JP4579260B2 - 光走査装置および画像形成装置 - Google Patents
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Description
例えば、本出願人は、先に、特許文献1(特開平11−023988号)、特許文献2(特開平11−212006号)および特許文献3(特開2000−75227号)等において、上述の問題を解決し、複数のレーザ光ビームを射出するマルチビーム光源装置を提案した。これら先願のマルチビーム光源装置は、例えば、複数の半導体レーザ、該半導体レーザにそれぞれ対応して設けられるカップリングレンズおよびこれら半導体レーザと各対応するカップリングレンズとを主走査方向に配列して一体的に保持する光源保持部材を有する第1の光源部と、この第1の光源部とほぼ同様に構成した第2の光源部と、これら第1および第2の光源部の光ビームを近接させて射出するためのビーム合成手段とを備えて構成する。
ところで、これらの光源装置において、小型化および低コスト化の観点より、カップリングレンズは、光源保持部材に紫外線(UV)硬化接着剤等で接着固定されている。カップリングレンズを光源保持部材に直接接着することにより、カップリングレンズのセルが不要となり、複数のカップリングレンズ間を一層近接させて配置することができる。
単一の光源部を有するマルチビーム光源装置の一例の構成を図24に示す。図24は、マルチビーム光源装置の構成を示す分解斜視図であり、2個の半導体レーザ1001および1002に、それぞれ対応してカップリングレンズ1003および1004が設けられている。これらカップリングレンズ1003および1004は、互いに対をなし、半導体レーザ1001および1002からの射出光を走査光学系にカップリングする。これらの部材を一体に保持する光源保持部材1005が、マルチビーム光源装置に設けられている。
また、上述した第1の光源部、第2の光源部およびビーム合成手段を有するマルチビーム光源装置の一例の構成を図25に示す。図25は、マルチビーム光源装置の構成を示す分解斜視図であり、マルチビーム光源装置は、半導体レーザ1011,1012,1021,1022、カップリングレンズ1013,1014,1023,1024、光源保持部材1015,1025およびプリズム1030を具備している。
プリズム1030は、平行四辺形柱部1031、三角形柱部1032および1/2波長板1033を有しており、半導体レーザ1011,1012,1021および1022の各発光点から射出される複数の光ビームを走査光学系の光軸に対して副走査方向に近接させて射出させるビーム合成手段を構成している。1/2波長板1033は、プリズム1030の平行四辺形柱部1031における半導体レーザ1021および1022からのレーザビームの入射部分に設けられている。
上述したマルチビーム光源装置における半導体レーザとカップリングレンズは、所望の副走査ビームピッチが得られるように、位置決め調整されて光源保持部材に保持されている。しかしながら、半導体レーザとカップリングレンズの位置決め調整を高精度に行うことは困難であり、調整誤差、マルチビーム光源装置を光学ハウジングに取り付ける際の取付誤差、光学素子の加工ばらつき、光学素子の組み付けばらつきおよび光学ハウジングの加工ばらつき等により、所望の副走査ビームピッチは維持されない。そこで、先に述べた、特許文献2および特許文献3等においては、図26に示すように、射出ビームの光軸と略一致する方向の軸線を回転軸Cとして光源部を回転する(以下、このような回転を「γ回転」と称する)ことにより、射出ビームの射出方向を変化させて、被走査面上で所望の副走査方向についてのビームスポット間隔、つまり副走査ビームピッチ、が得られるように調整することを可能としている。
上述したカップリングレンズの接着時には、各光ビームが被走査面上で所望の位置となるように位置決めされて、図28に示されるように、カップリングレンズ1003等のカップリングレンズCLが紫外線硬化接着剤等からなる接着層GLを介して光源保持部材1005等の光源保持部材SM(の支持突起部1005a等)に接着固定される。
・光ビームの太さが変化することにより、ビームスポット径が変動する(光ビームが太くなるとビームスポット径は小さくなり、光ビームが細くなるとビームスポット径は太くなる)。
・特に、光ビームが細くなった場合には、発散角のばらつきの影響を受けやすくなり、安定したビームスポット径が得られなくなる。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、副走査方向についての光ビームのビームスポット間隔を含む光ビームの良好な調整位置精度、およびその調整に伴うビームスポット径の変動が少なく安定したビームスポットを得ることを可能とするマルチビーム光源装置と、前記マルチビーム光源装置からの光束を偏向する光偏向器と、該光偏向器からの光束を被走査面に導く結像光学系とを備えた光走査装置および該光走査装置を備えた画像形成装置に関する。
各々1個以上の発光部を有する複数個の光源と、該各光源にそれぞれ個別に対応するカップリングレンズとを有するマルチビーム光源装置と、前記マルチビーム光源装置からの光束を偏向する光偏向器と、該光偏向器からの光束を被走査面に導く結像光学系とを備える光走査装置において、
前記カップリングレンズを保持する第1のレンズセルおよび第2のレンズセルを更に備え、
前記第1のレンズセルおよび前記第2のレンズセルは前記カップリングレンズを保持したまま回動可能であり、
前記各カップリングレンズは、それぞれ前記各対応する光源に対して、当該カップリングレンズの光軸とほぼ平行な軸線を回転軸として回動可能であり、
副走査方向の位置関係において、前記第1のレンズセルの第1の回転軸の第1の軸線は、前記カップリングレンズの光軸と前記光源の発光部との間に設定され、
副走査方向の位置関係において、前記第2のレンズセルの第2の回転軸の第2の軸線は、前記光源の発光部に対して前記カップリングレンズの光軸と反対側に設定されていることを特徴としている。
本発明の請求項1による光走査装置は、各々1個以上の発光部を有する複数個の光源と、該各光源にそれぞれ個別に対応するカップリングレンズとを有するマルチビーム光源装置と、前記マルチビーム光源装置からの光束を偏向する光偏向器と、該光偏向器からの光束を被走査面に導く結像光学系とを備える光走査装置において、
前記カップリングレンズを保持する第1のレンズセルおよび第2のレンズセルを更に備え、
前記第1のレンズセルおよび前記第2のレンズセルは前記カップリングレンズを保持したまま回動可能であり、
前記各カップリングレンズは、それぞれ前記各対応する光源に対して、当該カップリングレンズの光軸とほぼ平行な軸線を回転軸として回動可能であり、
副走査方向の位置関係において、前記第1のレンズセルの第1の回転軸の第1の軸線は、前記カップリングレンズの光軸と前記光源の発光部との間に設定され、
副走査方向の位置関係において、前記第2のレンズセルの第2の回転軸の第2の軸線は、前記光源の発光部に対して前記カップリングレンズの光軸と反対側に設定されている。
このような構成により、各々1個以上の発光部を有する複数個の光源、および該各光源にそれぞれ個別に対応するカップリングレンズを有するマルチビーム光源装置を備える光走査装置において、光源を回転することなく、副走査方向のビームスポット間隔の良好な調整が可能で、調整によるビームスポット径変動が少なく安定したビームスポット径を維持することができ、しかも光量変動が少なく、特に、カップリングレンズの回転に対するビームスポット位置の変動の感度を低下させ、副走査方向のビームスポット位置の微調整を可能とし、より精密なビームスポット間隔調整を実現することができると共に、第1のレンズセルの回動により副走査方向の微調整が可能となり、また、第2のレンズセルの回動により副走査方向の粗調整が可能となる。このように、カップリングレンズの回転調整軸2つ持つことにより、カップリングレンズの回転に対するビームスポット位置の変動の感度を2つ設定でき、粗調整と微調整を使い分けることができて、作業効率を大幅に向上させることが可能である。
このような構成により、高品位な画像再現性を確保することができる画像形成装置を実現することができる。
さらに、本発明の請求項1の光走査装置によれば、各々1個以上の発光部を有する複数個の光源と、該各光源にそれぞれ個別に対応するカップリングレンズとを有するマルチビーム光源装置と、前記マルチビーム光源装置からの光束を偏向する光偏向器と、該光偏向器からの光束を被走査面に導く結像光学系とを備える光走査装置において、
前記カップリングレンズを保持する第1のレンズセルおよび第2のレンズセルを更に備え、
前記第1のレンズセルおよび前記第2のレンズセルは前記カップリングレンズを保持したまま回動可能であり、
前記各カップリングレンズは、それぞれ前記各対応する光源に対して、当該カップリングレンズの光軸とほぼ平行な軸線を回転軸として回動可能であり、
副走査方向の位置関係において、前記第1のレンズセルの第1の回転軸の第1の軸線は、前記カップリングレンズの光軸と前記光源の発光部との間に設定され、
副走査方向の位置関係において、前記第2のレンズセルの第2の回転軸の第2の軸線は、前記光源の発光部に対して前記カップリングレンズの光軸と反対側に設定されていることにより、光源を回転することなく、副走査方向のビームスポット間隔の良好な調整が可能で、調整によるビームスポット径変動が少なく安定したビームスポット径を維持することができ、しかも光量変動が少なく、特に、カップリングレンズの回転に対するビームスポット位置の変動の感度を低下させ、副走査方向のビームスポット位置の微調整を可能とし、より精密なビームスポット間隔調整を実現することができると共に、第1のレンズセルの回動により副走査方向のビームスポット間隔の微調整が可能となり、第2のレンズセルの回動により副走査方向のビームスポット間隔粗調整が可能となり、カップリングレンズの回転に対するビームスポット位置の変動の感度を2つ設定でき、粗調整と微調整を使い分けることができて、作業効率を大幅に向上することが可能となる。
〈第1の実施の形態〉
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る光源装置の要部となるカップリングレンズの接着に係る構成を示している。
図1には、コリメータレンズ等のカップリングレンズCLおよび該カップリングレンズCLを接着固定する光源保持部材としての4個のレンズ支持部SM1〜SM4を示している。4個のレンズ支持部SM1〜SM4は、カップリングレンズCLの周囲に90°間隔で配置され、カップリングレンズCLの周面を90°間隔の4点で、例えば紫外線硬化接着剤等を用いた接着層GLを介して接着固定している。
すなわち、図1に示すように、カップリングレンズCLの周面の90°間隔の4点で光源保持部材のレンズ支持部SM1〜SM4に接着層GLを介して接着する。このようにした場合、環境変動時には、4個所の接着部それぞれより応力が発生する。このとき、カップリングレンズCLの位置変動は、それぞれ対向する方向からの力によって相殺され、大きく低減される。また、カップリングレンズCLが光源保持部材に偏心して固定され、カップリングレンズCLと光源保持部材との間の接着層GLに偏りが発生した場合においても、従来1方向にのみ発生していた力に対し、カップリングレンズCLを保持する別の保持接着部より、その力を抑制する方向への力が発生する。
このため、カップリングレンズCLの位置変動は、効果的に低減される。
さらに、環境変動時におけるカップリングレンズの位置変動を抑制する方法として、図2に示すように3点で接着した場合を例にとって説明する。
図2は、本発明の第2の実施の形態に係る光源装置の要部となるカップリングレンズの接着に係る構成を示している。
図2には、カップリングレンズCLおよび該カップリングレンズCLを接着固定する光源保持部材の3個のレンズ支持部SM11〜SM13を示している。3個のレンズ支持部SM11〜SM13は、カップリングレンズCLの周囲に120°間隔で配置され、カップリングレンズCLの周面を120°間隔の3点で、例えば紫外線硬化接着剤等を用いた接着層GLを介して接着固定している。
上述した第1の実施の形態においても説明したように、カップリングレンズCLの接着保持部を3点持つことにより、環境変動時におけるカップリングレンズCLの位置変動は抑制できる。
上述した第1および第2の実施の形態に示すような構成の光源装置とすることにより、環境変動時においても、接着剤の膨張または収縮によるカップリングレンズCLの位置変動を低減させることができる。
さらに、カップリングレンズを接着する複数の保持部は、光軸にほぼ直交する平面内において対向する方向に位置しないことが望ましい。
図5は、本発明の第3の実施の形態に係る光源装置の要部となるカップリングレンズの接着に係る構成を示している。
図5には、図2とほぼ同様にカップリングレンズCLおよび該カップリングレンズCLを接着固定する光源保持部材の3個のレンズ支持部SM11〜SM13を示している。3個のレンズ支持部SM11〜SM13は、カップリングレンズCLの周囲に120°間隔で配置され、カップリングレンズCLの周面を120°間隔の3点で、例えば紫外線硬化接着剤等を用いた接着層GLを介して接着固定している。
この第3の実施の形態による光源装置では、紫外線照射個所を設け、紫外線硬化接着剤に均一に照射させることを可能とし、接着剤硬化時のカップリングレンズの位置変動を抑制して、光ビーム射出方向の初期調整精度を向上し得るようにしている。
半導体レーザから射出された全ての光ビームをポリゴンミラーの反射面近傍で主走査方向について交差させることが望ましい。
図7は、本発明の第4の実施の形態に係る光源装置の要部となる光学系に係る構成を模式的に展開して示している。
図7には、半導体レーザLD1,LD2、ポリゴンミラーPM、走査光学系SO1,SO2および被走査面SPが示されている。
反射面D1は、半導体レーザLD1から射出された光ビームが被走査面SPにおいてある像高P1に到達する際のポリゴンミラーPMの反射面をあらわしている。また、反射面D2は、半導体レーザLD2から射出された光ビームが被走査面SPにおいて同一の像高P2に到達する際のポリゴンミラーPMの反射面をあらわしている。各光ビームは、ポリゴンミラーPMに入射するときに、ある角度Δαだけ分離されている。したがって、同一の像高P1,P2に到達するための反射面には、これら反射面D1と反射面D2との角度差に相当する走査の時間的な遅れが生じる。
そこで、この実施の形態では、図7に示すように、ポリゴンミラーPMの反射面近傍において、半導体レーザLD1およびLD2からの2つの光ビームを交差させることにより、被走査面SP上において主走査方向について同一の像高P1およびP2に達するときに、光学素子の主走査方向についてのほぼ同じ光路を通るようになり、走査線曲がり等を効果的に低減することができる。また、ポリゴンミラーPMよりも像面側の各光学部品のばらつきによる各光ビーム間の主走査方向についての書込位置変動は、全ての光ビームについてほぼ同量となり、各ビーム間における主走査方向についての書込位置ずれは効果的に抑制される。
さらに、図7のような構成とすることにより、ポリゴンミラーPMの内接円半径を最小とすることが可能となる。
このような実施の形態の光源装置によれば、光学的なサグの影響を低減することができ、環境変動時においても、被走査面上で、良好なビーム位置精度を確保しつつ、良好な光学性能を得ることができる。また、ポリゴンミラーを小さくすることが可能となり、騒音の低減にも寄与する。
次に第5の実施の形態に係る光源装置について、例えば、一対の半導体レーザと各対応するカップリングレンズとを主走査方向に並置して一体的に保持してなる2ビーム光源装置を例にとって説明する。
すなわち、図9は、本発明の第5の実施の形態に係る光源装置の要部となる構成を模式的に示している。
図9に示す光源装置は、半導体レーザ1,2、カップリングレンズ3,4、および光源保持部材5を具備している。
この光源装置は、各々シングルビームの半導体レーザからなる2個の半導体レーザ1および2を用いる2ビーム光源装置として構成されている。これら半導体レーザ1および2に、それぞれ対応してカップリングレンズ3および4が設けられている。これらカップリングレンズ3および4は、互いに対をなし、半導体レーザ1および2からの射出光を走査光学系にカップリングする。
半導体レーザ1とそれに対応するカップリングレンズ3は、光軸を一致させ、半導体レーザ2とそれに対応するカップリングレンズ4は光軸を一致させ、且つこれらの光軸は光偏向器としてのポリゴンミラー近傍で交差するように相互間において角度θをなすような傾斜が付されて、光源保持部材5に保持されている。
上述したように、半導体レーザ1およびそれに対応するカップリングレンズ3からなる光源部と、半導体レーザ2およびそれに対応するカップリングレンズ4からなる光源部とは、図9に示すように、主走査方向に所定の距離を隔てて配置されており、それぞれの光ビームは主走査方向に角度θをなして射出される。また、光源保持部材5は、両光ビームがなす角θのほぼ中心位置を回転軸として、回動し得るように適宜なる支持部材に支持されている。
このような実施の形態による光源装置によれば、副走査方向のビームスポット間隔が調整可能であるため、光源部の光軸のアラインメント調整精度を緩和することが可能となり、量産性に適する光源装置を実現することができる。
次に、光源装置の第6の実施の形態として、光源保持部材が、単一または複数の発光部を支持する2個の第1の光源保持部材と、これら2個の第1の光源保持部材およびそれらに対応する2個のカップリングレンズを一体的に支持する第2の光源保持部材を有して構成する光源装置について説明する。
すなわち、図11は、本発明の第6の実施の形態に係る光源装置の要部となる構成を模式的に示している。図11に示す光源装置は、光源11,12、カップリングレンズ13,14、第1の光源保持部材15A,15Bおよび第2の光源保持部材15Cを具備している。
例えば、半導体レーザや半導体レーザアレイのような光源11および12は、それぞれ第1の光源保持部材15Aおよび15Bに図12に示すように、圧入したり、図13に示すようにばね16で押えたり、またはねじ締結による螺着などの方法により固定され保持される。これら第1の光源保持部材15Aおよび15Bは、各対応するカップリングレンズ13および14と共に、第2の光源保持部材15Cに一体的に保持されている。
また、光ビームの射出方向を初期調整する際に、カップリングレンズ13および14が第2の光源保持部材15Cに接着固定されていても、第1の光源保持部材15Aおよび15Bは、光軸にほぼ直交する平面内で移動可能であるため、第1の光源保持部材15Aおよび15Bの移動による光源11および12の移動によって、光ビームの射出方向を調整することができる。
以上のように、光源部を部分毎に交換可能にしたことにより、部品のリサイクルを容易に実現することができる。また、第1の光源保持部材と、第2の光源保持部材の材質を一致させ、線膨張係数をほぼ一致させることにより、温度変化時における線膨張係数差による変形が低減され、高密度な光走査装置においても安定したビームスポット間隔を維持することにより、高品位な画像再現性を確保することができる光走査装置を実現することができる。
図14は、本発明の第7の実施の形態に係るマルチビーム方式の光走査装置の要部の構成を示す斜視図である。この実施の形態の光走査装置は、図1、図2、図5、図7、図9、または図11等に従った光源装置を用いている。
すなわち、図14に示す光走査装置は、光源装置21、アパーチャ(絞り開口)22、シリンドリカルレンズ23、ポリゴンミラー(回転多面鏡)24、fθレンズ25、トロイダルレンズ26、反射ミラー27および感光体28を具備する。マルチビーム光源装置21は、この場合、図9または図11等に示した2ビーム光源装置であり、半導体レーザおよびカップリングレンズを備えている。fθレンズ25およびトロイダルレンズ26は、走査結像光学系を構成する。
光源装置21から射出される2つのレーザ光ビームは、アパーチャ22を通過する際に、光束周辺部が遮断除去されてビーム整形され、線像結像光学系としてのシリンドリカルレンズ23に入射する。シリンドリカルレンズ23は、屈折力、つまりパワーのない方向を主走査方向に向けて配置され、副走査方向については、正のパワーを持ち、入射する光ビームを副走査方向に集束させる。
このような光走査装置における光源装置21として、第1〜第6の実施の形態において説明したような光源装置を使用することにより、良好な光学性能を維持しつつ各光ビームの位置精度が、環境変動によらず安定している光走査装置を実現することができる。
図15は、本発明の第8の実施の形態に係る画像形成装置であるレーザプリンタの要部の構成を模式的に示す縦断面図である。この実施の形態のレーザプリンタは、光走査装置として、図14に示した光走査装置、すなわち図1、図2、図5、図7、図9、または図11等に従った光源装置を用いた光走査装置を用いている。
すなわち、図15に示すレーザプリンタ100は、像担持体111、帯電ローラ112、現像装置113、転写ローラ114、クリーニング装置115、定着装置116、光走査装置117、カセット118、レジストローラ対119、給紙コロ120、搬送路121、排紙ローラ対122およびトレイ123を具備している。
レーザプリンタ100は、像担持体111として円筒状に形成された光導電性の感光体を有している。像担持体111の周囲には、帯電ローラ112、現像装置113、転写ローラ114およびクリーニング装置115が配備されている。ここでは、帯電手段として帯電ローラ112を用いているが、帯電手段としてコロナチャージャを用いることもできる。
画像形成を行うときは、光導電性の感光体である像担持体111が時計回りに等速回転され、その像担持体111の表面が帯電ローラ112により均一に帯電された後、光走査装置117のレーザビームLB1およびLB2の光書込により露光されて静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、いわゆる「ネガ潜像」であって画像部が露光されている。この静電潜像は、現像装置113によって反転現像され、像担持体111上にトナー画像が形成される。
転写紙Pが収納されたカセット118は、画像形成装置100の本体に脱着可能である。カセット118が図15に示されるように装着された状態において、収納された転写紙Pの最上位の1枚が給紙コロ120により取り出されて給紙搬送系に給紙される。給紙搬送系においては、レジストローラ対119が、給紙された転写紙Pの先端部を捉える。そして、レジストローラ対119は、像担持体111上のトナー画像が転写位置へ移動するのにタイミングを合わせて、転写紙Pを転写部へ送り込む。
このようにして、像担持体111に光走査により潜像を形成し、該潜像を可視化して所望の記録画像を得る画像形成装置において、像担持体111を光走査する光走査装置として、図14に示した光走査装置を用いる。像担持体111は、光導電性の感光体であり、その均一帯電と光走査とにより静電潜像が形成され、形成された静電潜像がトナー画像として可視化される。
本発明の第9の実施の形態は、光源全体を回転することなく、カップリングレンズ透過後の光ビームの射出角度を変えることを可能とする光源装置である。
図16に示すように、カップリングレンズCLは、その光軸Aに平行な軸線上の回転軸Bを持つ。図16に示す「×印」は、光源としての半導体レーザの(光軸の)位置を示している。例えば、図16の状態から図17の状態へカップリングレンズCLを回転軸Bを中心として180°回転させる。この時、光源は回転しないように固定しておく。この場合、図16および図17からわかるように、カップリングレンズCLを回転させることによって、カップリングレンズCLから射出される光ビームの副走査方向についての角度を変化させることが可能となる。図17に示すように、このときのカップリングレンズCLの副走査方向へのシフト量をZ1とすると、被走査面上でのビームスポット位置のシフト量Z2は、
Z2=Z1×m (m:全系の副走査方向横倍率)
であらわされる。
ここでは、理解を容易にするために、カップリングレンズCLを180°回転させた場合を例として説明したが、カップリングレンズCLの回転に伴って、シフト量Z1の値は連続的に変化するので、所望の変化量となるようにカップリングレンズCLの回転量を決めることができる。
この第9の実施の形態の構成によれば、副走査方向のビームスポット間隔を調整する際に、光源を回転させることなく、副走査方向のビームスポット間隔の良好な調整が可能であり、調整によるビームスポット径変動が少なく安定したビームスポット径を維持して、光量変動が少ないマルチビーム光源装置を実現することが可能である。
本発明の第10の実施の形態による光源装置は、上述した第9の実施の形態に基づいて具体的に構成した光源装置の例である。
光源装置の要部である光源としての半導体レーザLD、カップリングレンズCL、並びにこれらをそれぞれ支持し且つ相対的に回動可能な第1のセルSC1および第2のセルSC2からなる部分を図18および図19に示している。
図18および図19に示すように、半導体レーザLDは、第1のセルSC1に固定され保持されている。カップリングレンズCLは、第1のセルSC1に対して、γ回転方向に回動可能として設けられた第2のセルSC2に、所望の光束状態で且つ射出方向となるように、位置および方向が調整されて、固定され保持されている。この時、カップリングレンズCLの光軸A1と第2のセルSC2の回転軸B1は一致しておらず、また、第2のセルSC2の回転軸B1は、光源である半導体レーザLDの光軸とカップリングレンズCLの光軸A1との間に配置されている。
この第10の実施の形態に示された光源装置によれば、カップリングレンズの回転に対するビームスポット位置の変動の感度を低くし、副走査方向のビームスポット位置の微調整を可能として、より精密なビームスポット間隔調整を実現することができる。
次に、本発明に係る第11の実施の形態による光源装置として、カップリングレンズの回転軸を2つ設ける構成につい図20および図21を参照して説明する。
図20および図21に示すように、光源としての半導体レーザLDは、第1のセルSC11に固定保持されている。カップリングレンズCLは、第1のセルSC11に対し回転軸B11についてγ回転方向に回動可能として設けられる第2のセルSC12に、所望の光束状態で且つ射出方向となるように位置および方向が調整され、固定保持されている。さらに、第1のセルSC11に対して、第2のセルSC12とは別の回転軸B12についてγ回転方向に回動可能として設けられる第3のセルSC13に、第2のセルSC2が保持されている。
この第11の実施の形態の光源装置によれば、カップリングレンズの回転調整軸を複数本持つことにより、カップリングレンズの回転に対するビームスポット位置の変動の感度を複数設定でき、粗調整と微調整を使い分けることができて、作業効率を大幅に向上することが可能である。
図22は、本発明の第12の実施の形態に係るマルチビーム方式の光走査装置の要部の構成を示す斜視図である。この実施の形態の光走査装置は、図16、図17と図19、または図20と図21等に従った光源装置を用いている。
すなわち、図22に示す光走査装置は、光源装置31、アパーチャ(絞り開口)32、シリンドリカルレンズ33、ポリゴンミラー34、fθレンズ35、トロイダルレンズ36、反射ミラー37および感光体38を具備する。マルチビーム光源装置31は、この場合、図16、図17、図19、または図20と図21等に示した光源装置からなる2ビーム光源装置であり、半導体レーザおよびカップリングレンズを備えている。fθレンズ35およびトロイダルレンズ36は、走査結像光学系を構成する。
このような光走査装置における光源装置31として、第9〜第11の実施の形態において説明したような光源装置を使用することにより、良好な光学性能を維持しつつ各光ビームの位置精度が、環境変動によらず安定している光走査装置を実現することができる。
図23は、本発明の第13の実施の形態に係る画像形成装置であるレーザプリンタの要部の構成を模式的に示す縦断面図である。この実施の形態のレーザプリンタは、光走査装置として、図22に示した光走査装置、すなわち図16、図17と図19、または図20と図21等に従った光源装置を用いた光走査装置を用いている。
すなわち、図23に示すレーザプリンタ200は、像担持体211、帯電ローラ212、現像装置213、転写ローラ214、クリーニング装置215、定着装置216、光走査装置217、カセット218、レジストローラ対219、給紙コロ220、搬送路221、排紙ローラ対222およびトレイ223を具備している。
レーザプリンタ200は、像担持体211として円筒状に形成された光導電性の感光体を有している。像担持体211の周囲には、帯電ローラ212、現像装置213、転写ローラ214およびクリーニング装置215が配備されている。ここでは、帯電手段として帯電ローラ212を用いているが、帯電手段としてコロナチャージャを用いることもできる。
画像形成を行うときは、光導電性の感光体である像担持体211が時計回りに等速回転され、その像担持体211の表面が帯電ローラ212により均一に帯電された後、光走査装置217のレーザビームLBの光書込により露光されて静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、いわゆる「ネガ潜像」であって画像部が露光されている。この静電潜像は、現像装置213によって反転現像され、像担持体211上にトナー画像が形成される。
転写紙Pが収納されたカセット218は、画像形成装置200の本体に脱着可能である。カセット218が図23に示されるように装着された状態において、収納された転写紙Pの最上位の1枚が給紙コロ220により取り出されて給紙搬送系に給紙される。
このようにして、像担持体211に光走査により潜像を形成し、該潜像を可視化して所望の記録画像を得る画像形成装置において、像担持体211を光走査する光走査装置として、図22に示した光走査装置を用いる。像担持体211は光導電性の感光体であり、その均一帯電と光走査とにより静電潜像が形成され、形成された静電潜像がトナー画像として可視化される。
SM1〜SM4,SM11〜SM13 光源保持部材
GL 接着層
LD,LD1,LD2 半導体レーザ(光源)
PM ポリゴンミラー(回転多面鏡)
SO1,SO2 走査光学系
SP 被走査面
D1,D2 反射面
SC1,SC2,SC11,SC12,SC13 セル
1,2,11,12, 半導体レーザ
3,4,13,14 カップリングレンズ
5,15 光源保持部材
5a〜5d 支持突起部
21,31 マルチビーム光源装置
22,32 アパーチャ(絞り開口)
23,33 シリンドリカルレンズ
24,34 ポリゴンミラー(回転多面鏡)
25,35 fθレンズ
26,36 トロイダルレンズ
27,37 反射ミラー
28,38 感光体
100,200 レーザプリンタ
111,211 像担持体
112,212 帯電ローラ
113,213 現像装置
114,214 転写ローラ
115,215 クリーニング装置
116,216 定着装置
117,217 光走査装置
118,218 カセット
119,219 レジストローラ対
120,220 給紙コロ
121,221 搬送路
122,222 排紙ローラ対
123,223 トレイ
Claims (2)
- 各々1個以上の発光部を有する複数個の光源と、該各光源にそれぞれ個別に対応するカップリングレンズとを有するマルチビーム光源装置と、前記マルチビーム光源装置からの光束を偏向する光偏向器と、該光偏向器からの光束を被走査面に導く結像光学系とを備える光走査装置において、
前記カップリングレンズを保持する第1のレンズセルおよび第2のレンズセルを更に備え、
前記第1のレンズセルおよび前記第2のレンズセルは前記カップリングレンズを保持したまま回動可能であり、
前記各カップリングレンズは、それぞれ前記各対応する光源に対して、当該カップリングレンズの光軸とほぼ平行な軸線を回転軸として回動可能であり、
副走査方向の位置関係において、前記第1のレンズセルの第1の回転軸の第1の軸線は、前記カップリングレンズの光軸と前記光源の発光部との間に設定され、
副走査方向の位置関係において、前記第2のレンズセルの第2の回転軸の第2の軸線は、前記光源の発光部に対して前記カップリングレンズの光軸と反対側に設定されていることを特徴とする光走査装置。 - 請求項1に記載の光走査装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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