画像形成装置では、請求項１に記載のマルチビームレーザ出射ユニット、または請求項２に記載のマルチビームレーザ出射ユニットを用いたので、像担持体上に結像されるレーザビームの光量変動が抑えられ、高品質の画像が得られる。
【００５０】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置を図面にしたがって説明する。図１は第１の実施形態に係る画像形成装置１０の概略構成図であり、図２はレーザ走査装置の斜視図であり、図３は画像形成装置１０の光走査光学系の展開した光路を主走査方向に沿って見た図であり、図４（Ａ）は画像形成装置１０の光走査光学系の展開した光路を主走査方向に沿って見た図であり、図４（Ｂ）は画像形成装置１０の光走査光学系の展開した光路を副走査方向に沿って見た図である。
【００５１】
画像形成装置１０は、例えば、複写機や、図示しないワークステーションやコンピュータ等の情報処理装置に接続され、情報処理装置から入力される画像信号に基づいて用紙等の記録媒体上に画像の記録を行うプリンタである。
【００５２】
図１に示すように、画像形成装置１０はレーザ走査装置１２を備えている （レーザ走査装置の構成）
図２乃至図３に示すように、レーザ走査装置１２は、マルチビームレーザ出射ユニット１４を備えており、このマルチビームレーザ出射ユニット１４は、半導体レーザ１６、コリメータレンズ２２、及び光ビーム整形用のスリット部材２４を内蔵している。
【００５３】
半導体レーザ１６は、互いに隣接する発光点１８Ａ、及び発光点１８Ｂを有し、発光点１８Ａからはレーザビーム２０Ａ、発光点１８Ｂからはレーザビーム２０Ｂを発光する。
【００５４】
なお、発光点１８Ａと発光点１８Ｂとは極めて接近して配置されており（本実施形態では間隔ｄが１４μｍ）、図３においては、分かり易くするために互いに誇張して離間させており、図４（Ａ）では、レーザビーム２０Ａとレーザビーム２０Ｂとが重なって記載されている。なお、図３の符号２０Ａ，Ｂはレーザビームの中心軸を示している。
【００５５】
レーザ走査装置１２には、マルチビームレーザ出射ユニット１４から出射されるレーザビーム２０Ａ，２０Ｂの光路に沿ってエキスパンダレンズ２６、シリンドリカルレンズ２８、折り曲げミラー３０がマルチビームレーザ出射ユニット１４側から順に配置されている。
【００５６】
本実施形態では、半導体レーザ１６において、発光点１８Ａ、及び発光点１８Ｂが鉛直方向（矢印Ｂ方向）に配置されている。
【００５７】
また、スリット部材２４には、横方向に細長い長方形の制限開口３２が形成されている。
【００５８】
半導体レーザ１６の発光点１８Ａから出射したレーザビーム２０Ａ、及び発光点１８Ｂから出射したレーザビーム２０Ｂは、各々円錐状に広がった後、コリメータレンズ２２により略平行光となり、その後、光軸周辺のビームの一部のみが制限開口３２を通過する（図４（Ａ），（Ｂ）参照）。
【００５９】
制限開口３２を通過したレーザビーム２０Ａ、及びレーザビーム２０Ｂは、球面凹レンズであるエキスパンダレンズ２６により拡散光とされた後、主走査方向に直行する方向にのみパワーを持つシリンドリカルレンズ２８により主走査方向に直行する方向には集束光となる（図４（Ａ）参照）。
【００６０】
その後、折り曲げミラー３０により光路を曲げて２枚組みのｆθレンズ３４，３６を通過した後、ポリゴンミラー３８に入射する。
【００６１】
ポリゴンミラー３８は、周方向に複数の反射面３８Ａを備えている。
【００６２】
ポリゴンミラー３８には、同軸的にＤＣモータ等からなる偏向駆動手段（図示省略）が連結されており、この偏向駆動手段により、ポリゴンミラー３８は軸心３８Ｃを中心として一方向へ等角速度で回転する。
【００６３】
ポリゴンミラー３８により反射偏向されたレーザビーム２０Ａ、及びレーザビーム２０Ｂは、ｆθレンズ３４，３６により主走査方向に結像され、副走査方向にはシリンドリカルミラー４０により感光体ドラム４２上にビームスポットを結ぶ。
【００６４】
感光体ドラム４２は円柱状に形成され、その外周面がレーザビーム２０Ａ、及びレーザビーム２０Ｂに感応する感光面とされている。
【００６５】
感光体ドラム４２は、その軸方向（矢印Ａ方向）がレーザビーム２０Ａ、及びレーザビーム２０Ｂの主走査方向と一致するように支持されている。
【００６６】
すなわち、画像形成装置１０では、マルチビームレーザ出射ユニット１４から出射されたレーザビーム２０Ａ、及びレーザビーム２０Ｂが感光体ドラム４２上に各々光スポットとして収束し、この光スポットが主走査方向に沿って感光体ドラム４２上を移動して主走査線上に沿って潜像が記録される。
【００６７】
また、感光体ドラム４２には副走査駆動手段（図示省略）が連結されており、この副走査駆動手段は、感光体ドラム４２に対する１回の主走査完了に同期し、感光体ドラム４２を所定量だけ回転させる。
【００６８】
これにより、感光体ドラム４２における副走査方向（周方向）に沿って画素密度に対応する距離だけ異なる部位が順次、レーザビーム２０Ａ、及びレーザビーム２０Ｂにより主走査され、感光体ドラム４２に２次元的な潜像が形成されて行く。
【００６９】
図１に示すように、感光体ドラム４２の外周側には矢印Ｂで示す回転方向に沿って帯電コロトロン４４、現像器４６が順に配設されている。
【００７０】
帯電コロトロン４４は、回転する感光体ドラム４２上に電子等を付着させて一定のマイナス電位に帯電する。
【００７１】
レーザ走査装置１２は、前記情報処理装置等から入力される画像信号に応じて明滅するレーザビームを射出し、予め帯電コロトロン４４によって帯電された感光体ドラム４２上をその軸線方向（主走査方向：図１の紙面裏表方向）に沿って露光走査することで、感光体ドラム４２上に画像信号に応じて帯電電荷を除去（除電）した静電潜像を形成する。
【００７２】
現像器４６は、感光体ドラム４２上に形成された静電潜像に対して現像剤であるトナーを付着させて顕像化する。
【００７３】
感光体ドラム４２の下方には記録用紙４８の搬送路が形成され、感光体ドラム４２とは記録用紙４８の搬送路を挟んで反対側に転写コロトロン５０が配設されている。
【００７４】
転写コロトロン５０は、記録用紙４８の裏側から付与した静電力により前記トナー像を記録用紙４８上に転写する。
【００７５】
転写コロトロン５０より記録用紙４８搬送方向下流側には定着フューザ５２が配設されている。
【００７６】
定着フューザ５２は記録用紙４８上に転写されたトナー像に熱又は圧力を加えて定着させる。
【００７７】
感光体ドラム４２の外周側には更にクリニーングブレード５４が配設されている。
【００７８】
クリニーングブレード５４は、転写コロトロン５０を通過した感光体ドラム４２表面に残留しているトナーを除去する。
【００７９】
残留トナーが除去された感光体ドラム４２の表面には、再び上述した帯電、露光走査、現像、転写等の一連の処理が施されて記録用紙４８上に画像が形成される。
【００８０】
図２に示すように、レーザ走査装置１２には、シリンドリカルミラー４０の外側へ反射されたレーザビーム２０Ａ、及びレーザビーム２０Ｂの光路上に平面ミラー５６が配置されており、この平面ミラー５６により反射されたレーザビーム２０Ａ、及びレーザビーム２０Ｂの光路上には、シリンドリカルレンズ５８及び同期センサ６０が順に配置されている。
【００８１】
このレーザビーム２０Ａ、及びレーザビーム２０Ｂの入射と同時に、同期センサ６０はＳＯＳ信号をビデオコントローラ（図示せず）へ出力し、このＳＯＳ信号に基づいて、ビデオコントローラは、感光体ドラム４２に対する主走査方向に沿った書出しタイミング及び感光体ドラム４２の副走査方向への移動（回転）タイミングをそれぞれ決定する。
【００８２】
本実施形態では、発光点１８Ａと発光点１８との間隔ｄ（図３参照）が１４μｍ、レーザビーム２０Ａ、及びレーザビーム２０Ｂの波長λが７８０ｎｍ、コリメータレンズ２２の焦点距離ｆが１２．５ｍｍである。
【００８３】
制限開口３２のレーザビーム隣接方向の幅ｗ（鉛直方向の寸法：図２，３参照）は０．７ｍｍに設定されている。
【００８４】
なお、本実施形態では制限開口３２のレーザビーム隣接方向の幅ｗを０．７ｍｍに設定したが、０．９１≦（ｗ・ｄ）／（λ・ｆ）≦１．１２が満足できていれば、制限開口３２のレーザビーム隣接方向の幅ｗは、０．７ｍｍに限らない。
（作用）
本実施形態の画像形成装置１０では、０．９１≦（ｗ・ｄ）／（λ・ｆ）≦１．１２を満足するように、発光点１８Ａと発光点１８の間隔ｄ、レーザビーム２０Ａ、及びレーザビーム２０Ｂの波長λ、コリメータレンズ２２の焦点距離ｆ、制限開口３２のレーザビーム隣接方向の幅ｗを決めたので、干渉縞と制限開口３２との位相関係が変化しても、制限開口３２を通過する光量の変動量、即ち、感光体ドラム上での光量の変動を抑えることができる。
【００８５】
このため、レーザビーム２０Ａ、及びレーザビーム２０Ｂを連続的に点灯するような画像（例えば、前面黒画像）を形成しようとしたときに、不規則な白筋が発生するなどの、画像欠陥を防止することができる。
【００８６】
また、制限開口３２のレーザビーム隣接方向の幅ｗを設定するのみで光量の変動を抑えることができ、コストがかからない。
【００８７】
さらに、同期センサ６０に入射するレーザビーム２０Ａ、及びレーザビーム２０Ｂの光量変動が抑えられるので、同期誤差を発生せず、画像にジッターが発生するなどの問題が生じない。
［第２の実施形態］
次に、本発明の画像形成装置の第２の実施形態を図５にしたがって説明する。なお、第１の実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００８８】
図５に示すように、本実施形態の画像形成装置１０では、半導体レーザ１６の発光点１８Ａと発光点１８Ｂとを結ぶ方向（レーザビーム隣接方向）が、鉛直方向に対して傾斜している。
【００８９】
これにより、感光体ドラム４２上のレーザビーム２０Ａのスポット、及びレーザビーム２０Ｂのスポットの副走査方向（ドラム周方向）の間隔が第１の実施形態に比較して狭くなり、副走査方向の解像度を上げることができる。
【００９０】
鉛直方向（矢印Ｃ方向）に対する、発光点１８Ａと発光点１８Ｂとを結ぶ方向の角度θは、本実施形態では６０°に設定されている。
【００９１】
なお、発光点１８Ａと発光点１８の間隔ｄ、レーザビーム２０Ａ、及びレーザビーム２０Ｂの波長λ、及びコリメータレンズ２２の焦点距離ｆは第１の実施形態と同一である。
【００９２】
制限開口３２の走査方向に垂直な方向に計測した幅を１ｍｍとすると、制限開口３２のレーザビーム隣接方向の幅ｗは２ｍｍ（１ｍｍ×１／ｓｉｎ（９０°−６０°））となる。
【００９３】
本実施形態では、発光点１８Ａと発光点１８との間隔ｄが１４μｍ、レーザビーム２０Ａ、及びレーザビーム２０Ｂの波長λが７８０ｎｍ、コリメータレンズ２２の焦点距離ｆが１２．５ｍｍであるので、１．８・λ・ｆ／ｄ＝２×７８０×１０^-6×１２．５／１４×１０^-3＝１．２５ｍｍとなり、ｗ≧１．８・λ・ｆ／ｄを満足している。
【００９４】
したがって、第１の実施形態と同様に、干渉縞と制限開口３２との位相関係が変化しても、制限開口３２を通過する光量の変動量を抑えることができる。
【００９５】
なお、ポリゴンミラー３８への入射ビームを主走査方向に広げ、その一部を反射面３８Ａで反射偏向走査する、所謂オーバーフィールド光学系を使用する場合、図６に示すように、反射面３８Ａのビーム隣接方向の有効制限開口幅ｗ_Pも、ｗ_P≧１．８・λ・ｆ／ｄを満たす必要がある。
【００９６】
以上２つの実施形態を説明したが、２本以上の複数ビームを用いる場合においては、各隣接するビームの組み合わせに対して、０．９１≦（ｗ・ｄ）／（λ・ｆ）≦１．１２、またはｗ≧２・λ・ｆ／ｄを満足すれば良い。
【００９７】
また、２本以上の複数ビームを用いて２次元に発光点を配列した場合においても、それぞれの隣接する２本のビームの組み合わせについてその隣接する方向に対して前記式の条件を満たせば良い。
【００９８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のマルチビームレーザ出射ユニット、及び画像形成装置によれば、制限開口の寸法を最適化することにより、コストをかけずに、また２次障害もなく、ビーム干渉による光量変動を防止し、高速で画像欠陥の無い高書き込み密度の画像を形成することができる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】 第１の実施形態に係る画像形成装置の光学系の概略構成を示す斜視図である。
【図３】 画像形成装置の光走査光学系の展開した光路を主走査方向に沿って見た図である。
【図４】 （Ａ）は画像形成装置の光走査光学系の展開した光路を主走査方向に沿って見た図であり、（Ｂ）は画像形成装置の光走査光学系の展開した光路を副走査方向に沿って見た図である。
【図５】 第２の実施形態に係る画像形成装置の光学系の概略構成を示す斜視図である。
【図６】 （Ａ）は、制限開口と、ビーム形状との関係を示す図であり、（Ｂ）は、制限開口と、ビーム形状と、ポリゴンミラーの反射面との関係を示す図である。
【図７】 干渉縞の一例を示す説明図である。
【図８】 マルチビーム半導体レーザ、コリメータレンズ、及びスリットの位置関係を示す説明図である。
【図９】 干渉縞の周期ｐを一定として制限開口の幅ｗを変化させたときの光量変動量の変化を示したグラフである
【図１０】 （Ａ）及び（Ｂ）は、０．９１≦（ｗ・ｄ）／（λ・ｆ）≦１．１２の条件内での干渉縞と制限開口の関係を示す説明図である。
【図１１】 （Ａ）及び（Ｂ）は、ｗ＜λ・ｆ／ｄとした場合の干渉縞と制限開口との関係を示す説明図である。
【図１２】 （Ａ）及び（Ｂ）は、ｗ≧１．８・λ・ｆ／ｄとした場合の干渉縞と制限開口との関係を示す説明図である。
【符号の説明】
１０ 画像形成装置
１４ マルチビームレーザ出射ユニット
１６ 半導体レーザ
１８Ａ 発光点
１８Ｂ 発光点
２２ コリメータレンズ
２６ エキスパンダレンズ（結像光学系）
２８ シリンドリカルレンズ（結像光学系）
３０ ミラー（結像光学系）
３２ 制限開口（制限開口）
３４ ｆθレンズ（結像光学系）
３６ ｆθレンズ（結像光学系）
３８ ポリゴンミラー（ビーム偏向器）
４０ シリンドリカルミラー（結像光学系）
４２ 感光体ドラム（像担持体）
４６ 現像器（現像装置）
５６ 平面ミラー（結像光学系）
５８ シリンドリカルレンズ（結像光学系）

Claims (3)

1. レーザビームを出射する複数の発光点を一体的に有し、各々のレーザビームを独立して制御可能な半導体レーザと、
   出射された複数のレーザビームを夫々略平行光とする一つのコリメータレンズと、
   前記コリメータレンズから出射されるコリメート光の一部を透過する一つの制限開口と、を有するマルチビームレーザ出射ユニットであって、
   隣接する前記発光点の間隔をｄ、前記レーザビームの波長をλ、前記コリメータレンズの焦点距離をｆ、前記レーザビームの隣接する方向の前記制限開口の幅をｗ、としたときに、
   ０．９１≦（ｗ・ｄ）／（λ・ｆ）≦１．１２を満足する、ことを特徴とするマルチビームレーザ出射ユニット。
2. レーザビームを出射する複数の発光点を一体的に有し、各々のレーザビームを独立して制御可能な半導体レーザと、
   出射された複数のレーザビームを夫々略平行光とする一つのコリメータレンズと、
   前記コリメータレンズから出射されるコリメート光の一部を透過する一つの制限開口と、を有するマルチビームレーザ出射ユニットであって、
   隣接する前記発光点の間隔をｄ、前記レーザビームの波長をλ、前記コリメータレンズの焦点距離をｆ、前記レーザビームの隣接する方向の前記制限開口の幅をｗ、としたときに、
   ｗ≧１．８・λ・ｆ／ｄを満足する、ことを特徴とするマルチビームレーザ出射ユニット。
3. 請求項１に記載のマルチビームレーザ出射ユニット、または請求項２に記載のマルチビームレーザ出射ユニットと、
   レーザビームの照射により潜像が形成される像担持体と、
   前記マルチビームレーザ出射ユニットから出射された前記レーザビームを偏向走査するビーム偏向器と、
   偏向走査された前記レーザビームを前記像担持体上に結像させる結像光学系と、
   前記像担持体上の潜像を現像して顕像化する現像装置と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。

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