JP4355191B2 - マルチビーム走査装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数のビームによって光書き込みを行うマルチビーム走査装置、およびこのマルチビーム走査装置を用いた画像形成装置に関する。

レーザプリンタ、デジタル複写機、ファクシミリ等の画像形成装置においては、最近、記録速度の高速化および記録密度の高密度化が要求されている。この場合、シングルビーム方式のビーム走査装置で高速化を実現しようとすると、高速回転可能な偏向器を使用することになる。このような偏向器は高価であるばかりでなく、例えば高速回転に伴う風切り音によって生じる騒音を低減させるための防音装置が必要となり、コストアップにつながる。そこで、複数のレーザビームで感光体等の像担持体上を同時に走査するマルチビーム走査装置を採用し、前述の偏向器のような高速回転を行わずに記録速度の高速化と記録密度の高密度化を図ったいわゆるマルチビーム走査装置が使用されている。

このようなマルチビーム走査装置においては狙いのビームピッチ（走査線間隔）を得ることが画像品質上必要である。特に最近では高画質を得るために高密度化し、１２００ｄｐｉ等の走査線密度が要求されている。

このように高画質を得るために高密度化する方法として、複数の光源とカップリングレンズとを主走査方向・副走査方向に垂直な軸を中心として回転させる方法が知られている。また、特許文献１では、光源及びカップリングレンズのみを回転させ、ビーム規制を行なうアパーチャは回転軸に対して回転しないようにした構成が開示されており、マルチビーム走査におけるビームピッチの切り替え、調整に伴うビームピッチの偏差の発生を有効に軽減させ、良好なビーム径が得られている。
特開２００１−１３４３２号公報

このような特許文献１のビームピッチ調整手法では、光学系ハウジングに取り付けた状態で調整を行なう必要がある。しかし、光源とカップリングレンズは相互の位置関係が調整されているので、もし光源が故障し、画像品質が著しく低下してしまう場合には、相互の位置関係が調整されているホルダごと交換してビームピッチ調整を行なうか、ハウジングを含めたビームピッチ調整済みのマルチビーム走査装置全体を交換する必要がある。マルチビーム走査装置全体の交換やビームピッチ調整では、交換や調整のための作業に時間を要し、交換のために装置に付随の部品やユニット等を取り外す必要がある場合も多く、保守エンジニアからは敬遠されがちである。このような背景から、市場の保守エンジニアからは容易に交換でき、さらには、交換後、無調整であることが望まれている。

また、このような交換作業に際し、調整を行わない場合に、交換後、ビームピッチが合っているかどうか視覚的に把握したいという要望があった。

本発明はこのような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、記録速度の高速化および記録密度の高密度化を達成するとともに、高画質を形成する上で不可欠な高精度なビームピッチを市場で短時間に、かつ無調整で実現することにある。

また、他の目的は、無調整で実現した場合に、副走査方向のビームピッチの状態を視覚的に確認できるようにすることにある。

前記目的を達成するため、第１の手段は、複数の半導体レーザアレイおよびカップリングレンズとの相対位置が調整・保持され一体的に形成されたマルチビーム光源装置、前記カップリングレンズから射出された複数本のレーザビームを偏向する偏向器、該偏向器からのビームを被走査面上に導く走査光学系、及び前記偏向器と前記走査光学系と前記マルチビーム光源装置の位置関係を保持するように前記各部を収納する筐体とを備えたマルチビーム走査装置において、前記筐体と前記マルチビーム光源装置との間に挿入され、前記被走査面上の副走査方向のビームピッチを調整する板状の調整部材を備え、前記マルチビーム光源装置は、前記カップリングレンズを保持するレンズホルダ及び前記レンズホルダを保持するブラケットを含み、前記複数の半導体レーザアレイは、前記偏向器に向かうレーザビームが所定の開き角を有するように前記レンズホルダ上に配置されており、前記レンズホルダは、一端部に設けられたアームを回転移動することにより前記ブラケットに対して回転可能に保持され、前記レンズホルダが回転することにより前記複数の半導体レーザアレイが副走査対応方向に移動するように構成され、前記調整部材は、前記ブラケットの底面において副走査対応方向の位置決め基準として少なくとも２つ設けられたブラケット側基準面と、前記ブラケット側基準面の位置に夫々対応して前記筐体側に設けられた筐体側基準面との間に挿入され、且つ少なくとも２つずつ設けられた前記ブラケット側基準面と筐体側基準面との間のいずれかに挿入されることを特徴とする。

第２の手段は、第１の手段における前記調整部材は、数種類の厚みを有し、前記被走査面上の副走査方向のビームピッチの調整量に応じてその厚みが決定されることを特徴とする。

第３の手段は、第２の手段における前記調整部材の数種類の厚みが、色彩により識別されることを特徴とする。

第４の手段は、第２の手段における前記調整部材の数種類の厚みが、その形状により識別されることを特徴とする。

第５の手段は、第１ないし第４の手段における前記調整部材が、フィルム状の合成樹脂で作られていることを特徴とする。

第６の手段は、第１ないし第４の手段における前記調整部材が、板状の金属で作られていることを特徴とする。

第７の手段は、第１ないし第６の手段における前記調整部材の片面には、粘着材が塗布されていることを特徴とする。

第８の手段は、第１ないし第７の手段に係るマルチビーム走査装置と、前記マルチビーム走査装置により像担持体を光走査して潜像を形成し、形成された潜像を顕像化する画像形成手段とから画像形成装置を構成したことを特徴とする。

第９の手段は、第８の手段において、前記画像形成手段は、トナー現像により潜像を顕像化し、記録媒体に顕像化されたトナー画像を転写することを特徴とする。

第１０の手段は、第８または第９の手段において、前記ビームピッチの状態を顕像化された画像により視覚を通じて確認するためのモードが設定された制御手段を備えていることを特徴とする。

第１１の手段は、第１０の手段において、前記制御手段が、前記複数本のレーザビームのうち予め設定された２本のレーザビームを対として主走査方向に予め設定された間隔で書き込んで画像を形成することを特徴とする。

第１２の手段は、第１１の手段において、前記予め設定された２本のレーザビームは被走査面上で隣接するビームであることを特徴とする。

第１３の手段は、第１２の手段において、前記制御手段は、前記予め設定された対となる２本のレーザビームを１本ずつ副走査方向にずらすとともに主走査方向に前記予め設定した間隔ずらして書き込むことを特徴とする。

第１４の手段は、第１０ないし第１３の手段において、前記モードが、前記偏向器の同一の面だけで前記レーザビームを偏向して被走査面上に書き込む第１パターンと、前記偏向器の隣接する２面で前記レーザビームを偏向して被走査面上に書き込む第２パターンとを含んでいることを特徴とする。

本発明によれば、記録速度の高速化および記録密度の高密度化を達成するとともに、高画質を形成する上で不可欠な高精度なビームピッチを市場で短時間に、かつ無調整で実現することがきる。

また、副走査方向のビームピッチの状態を視覚を通じて画像イメージとして確認することができ、これより保守エンジニアがビームピッチの状態を容易に把握することができる。

以下、図面を参照し、発明を実施するための最良の形態について説明する。

図６は、マルチビーム走査装置が搭載された画像形成装置としてのデジタル複写機全体の概略構成を示す図である。

デジタル複写機は、複写機本体３０と、自動原稿給送装置（以下「ＡＤＦ」と称する）５０と、給紙ユニット６０とによって構成されている。ＡＤＦ５０は、原稿台５１上に積載された原稿を１枚ずつ自動給送して複写機本体３０のコンタクトガラス５２上に給送し、スキャナによる画像情報の読み取り後に、その原稿を原稿排出トレイ５３上に排出する。複写機本体３０内には、その上部にコンタクトガラス５２上にセットされた原稿の画像情報を読み取るスキャナ部７０と、マルチビーム光源装置１００を有するマルチビーム走査装置１０１と、潜像担持体である感光体ドラム８を有する作像部（図７−符号７６に対応）等が設けられている。スキャナ部７０は、露光ランプと複数のミラーとレンズとＣＣＤ等からなる光学走査系を有している。

作像部７６の感光体ドラム８の回りには、帯電装置３１と現像装置３２と、転写部を形成する転写ベルト３３と、クリーニング装置３４等がそれぞれ配設されている。そして、その感光体ドラム８の転写紙搬送下流側（図６においては左方側）には定着装置５５が、その下流側には反転・排紙部５６がそれぞれ設けられている。また、定着装置５５の下方には、転写紙の両面に画像を形成する場合に転写紙を反転させて再度感光体ドラム８に搬送するための両面ユニット４０が設けられている。

スキャナ部７０の光学走査系は、コンタクトガラス５２上にセットされた原稿の画像を光学的に走査し、その画像情報をレンズによりＣＣＤの受光面に結像させて光電変換する。その画像信号（画像情報）は、図示しない画像処理回路によりＡ／Ｄ変換等の処理が施された後、画像処理部７４（図７）により各種の画像処理が施され、次いで画像形成時に後述するマルチビーム走査装置１０１により、その画像信号に基づく画像が、帯電装置３１により表面が一様に帯電された感光体ドラム８の帯電面にレーザビームにより書き込まれ、そこに潜像が形成される。その潜像は、感光体ドラム８が図６で時計回り方向に回転することにより現像装置３２のある位置まで回転移動すると、その現像装置３２により現像されてトナー像（可視像）となる。

一方、給紙ユニット６０に設けられているタンデム式の大量給紙装置６１、ユニバーサルトレイ６２，６３のいずれかの給紙段から、そこに収納されている転写紙Ｐが複写機本体３０内に向けて給紙される。その転写紙Ｐは、複写機本体３０内を上方に向けて搬送され、その先端がレジストローラ５４に突き当たって一旦停止した後に、感光体ドラム８上に形成されているトナー像と一致する正確なタイミングでレジストローラ５４により再搬送され、そこに感光体ドラム８上のトナー像が転写される。

その転写紙は、感光体ドラム８から分離された後、転写ベルト３３により定着装置５５に搬送され、そこで定着ローラによりトナー画像が定着される。そして、その定着後の転写紙Ｐは、片面画像形成時には反転・排紙部５６により直進方向に搬送されて排紙ローラ５７により排紙トレイ５８上に排紙される。

また、両面画像形成時には、表面に画像が形成された転写紙Ｐが、反転・排紙部５６により表裏が反転された状態で両面ユニット４０側に搬送され、その転写紙Ｐが再給紙されて再び感光体ドラム８が設けられている作像部７６に搬送され、今度は裏面側に画像が形成される。そして、その画像が定着装置５５で定着された後に、反転・排紙部５６により直進方向に搬送されて排紙ローラ５７により排紙トレイ５８上に排紙される。

なお、像担持体である感光体ドラム８は、光導電性の感光体が用いられているが、銀塩写真フィルムを用いてもよい。銀塩写真フィルムの場合は、マルチビーム走査装置による潜像を通常の銀塩写真プロセスで現像することにより、所望の画像を得ることができる。このような画像形成装置は具体的には光製版機として実施することができる。更に、像担持体としては、酸化亜鉛紙のようなシート状のものを用いても良く、この場合には潜像担持体自体を記録媒体としてトナー画像を定着することができる。また、潜像担持体に形成された静電潜像を現像して得られるトナー画像をシート状の記録媒体（転写紙やＯＨＰシートフィルム等）に転写して定着することもできるし、静電潜像を上記シート状の記録媒体に転写してから現像し、得られるトナー画像を記録媒体上に定着してもよい。トナー画像のシート状の記録媒体への転写は、潜像担持体から記録媒体へ直接行なっても良いし、中間転写ベルト等の中間転写媒体を介しておこなっても良い。

次にマルチビーム走査装置１０１について、図１を参照して説明する。図１は本発明の実施例に係るマルチビーム走査装置を感光体ドラムと共に示す斜視図である。本実施例においては８ビーム走査を行なうものを例に取っており、光源部１００には、それぞれが４つの発光点を有する２つの半導体レーザアレイ１ａ，１ｂが用いられている。マルチビーム走査装置１０１は、これら半導体レーザアレイ１ａ，１ｂと、それぞれが４つの光源を１つにカップリングするカップリングレンズ２ａ，２ｂと、ビームのスポット形状を決めるための開孔が形成されたアパーチャ部材３と、ビームを副走査方向に集束するシリンダレンズ４と、周面に複数の偏向反射面５Ａが形成された偏向器（ポリゴンミラー）５と、ｆθレンズなどで構成された走査光学レンズ系６と、ミラー７等から構成されている。カップリングレンズ２ａ，２ｂは複数の光源からの発散ビームをカップリング、すなわち以後の光学系に適したビーム形態、例えば平行ビームや弱い発散ビーム、弱い収束ビーム等するものである。カップリングレンズと光源との対応関係は１対１の対応関係でもよいし、１個のカップリングレンズが複数の光源からのビームをカップリングするようにすることもできる。

そして、半導体レーザアレイ１ａ，１ｂから発光した各々のレーザビームは、カップリングレンズ２ａ，２ｂにより、４つの光源に対して１つのカップリングレンズに対応してそれぞれカップリングされる。カップリングされた各ビームは、アパーチャ部材３を通過してビーム規制された後、各ビームに共通したシリンダレンズ４により副走査方向に集束される。偏向器５の偏向反射面５Ａの近傍に主走査方向に長い線像として結像された後、偏向器５の偏向反射面５Ａにより反射される。各々のレーザビームに対応する複数の線像は互いに副走査方向に分離している。

偏向器５の偏向反射面５Ａにより反射される各光束は、偏向器５の等速回転に伴い、各々等角速度的に偏向し、走査光学レンズ系６（図ではｆθレンズ等のレンズ系で構成されているが、これ以外凹面鏡等で構成することもできる）により、ミラー７を介して像担持体である感光体ドラム８上に副走査方向に互いに分離した光スポットとして集光され、感光体ドラム８上を略等速度的に走査する。なお、ここでは２つの半導体レーザアレイの例を示しているが、光源である半導体レーザアレイとカップリングレンズの対を増やして、より多いビーム数の構成とすることも容易に可能である。

カップリングレンズ２ａ，２ｂによりカップリングされた各光束の主光線は図示のように主走査方向において偏向反射面５Ａ側に向かって次第に近接し、偏向反射面５Ａの近傍で主走査方向において互いに交わる。カップリングされた各光束が、副走査方向から見て交差部側から光源側に向かってなす角θを光束間の「開き角」と呼ぶ。このように、偏向器５に向かう光束が開き角θを有するように光源装置を構成することにより、従来のような偏向合成素子を用いる必要はなくなる。

次に、このマルチビーム光源装置１００とその付近の構成を、図３及び図４を参照して説明する。図３はマルチビーム走査装置の光源付近の構成を示す分解斜視図、図４は光源とカップリングレンズとの関係を示す断面図である。

半導体レーザアレイ１ａ，１ｂは、それぞれ端子側を押え部材１４で、発光部側をホルダ１３で挟むようにし、かつ、押え部材１４に形成された３つの穴１４ａからホルダ１３に形成された３つの穴１３ａにそれぞれネジ１５を通すことによって固定される。そしてそのホルダ１３はレンズホルダ１２にそれぞれ３本のネジ１６にて取り付けられる。一方、カップリングレンズ２ａ，２ｂは、それぞれその側面を板バネ１０で押さえるようにレンズホルダ１２に位置させ、バネ１０の上下端部をネジ１１によりレンズホルダ１２に固定している。

図４は、半導体レーザアレイとカップリングレンズとの位置関係を示すとともに、レンズホルダ１２の断面を示しており、図中左右方向が主走査方向に、紙面の表裏を貫く方向は副走査方向に対応する。ここでＡａ、Ａｂはそれぞれの光源の光軸であり、Ｂａ、Ｂｂは光軸方向を示しており、カップリングレンズ１０はＢａ、Ｂｂの光軸方向に調整移動可能となっていて、光源とのカップリング調整（ピント調整）を行なう。調整後、板バネ１０とネジ１１により固定される。一方、光源の光軸調整は半導体レーザアレイ１ａ，１ｂが固定されたホルダ１３を図中それぞれＣａ、ＣｂとＤａ、Ｄｂ方向にレンズホルダ１２の平面上を移動させて行なう。ここで、Ｃａ、Ｃｂは主走査方向に、Ｄａ、Ｄｂは副走査方向にそれぞれ対応している。光軸調整後、ホルダ１３はレンズホルダ１２の穴１２ｃから挿入されたネジ１６によりレンズホルダ１２に固定され、マルチビーム光源装置１００のサブアッセンブリが完成する。次に、マルチビーム光源装置のビームピッチの調整について説明する。

次に、像担持体である感光体ドラム８上の８つのビーム配置について、図２により説明する。ここで、紙面の左右方向は主走査方向で左から右へ、上下方向は副走査方向で下から上に走査している。

Ｂ１、Ｂ３、Ｂ５、Ｂ７は４つの発光点を有する一つの半導体レーザアレイによるビーム（斜線丸）を示し、Ｂ２、Ｂ４、Ｂ６、Ｂ８はもう一つの同じく４つの発光点を有する半導体レーザアレイによるビーム（白丸）を示しており、副走査方向のビーム配列はＢ１、Ｂ２、Ｂ３・・・Ｂ８の順に互い違いになっている。主走査方向の配列はＢ１、Ｂ３、Ｂ５、Ｂ７の奇数番号のビームが先行する配列になっている。

ここでＢ１、Ｂ３、Ｂ５、Ｂ７と、Ｂ２、Ｂ４、Ｂ６、Ｂ８は感光体ドラム８上で主走査方向にＡの距離隔てられて配置されているが、これは光源装置にて開き角を有しているためである。半導体レーザアレイの発光点間隔は半導体プロセスにより精度よく形成されているので、感光体ドラム８上の副走査ビーム間隔Ｐ１、Ｐ２は光学系の横倍率で決定される。本実施例では、ビーム間隔Ｐ１、Ｐ２は同じで、Ｐ１、Ｐ２の１／２が所望する記録密度間隔Ｐとなっている。Ｐ１、Ｐ２は４２．３μｍで６００ｄｐｉの密度のビーム間隔に、Ｐはその倍密度１２００ｄｐｉに対応し、２１．２μｍである。

次にマルチビーム光源装置１００の記録密度間隔Ｐ（ビームピッチ）の具体的な調整を図３により説明する。光軸・カップリング調整が完了したサブアッセンブリとブラケット１７は、レンズホルダ１２に設けられた円筒状の突起１２ａとブラケット１７に設けられた穴１７ａに嵌合して穴１７ａを中心として回転が可能となっている。カップリングレンズ２ａ，２ｂを通過したレーザビームは、ブラケット１７の穴１７ｂを通してアパーチャ３（図１）に向かう。レンズホルダ１２とブラケット１７は後述のビームピッチ調整後に、ブラケット１７の４つの穴１７ｇからレンズホルダ１２の４つの穴１２ｄにそれぞれネジ１８を挿通して締結することにより固定される。図３のレンズホルダ１２とブラケット１７との回転中心は、図２ではＥ点に対応する。上記のように穴１７ａを中心として回転させると、感光体ドラム８上の８つのビームはそのＥ点を中心と同様に回転する。この時、微少な回転調整を行なうことより、奇数番号のビーム（斜線丸）と偶数番号のビーム（白丸）の相対位置が変化して記録密度間隔Ｐ（ビームピッチ）を調整することができる。

ブラケット１７には、副走査対応方向の位置決め基準として基準面１７ｃが２面と、主走査、光軸対応方向の位置決め基準として位置決め穴１７ｄ、主走査方向の長穴１７ｅがそれぞれ設けられている。これはマルチビーム走査装置１０１としてマルチビーム光源装置１００を筐体１０２に取り付ける時、または工場調整時に調整治具に取り付ける時の副走査、主走査、光軸対応方向のそれぞれの基準となる。筐体１０２は、偏向器５や走査光学レンズ系６、マルチビーム光源装置１００との位置関係が保持されており、アルミダイカスト等の金属製や合成樹脂等の成型品、または金属・樹脂との複合材料から作られている。ビームピッチの工場での調整は、調整治具（図示しない）に位置決めされた後、マルチビーム走査装置１０１と同じ構成の走査光学系、偏向器を用いて、感光体ドラム８面上に相当する位置にＣＣＤカメラ等を配置して、ビームピッチを測定する。

一方、マルチビーム光源装置１００のレンズホルダ１２の一端部には調整アーム１２ｂが、レンズホルダ１２の長手方向に平行に当該長手方向と直交する短手方向の端面から突出するように設けられている。この調整アーム１２ｂは調整治具と連結され、副走査対応方向に微少量移動できるようになっている。調整アーム１２ｂは回転中心と離れているので、副走査対応方向の微少移動がテコ作用して、微少回転が可能になる。所望のビームピッチが得られた時点で、前述の４本のネジ１８で締結固定する。その後、制御基板１９に設けられた２つの穴１９ａにネジ２０をそれぞれ挿通して締結固定することにより、制御基板１９に取り付けられ、ハンダ等により半導体レーザアレイ１ａ，１ｂは制御基板１９に電気的に接続されて、マルチビーム光源装置１００が完成する。このように調整治具を用いて調整することにより、マルチビーム光源装置１００として光軸・カップリングのみでなく、ビームピッチとを一定の基準バラツキ範囲で調整することができ、１ユニットとして完成されたものとなり、市場での保守部品としての品質を均一に保つことができる。

しかし、マルチビーム走査装置１０１の工場組立時、光学ハウジングなどの筐体１０２にマルチビーム光源装置１００、走査光学系や偏向器５等を組み合わせた場合、上記ビームピッチにズレが生じる場合がある。その発生要因としては、筐体１０２（図５参照）の基準面、特にマルチビーム光源装置１００との基準面、シリンダレンズ４との基準面が、調整治具と加工精度バラツキ等によりまったく同一でないためである。また調整治具に使用されているシリンダレンズ４と同一でないのでレンズ自体の基準面からの光軸傾きを有している場合もあり、この差異もズレとなってしまう。調整治具を用いてマルチビーム光源装置は調整されているので、どの光源装置でも同様の傾向を示す。対策としては、筐体やシリンダレンズの加工精度を上げることにより程度は少なくなるが、選別作業などで歩留まりが悪くなり、大幅なコストアップを招いてしまう。そこで、本実施例では以下のよううにして解決している。

この解決手段を図５により説明する。図５はマルチビーム光源装置１００を筐体１０２に位置決め固定する状態を示す斜視図である。

マルチビーム光源装置１００と筐体１０２とは、マルチビーム光源装置１００の２つの基準面１７ｃと、筐体１０２の２つの基準面１０２ａとで副走査対応方向に、マルチビーム光源装置１００の位置決め穴１７ｄ、主走査方向の長穴１７ｅと筐体１０２の２つの基準ピン１０２ｂとで主走査対応方向、光軸方向に位置決めされ、２本のネジ１０３で取付穴１７ｆにより締結固定される。ここでマルチビーム光源装置１００の２つの基準面１７ｃと、筐体１０２の２つの基準面１０２ａの内、どちらかの基準面間に調整部材１０４を挿入することで、マルチビーム光源装置は微小角傾くことになる。すなわち図２のＥ点付近を中心に微小角傾くこととなり、その結果、ビームピッチの微少調整が可能となる。基準面は２つあるのでビームピッチの補正方向に合わせて調整部材１０４を挿入する場所は明確である。また、基準面の主走査対応方向の位置も不変であるので挿入する調整部材の厚みとビームピッチの補正量とは比例関係となる。したがって工場組立調整時に、組立済みのマルチビーム走査装置１０１の感光体ドラム８の面上に相当する場所でのビームピッチを計測することにより、狙いのビームピッチからの補正量、補正方向は明確になる。例えばこの補正量、補正方向を計測のルーチンに組込めば、省力化や工数低減が期待できる。このように調整部材１０４は厚みの違う数種類を用意することでより精度良くビームピッチの補正が行なえる。

今回の実施例では調整部材１０４は２５μｍ刻みで、２５μｍ、５０μｍ、７５μｍ、１００μｍの４種類を使用した。もちろんこれらは１枚ずつ使用しても良いし、複数枚の使用でもかまわない。２５μｍのみであればビームピッチ１．５μｍの微少な補正が、２００μｍではビームピッチ１２μｍの補正が可能であることを確認した。

また数種類の使用は調整部材１０４の外観上の区別があると、視覚的に分かりやすい。この実施形態としては、調整部材の厚みに応じて調整部材の色を変えた。２５μｍは茶褐色、５０μｍは透明色、７５μｍは黒色、１００μｍは乳白色という具合である。色だけでなく調整部材の形状に差異をつけて識別する方法、例えば角をカットし、あるいは形状の一部に切れ込みを入れる等の方法もある。調整部材１０４の材質はＰＥＴ等のフィルム状合成樹脂や、ステンレス条に代表されるような金属製が望ましい。特にフィルム状合成樹脂は安価に供給することができる。

また調整部材１０４の片面に粘着材が塗布されていると、粘着面を筐体１０２側として調整部材１０４を筐体１０２に貼付け一体とすることが可能となる。この場合調整部材は間に挟み込むだけでないため、光源装置の着脱の際に調整部材が筐体１０２から離れることがなく、紛失の心配も無い。

この調整部材でビームピッチの調整を行なった場合、調整部材によってマルチビーム光源装置に対して筐体の相対補正を行ったことになる。そして、前記調整治具によって調整されたマルチビーム光源装置であれば、光源装置交換の際、交換前と同様に同じ種類の調整部材を同じ箇所に挿入すれば交換前と同じビームピッチを得ることができる。これにより短時間で、しかも無調整で狙いのビームピッチを得ることができる。

本実施例に係る画像形成装置は、副走査方向のビームピッチの状態を視覚的に観察するための画像イメージとして出力するモードを備え、このモードに設定することにより狙いの副走査方向のビームピッチの状態を視覚的に観察することができる。

図７は本実施例に係る画像形成装置の制御回路の概略を示すブロック図である。同図において、ＡＤＦ５０、マルチビーム走査部（装置）１０１、作像部７６、定着部５５、給紙部６０、スキャナ部７０の制御をシステム制御部７１が司り、また、操作表示部７２、画像メモリ７３、画像処理部７４及び不揮発メモリ７５がそれぞれシステム制御部７１に接続されている。システム制御部７１は、操作表示部７２からの指示入力によりユーザが所望する制御を実行し、スキャナ部７０で読み取った画像データを一旦画像メモリ７３に格納した上で、所定のあるいはユーザが所望する画像処理を画像処理部７４で行ってマルチビーム走査部１０１に出力し、作像部７６で作像し、給紙部６０から給紙された転写紙Ｐに転写し、定着して前記排紙ローラ５７から排紙する。これらの制御プログラムは不揮発メモリ７５に格納され、システム制御部７１はこの制御プログラムに従って所定の制御を実行する。

このシステムでは、副走査方向のビームピッチの状態を視覚的に観察するための画像イメージとして出力するモードが設定され、操作表示部７２からこのモードを選択すると、図８（ａ）あるいは（ｂ）に示すようなパターンが出力される。図８は前記副走査方向のビームピッチの状態を視覚的に観察可能な画像イメージで、図中搬送方向とは、このイメージが印字される転写紙Ｐの搬送方向を、また前記マルチビーム走査装置の副走査方向を表わしている。

図８に示したパターン１のイメージは、８つのビームの場合であり、それぞれのビームは副走査方向に０ｃｈ、１ｃｈ、２ｃｈ・・・７ｃｈ（図２ではＢ１，Ｂ２，Ｂ３、Ｂ４，Ｂ５，Ｂ６，Ｂ７，Ｂ８に対応）と表記する。パターンは１２００ｄｐｉの記録密度で０ｃｈ、１ｃｈ、２ｃｈの３つのビームを用いて印字している。図８（ａ）に示すように０ｃｈと１ｃｈ（Ｂ１，Ｂ２）の対で主走査方向に２５６ドット分印字する。次の主走査方向２５６ドット分は１ｃｈと２ｃｈ（Ｂ２，Ｂ３）の対で印字し、主走査方向にこのパターンを繰り返す。また、これを１つのブロックとして副走査方向に３２ドット間隔で同じブロックで印字していく。

主走査方向での印字に注目すると副走査方向に隣接した２つのビームが、絶えず印字されることとなる。副走査方向のビームピッチが一定であれば、すなわち０ｃｈ〜１ｃｈ間ピッチ、１ｃｈ〜２ｃｈ間ピッチが一定であれば、隣接したビームにより印字される線幅は同じとなるため、視覚的に０ｃｈ〜１ｃｈ間ピッチ、１ｃｈ〜２ｃｈ間ピッチで濃度差が生じることはなく、均一なパターンとして観察できる。しかし、０ｃｈ〜１ｃｈ間ピッチ、１ｃｈ〜２ｃｈ間ピッチで間隔が異なっていると、隣接したビームより印字される線幅は異なってくるので、主走査方向に濃度差が生じたパターンとして観察される。すなわち図２で示す記録密度間隔Ｐの状態を視覚的に観察可能となる。この実施例では主走査方向２５６ドット、副走査方向３２ドットとしてパターンを形成したが、記録密度の違いや光学系構成や画像形成装置の構成により、観察しやすいパターン間隔でイメージを形成すればよい。

図８（ｂ）に示したパターン２は前記パターン１と同様だが対となるビームが異なっている。すなわち、パターン２では、６ｃｈ、７ｃｈ、０ｃｈ（Ｂ７，Ｂ８、Ｂ１）の３つのビームで、６ｃｈと７ｃｈ（Ｂ７とＢ８）の対、７ｃｈと０ｃｈ（Ｂ８とＢ１）の対となる。ここで０ｃｈは図２から分かるように副走査方向でＢ８の次に位置するビームＢ１であり、６ｃｈと７ｃｈの対を形成する偏向器（ポリゴンミラー）５の偏向面とは異なる次の隣接する偏向面により形成される。すなわちパターン１は偏向器５の偏向面が同一面のみであることに対して、パターン２は２つの偏向面より印字される。そこで、このパターン２では偏向器５の偏向面の面倒れ、内接円半径等の面間誤差を含むこととなり、マルチビーム走査装置１０２の総合的な特性を視覚化することができる。したがって、このように出力されたパターンを見て、保守エンジニアや工場調整者は調整部材により前述のようにしてビームピッチを調整することができる。

このような図８に示したパターン１及び２の印字は、通常モードと区別し、保守エンジニアや工場調整者が調整用に使用する特殊なモード内に設定すると良い。例えば、操作表示部７２から例えばテンキーにより暗証番号とモード番号を入力することにより図８に示したモードに移行することが可能になるように設定することができる。なお、前記モードは制御プログラムに設定され、システム制御部７１の図示しないＣＰＵは前記制御プログラムに従って、マルチビーム走査装置を制御し、図８に示したような書き込み動作を行わせる。

また、本実施形態によれば、短時間かつ無調整で狙いのビームピッチが得られるビーム走査装置を使用することから、高速かつ良好な画像形成が可能となる。

本発明の一実施例に係るマルチビーム走査装置を感光体ドラムと共に示す斜視図である。 感光体ドラム上の８つのビーム配置の模式図である。 マルチビーム走査装置の光源付近の構成を示す分解斜視図である。 光源とカップリングレンズとの関係を示す断面図である。 マルチビーム光源装置を筐体に位置決め固定する状態を示す斜視図である。 マルチビーム走査装置が搭載されたデジタル複写機の一例を示す全体構成図である。 本発明の実施例に係る画像形成装置の制御回路の概略を示すブロック図である。 副走査方向のビームピッチの状態を視覚的に観察可能な画像イメージを示す図である。

符号の説明

１ａ，１ｂ 半導体レーザアレイ
２ａ，２ｂ カップリングレンズ
３ アパーチャ部材
４ シリンダレンズ
５ 偏向器（ポリゴンミラー）
６ 走査光学レンズ系
８ 感光体ドラム
１２ レンズホルダ
１２ｂ 調整アーム
１３ ホルダ
１７ ブラケット
１７ｃ 基準面
１７ｄ 位置決め穴
１７ｅ 長穴
１９ 制御基板
３０ 複写機本体
５０ 自動原稿給送装置（ＡＤＦ）
６０ 給紙ユニット
７０ スキャナ部
７２ 操作表示部
７３ 画像メモリ
７４ 画像処理部
７５ 不揮発メモリ
１００ マルチビーム光源装置
１０１ マルチビーム走査装置（部）
１０２ 筐体
１０２ａ 基準面
１０２ｂ 基準ピン
１０４ 調整部材

Claims (14)

1. 複数の半導体レーザアレイおよびカップリングレンズとの相対位置が調整・保持され一体的に形成されたマルチビーム光源装置、前記カップリングレンズから射出された複数本のレーザビームを偏向する偏向器、該偏向器からのビームを被走査面上に導く走査光学系、及び前記偏向器と前記走査光学系と前記マルチビーム光源装置の位置関係を保持するように前記各部を収納する筐体とを備えたマルチビーム走査装置において、
   前記筐体と前記マルチビーム光源装置との間に挿入され、前記被走査面上の副走査方向のビームピッチを調整する板状の調整部材を備え、
   前記マルチビーム光源装置は、前記カップリングレンズを保持するレンズホルダ及び前記レンズホルダを保持するブラケットを含み、
   前記複数の半導体レーザアレイは、前記偏向器に向かうレーザビームが所定の開き角を有するように前記レンズホルダ上に配置されており、
   前記レンズホルダは、一端部に設けられたアームを回転移動することにより前記ブラケットに対して回転可能に保持され、前記レンズホルダが回転することにより前記複数の半導体レーザアレイが副走査対応方向に移動するように構成され、
   前記調整部材は、前記ブラケットの底面において副走査対応方向の位置決め基準として少なくとも２つ設けられたブラケット側基準面と、前記ブラケット側基準面の位置に夫々対応して前記筐体側に設けられた筐体側基準面との間に挿入され、且つ少なくとも２つずつ設けられた前記ブラケット側基準面と筐体側基準面との間のいずれかに挿入されることを特徴とするマルチビーム走査装置。
2. 前記調整部材は、複数種類の厚みを有する複数の部材からなり、前記被走査面上の副走査方向のビームピッチの調整量に応じてその厚みを有する部材が選択されることを特徴とする請求項１記載のマルチビーム走査装置。
3. 前記複数種類の調整部材にはそれぞれ異なる色が付与され、前記調整部材の厚みが前記色により識別されることを特徴とする請求項２記載のマルチビーム走査装置。
4. 前記複数種類の調整部材はそれぞれ異なる形状に設定され、前記調整部材の厚みが前記形状により識別されることを特徴とする請求項２記載のマルチビーム走査装置。
5. 前記調整部材は、フィルム状の合成樹脂材からなることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のマルチビーム走査装置。
6. 前記調整部材は、板状の金属からなることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のマルチビーム走査装置。
7. 前記調整部材の片面には、粘着材が塗布されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載のマルチビーム走査装置。
8. 請求項１ないし７のいずれか１項に記載のマルチビーム走査装置と、
   前記マルチビーム走査装置により像担持体を光走査して潜像を形成し、形成された潜像を顕像化する画像形成手段と、
   からなることを特徴とする画像形成装置。
9. 前記画像形成手段は、トナー現像により潜像を顕像化し、記録媒体に顕像化されたトナー画像を転写することを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
10. 前記ビームピッチの状態を顕像化された画像により視覚を通じて確認するためのモードを設定する制御手段を備えていることを特徴とする請求項８または９に記載の画像形成装置。
11. 前記制御手段は、前記複数本のレーザビームのうち予め設定された２本のレーザビームを対として主走査方向に予め設定された間隔で書き込んで画像を形成することを特徴とする請求項１０記載の画像形成装置。
12. 前記予め設定された２本のレーザビームは被走査面上で隣接するビームであることを特徴とする請求項１１記載の画像形成装置。
13. 前記制御手段は、前記予め設定された対となる２本のレーザビームを１本ずつ副走査方向にずらすとともに主走査方向に前記あらかじめ設定した間隔ずらして書き込むことを特徴とする請求項１２記載の画像形成装置。
14. 前記モードが、前記偏向器の同一の面だけで前記レーザビームを偏向して被走査面上に書き込む第１パターンと、前記偏向器の隣接する２面で前記レーザビームを偏向して被走査面上に書き込む第２パターンとを含んでいることを特徴とする請求項１０ないし１３のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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