JP4632528B2 - Light beam adjusting method, multi-beam scanning apparatus and image forming apparatus in multi-beam scanning apparatus - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、マルチビーム走査装置における光ビーム調整方法およびマルチビーム走査装置および画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光製版装置や光描画装置、デジタル複写装置や光プリンタ、光プロッタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置に関連して広く知られた光走査装置として、被走査面を複数の光スポットで同時走査する「マルチビーム走査装置」が実現されつつある。
【０００３】
マルチビーム走査装置では、複数の光ビームのそれぞれが被走査面を光走査するので、適正な光走査が成されるためには、複数の光ビーム相互の位置関係に高精度が要求される。複数の光ビームの位置関係に「狂い」があると、各光ビームで走査される走査線のピッチが一定にならなかったり、各光ビームの光学系に対する位置関係が適正なものにならず、走査線が著しく曲がったりする。
【０００４】
このためマルチビーム走査装置には、組立て時における調整や、メンテナンス時における経時変化の補正等のために「光ビーム調整」が必要となる。光ビーム調整は極めてデリケートな作業であり、熟練を必要としていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、マルチビーム走査装置における光ビーム調整を容易化することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明の光ビーム調整方法は「複数の発光部を有し、複数光ビームを射出する光源部からの複数光ビームを、これら複数光ビームに共通の光偏向器により偏向させ、各偏向光ビームを、走査結像光学系により被走査面に向って集光し、被走査面上に互いに副走査方向に分離した複数の光スポットを形成し、被走査面の複数走査線を同時に光走査するマルチビーム走査装置において、光ビームの位置および／又は向きを調整する方法」である。
【０００７】
即ち、この発明に言う「光ビーム調整」は、光ビームの位置および／又は向きの調整である。
請求項１記載の光ビーム調整方法は、以下の如き特徴を有する。
【０００８】
即ち、少くとも１つの光ビームの光路中に「結像機能を持たない屈折光学系」を配置する。そして、屈折光学系の「空間的な状態」を変化させることにより、屈折光学系を透過する光ビームの位置および／または向きを調整する。
【０００９】
「結像機能を持たない屈折光学系」は、光線を屈折させる機能を持つが、結像機能、即ち、屈折光学系に入射する光ビームが持っている光ビーム形態（平行光ビーム・集束光ビーム・発散光ビーム）に変化を与えない光学系である。
【００１０】
屈折光学系としては「２つの楔状プリズムを楔の向きを互いに逆にして組合せたもの」を用い、これら楔状プリズムの一方を他方に対して平行移動させることにより、光ビームの位置を調整することも考えられ、この場合には、屈折光学系を透過した光ビームの「位置」を平行移動的に調整することができる。
【００１１】
また、屈折光学系として「２つの楔状プリズムを楔の向きを互いに逆にして組合せたもの」を用い、これら楔状プリズムの一方を他方に対して回転させることにより、光ビームの「向き」を調整することも考えられる。
【００１２】
しかし、請求項１記載の光ビーム調整方法は、屈折光学系として「互いに屈折率の異なる材質による２つの楔状プリズムを楔の向きを互いに逆にして組合せ一体化したもの」を用い、屈折光学系の回転により光ビームの向きを調整することを特徴とする。
【００１３】
上記請求項１記載の光ビーム調整方法において「屈折光学系を構成する２つの楔状プリズム」は同一形状であることができる（請求項２）。
【００１４】
なお、屈折光学系として「平行平板」を用い、この平行平板を、光ビームの入射方向に対して傾けることにより光ビームの位置を調整することも考えられる。
【００１５】
この発明のマルチビーム走査装置は「複数の発光部を有し、複数光ビームを射出する光源部からの複数光ビームを、これら複数光ビームに共通の光偏向器により偏向させ、各偏向光ビームを、走査結像光学系により被走査面に向って集光し、被走査面上に互いに副走査方向に分離した複数の光スポットを形成し、被走査面の複数走査線を同時に光走査するマルチビーム走査装置」であって、１以上の光ビームに対して、上記請求項１または２記載の光ビーム調整方法で光ビーム調整を行うことを特徴とする（請求項３）。
【００１６】
この請求項３記載のマルチビーム走査装置においては、光源部を「２つの半導体レーザと、これら各半導体レーザからの光ビームをカップリングする２つのカップリングレンズと、カップリングされた２つの光ビームを合成する合成プリズムと」を有するように構成し、一方の半導体レーザからの光ビームに対し、この半導体レーザと合成プリズムとの間において光ビーム調整を行うようにすることができる（請求項４）。
【００１７】
上記請求項３記載のマルチビーム走査装置においてはまた、光源部を「２以上の半導体レーザと、これら各半導体レーザからの光ビームをカップリングする複数のカップリングレンズと」を有する構成として、カップリングされた各光ビームが「主走査方向において、光偏向器による偏向位置の近傍で交叉する」ように設定し、光源部と偏向位置との間において光ビーム調整を行うようにすることができる（請求項５）。
【００１８】
この発明の画像形成装置は、感光媒体に光走査により潜像を形成し、潜像を可視化する画像形成装置において、感光媒体に光走査を行う光走査装置として、請求項３〜５の任意の１に記載のマルチビーム走査装置を用いることを特徴とする（請求項６）。
即ち、画像形成装置において、感光媒体は、上の説明における「被走査面」の実体を成すものである。
【００１９】
この場合、マルチビーム走査装置における光源部から射出する複数光ビームは独立して光強度を調整できるものである。
【００２０】
感光媒体としては「銀塩フィルム」を用いることができる。この場合、マルチビーム走査装置による光走査で形成された潜像は通常の銀塩写真の現像・定着プロセスで可視化することができる。請求項６記載の画像形成装置において、感光媒体として銀塩フィルムを用いたものは「光製版装置」や「光描画装置」として実施することができる。
【００２１】
感光媒体として「露光により発色する発色印画紙」を用いることもでき、このような場合には、マルチビーム走査装置によるマルチビーム走査により、発色印画紙に直接可視画像を書きこむこともできる。
【００２２】
請求項６記載の画像形成装置においてはまた、感光媒体として「光導電性の感光体」を用いることができる。この場合は、感光媒体を均一帯電したのち、マルチビーム走査装置による光走査を行うと、潜像が静電潜像として形成される。この静電潜像は、トナー画像として可視化できる（請求項７）。
【００２３】
トナー画像は「シート状の記録媒体」に定着することができる。例えば、周知の酸化亜鉛紙のように、光導電性の感光体自体がシート状である場合には、可視化されたトナー画像を感光体上に直接定着できる。
【００２４】
感光体が繰り返し使用されるものである場合は、感光体上に形成されたトナー画像を、各種の転写紙やＯＨＰシート（オーバヘッドプロジェクタ用のプラスチックシート）等の「シート状記録媒体」に、感光体上から直接もしくは中間転写ベルト等の中間転写媒体を介して転写し、定着を行なう。
【００２５】
このような画像形成装置は、デジタル複写装置や光プリンタ、光プロッタ、ファクシミリ装置等として実施できる。
【００２６】
潜像は、マルチビーム走査による書き込みで形成されるのであるから、マルチビーム走査装置に印加される画像情報は、原稿を読み取ったものでもよいし、コンピュータやワードプロセッサ等で生成させたものでもよく、外部機器から転送される情報でもよい。
【００２７】
なお、この発明のマルチビーム走査装置は、上記の如き画像形成装置以外にも用いることができることは言うまでもない。例えば、光ビームで加工対象物を走査して、加工対象物の表面形状を加工する光加工機に用いることもできるし、検査対象物の表面を光走査して表面状態の検査を行う検査装置に用いることもできるし、原稿の読取部を走査する読取装置に用いることもできる。この発明のマルチビーム走査装置を、検査装置や読取装置に用いる場合、光源部から放射される複数光ビームの強度は一定でよいから、これらを独立して強度変調する必要は必ずしもない。
【００２８】
【発明の実施の形態】
図１は、光ビーム調整方法の１形態を説明するための図である。図中、符号Ｂ１、Ｂ２は光ビーム（の主光線）を示している。図１の形態は、光ビームＢ１を基準とし、この光ビームＢ１に対して光ビームＢ２を光ビーム調整する方法である。
【００２９】
光ビームＢ１、Ｂ２は「複数の発光部を有し、複数光ビームを射出する光源部からの複数光ビームを、これら複数光ビームに共通の光偏向器により偏向させ、各偏向光ビームを、走査結像光学系により被走査面に向って集光し、被走査面上に互いに副走査方向に分離した複数の光スポットを形成し、被走査面の複数走査線を同時に光走査するマルチビーム走査装置」における２本の光ビームを示している。
【００３０】
符号Ｐ１、Ｐ２は「楔状プリズム」を示す。これら楔状プリズムＰ１、Ｐ２は、同一材質で同一形状に形成され、楔の向き（楔の尖っている側の向き）を互いに逆にして組合せられ「屈折光学系」を構成している。楔状プリズムＰ１、Ｐ２は各面が平面であるから、これを透過する光ビームに屈折作用を及ぼすけれども結像機能はない。図１（ａ）の状態において、楔状プリズムＰ１とＰ２とは、対応する各面が互いに平行である。
【００３１】
光ビームＢ２は楔状プリズムＰ１の斜面部から入射して楔状プリズムＰ１を透過し、次いで、楔状プリズムＰ２に入射し、その斜辺部から射出する。楔状プリズムＰ１、Ｐ２は対応する各面が互いに平行になっているから、楔状プリズムＰ２から射出する光ビームＢ２は、楔状プリズムＰ１への入射状態と向き（方向）を同じに保ったまま、平行に位置変化する。
【００３２】
楔状プリズムＰ２を図の左右方向に平行移動させて、楔状プリズムＰ１との間隔を変化させると、楔状プリズムＰ２から射出する光ビームＢ２は、図の上下方向へ平行移動する。
【００３３】
従って、光ビームＢ２を、光ビームＢ１に対する相対的な方向（図１（ａ）では、光ビームＢ１、Ｂ２を互いに平行として描いているが、これは１例であり、光ビームＢ１とＢ２とは互いに非平行であっても良い。）を保ったまま、相対的に位置調整することができる。
【００３４】
次に、図１（ｂ）に示すように、楔状プリズムＰ１を、図面に直交する軸の回りに回転させると、楔状プリズムＰ１から射出する光ビームＢ２の射出角が変化し、楔状プリズムＰ２への入射角が変化する。このため、楔状プリズムＰ２から射出する光ビームＢ２の向きは、楔状プリズムＰ１への入射時の向きと異なるものとなる。そして、楔状プリズムＰ２から射出する光ビームＢ２の向きは、楔状プリズムＰ１の回転角を調整することにより調整することが可能である。
【００３５】
従って、楔状プリズムＰ１の回転角を調整することにより、光ビームＢ２の、光ビームＢ１に対する「相対的な向き」を調整することが可能である。
【００３６】
上記のように、楔状プリズムＰ１の回転調整と、楔状プリズムＰ２の平行移動量の調整とにより、光ビームＢ１に対する、光ビームＢ２の位置調整と向きの調整とを行うことができる。
【００３７】
図１（ｃ）に、楔状プリズムＰ２を平行移動させる機構の１例を示す。楔状プリズムＰ２を左右方向に変位可能な支持部材１に固定し、この支持部材１に固定して設けられたラック１Ａにピニヨン１Ｂを噛み合わせ、ピニヨン１Ｂに駆動ギヤ１Ｃを噛み合わせる。駆動ギヤ１Ｃを「手動の摘み」やステップモータで駆動することにより、楔状プリズムＰ２を図の左右方向へ変位させる。駆動ギヤ１Ｃをピニヨン１Ｂよりも小径とすることにより、楔状プリズムＰ２の平行移動量を精度よく調整できる。
【００３８】
図１（ｄ）に、楔状プリズムＰ１を回転させる機構の１例を示す。楔状プリズムＰ１を回転可能な支持ギヤ２Ａに固定し、この支持ギヤ２Ａに駆動ギヤ２Ｂを噛み合せる。駆動ギヤ２Ｂを「手動の摘み」やステップモータで駆動することにより、楔状プリズムＰ１を回転させる。駆動ギヤ２Ｂを支持ギヤ２Ａよりも小径とすることにより、楔状プリズムＰ１の回転量を精度よく調整できる。
【００３９】
図１の形態において、楔状プリズムＰ２を平行移動させる代わりに、楔状プリズムＰ１を平行移動させ、楔状プリズムＰ１を回転させる代わりに、楔状プリズムＰ２を回転させるようにしてもよい。あるいは、楔状プリズムＰ１もしくはＰ２に「平行移動と回転」を行わせるようにしてもよいし、楔状プリズムＰ１、Ｐ２の双方に平行移動と回転とを行わせるようにしてもよい。
【００４０】
図２に示す形態では、楔状プリズムＰ１、Ｐ２（図１に示したものと同様のものであるので、図１におけると同一の符号を用いた）を、楔の向きを互いに逆にして組合せ、楔状プリズムＰ２を楔状プリズムＰ１に対して平行移動させることにより、光ビームＢ２の位置を調整する。楔状プリズムＰ１、Ｐ２は、それぞれの斜面が、入射する光ビームＢ１に直交するように配置され、楔状プリズムＰ２が斜面に平行な方向へ平行移動する。
このようにすると、光ビームＢ２は楔状プリズムＰ１に斜めに入射し、楔状プリズムＰ１、Ｐ２を透過して楔状プリズムＰ２から射出する。楔状プリズムＰ１、Ｐ２は「同一材質・同一形状」であるので、楔状プリズムの入射面と射出面とが互いに平行になるから、楔状プリズムＰ２から射出する光ビームＢ２は、楔状プリズムＰ１への入射状態と向き（方向）を同じに保ったまま、平行に位置変化する。楔状プリズムＰ２の平行移動のための機構としては、図１（ｃ）に示すものと同様のものを利用できる。
【００４１】
楔状プリズムＰ２を図の上下方向に平行移動させて、光ビームＢ２が「楔状プリズムＰ２を透過する距離を変化させると、楔状プリズムＰ２から射出する光ビームＢ２は、図の上下方向へ平行移動する。
【００４２】
従って、光ビームＢ２を、光ビームＢ１に対する相対的な方向（図１（ａ）と同様、光ビームＢ１、Ｂ２を互いに平行に描いているが、光ビームＢ１とＢ２とは互いに非平行であっても良い。）を保ったまま、相対的に位置調整することができる。
【００４３】
図３に示す形態では、楔状プリズムＰ１、Ｐ２（図１に示したものと同様のものであるので、図１におけると同一の符号を用いた）を、楔の向きを互いに逆にして組合せ、楔状プリズムＰ２を楔状プリズムＰ１に対して回転させることにより、光ビームＢ２の向きを調整する。楔状プリズムＰ１、Ｐ２は、それぞれの斜面を擦り合わせにして、入射面と射出面とが、入射光ビームＢ１に直交するように配置され、楔状プリズムＰ２は、斜面に直交する回転軸ＡＸの回りに回転可能である。
【００４４】
楔状プリズムＰ１、Ｐ２は「同一材質・同一形状」であるので、楔状プリズムＰ１、Ｐ２の位置が図３の如き関係であると、光ビームＢ２は楔状プリズムＰ１、Ｐ２をそのまま直進的に透過するが、図の状態から、楔状プリズムＰ２を回転軸ＡＸの回りに回転させると、楔状プリズムＰ２における射出面の法線の向きが変化するので、楔状プリズムＰ２から射出する光ビームＢ２の向きが変化する。
従って、光ビームＢ２の、光ビームＢ１に対する相対的な向きを調整することができる。
【００４５】
図４に示す形態でも、楔状プリズムＰ１、Ｐ２（図１に示したものと同様のものであるので、図１におけると同一の符号を用いた）を、楔の向きを互いに逆にして組合せ、楔状プリズムＰ２を楔状プリズムＰ１に対して回転させることにより、光ビームＢ２の向きを調整する。楔状プリズムＰ１、Ｐ２は、それぞれの斜面を平行にし、入射面と射出面とが入射光ビームＢ１に直交するように配置され、楔状プリズムＰ２は、射出面に直交する回転軸ＡＸ１の回りに回転可能である。
【００４６】
楔状プリズムＰ１、Ｐ２は「同一材質・同一形状」であるので、楔状プリズムＰ１、Ｐ２の位置が図３の如き関係であると、光ビームＢ２は楔状プリズムＰ１、Ｐ２を透過することにより、入射側と方向を同一に保ったまま平行的に位置変化するが、図の状態から、楔状プリズムＰ２を回転軸ＡＸ１の回りに回転させると、楔状プリズムＰ２における入射面の法線の向きが変化するので、楔状プリズムＰ２から射出する光ビームＢ２の向きが変化する。
【００４７】
従って、光ビームＢ２の、光ビームＢ１に対する相対的な向きを調整することができる。この実施の形態では、楔状プリズムＰ１および／または楔状プリズムＰ２を、図の左右方向へ平行移動させることにより、光ビームＢ２の位置調整と向きの調整とを行うことができる。
【００４８】
図５に示す実施の形態では、屈折光学系を構成する２つの楔状プリズムＰ３、Ｐ４は互いに同形状で、楔の向きを互いに逆にして斜面部を接合し一体化したものである。楔状プリズムＰ３、Ｐ４は同形状であるので、楔状プリズムＰ３の光ビームＢ２が入射する面と、楔状プリズムＰ４の光ビームＢ２が射出する面とは互いに平行になる。
【００４９】
楔状プリズムＰ３の、光ビームＢ２が入射する面は、光ビームＢ２の入射方向に直交するように設定され、且つ、楔状プリズムＰ３、Ｐ４は一体として、入射光ビームＢ１に平行な回転軸ＡＸ２の回りに回転可能となっている。
【００５０】
楔状プリズムＰ４は楔状プリズムＰ３と同一形状であるが、材質は楔状プリズムＰ３の材質と異なり、従って、楔状プリズムＰ４の屈折率は楔状プリズムＰ３の屈折率と異なる。このため、プリズムＰ３を透過した光ビームＢ１の主光線の方向は、楔状プリズムＰ４に入射する際に屈折し、入射方向に対して傾いた方向のビームとなって楔状プリズムＰ４から射出する。
【００５１】
楔状プリズムＰ３、Ｐ４を一体として回転軸ＡＸ２の回りに回転すると、楔状プリズムＰ４から射出する光ビームは、回転軸ＡＸ２の回りに歳差運動的に回転するので、楔状プリズムＰ３、Ｐ４の一体的な回転量を調整することにより、光ビームＢ２の向きを調整することができる。
【００５２】
図６に示す形態では、屈折光学系が透明な平行平板ＰＬであり、この平行平板ＰＬを、光ビームＢ２の入射方向に対して傾けることにより光ビームＢ２を入射位置に対して平行移動させる。
【００５３】
平行平板ＰＬの回転により傾きを調整することにより、射出光ビームＢ２の位置を調整する。
【００５４】
上に、図１〜図６に即して説明したのは、複数の発光部を有し、複数光ビームを射出する光源部からの複数光ビームＢ１、Ｂ２を、これら複数光ビームに共通の光偏向器により偏向させ、各偏向光ビームを、走査結像光学系により被走査面に向って集光し、被走査面上に互いに副走査方向に分離した複数の光スポットを形成し、被走査面の複数走査線を同時に光走査するマルチビーム走査装置において、光ビームの位置および／又は向きを調整する方法であって、少なくとも１つの光ビームＢ２の光路中に、結像機能を持たない屈折光学系を配置し、屈折光学系の空間的な状態を変化させることにより、屈折光学系を透過する光ビームの位置および／または向きを調整することを特徴とするマルチビーム走査装置における光ビーム調整方法である。
【００５５】
図１、図２の形態では、屈折光学系が、２つの楔状プリズムＰ１、Ｐ２を楔の向きを互いに逆にして組合せたもので、これら楔状プリズムの一方（楔状プリズムＰ２）を他方（楔状プリズムＰ１）に対して平行移動させることにより、光ビームの位置を調整する。
【００５６】
図１、図３、図４の形態では、屈折光学系が、２つの楔状プリズムＰ１、Ｐ２を楔の向きを互いに逆にして組合せたものであり、これら楔状プリズムＰ１、Ｐ２の一方（楔状プリズムＰ２）を他方（楔状プリズムＰ１）に対して回転させることにより、光ビームの向きを調整する。
【００５７】
図５の実施の形態では、屈折光学系が「互いに屈折率の異なる材質による２つの楔状プリズムＰ３、Ｐ４を楔の向きを互いに逆にして組合せ一体化したもの」であり、屈折光学系の回転により光ビームの向きを調整する（請求項１）。
【００５８】
図５の実施の形態において、屈折光学系を構成する２つの楔状プリズムＰ１、Ｐ２あるいはＰ３、Ｐ４は同一形状である（請求項２）。
【００５９】
図６の形態においては、屈折光学系が平行平板ＰＬであり、この平行平板ＰＬを、光ビームＢ２の入射方向に対して傾けることにより光ビームＢ２の位置を調整する。
【００６０】
上に実施の形態を説明した各光ビーム調整方法は「複数の発光部を有し、複数光ビームを射出する光源部からの複数光ビームを、これら複数光ビームに共通の光偏向器により偏向させ、各偏向光ビームを、走査結像光学系により被走査面に向って集光し、被走査面上に互いに副走査方向に分離した複数の光スポットを形成し、被走査面の複数走査線を同時に光走査するマルチビーム走査装置」において、１以上の光ビームの調整に使用することができる（請求項３）。
【００６１】
図７は、マルチビーム走査装置の１形態を説明するための図である。図７（ａ）において、符号１０は光源部、符号２０はシリンドリカルレンズ、符号３０は光偏向器、符号４０は走査結像光学系、符号５０は被走査面を示す。
【００６２】
図７（ｂ）は、（ａ）における光源部１０の構成を示す図である。
光源部１０は、２つの半導体レーザ１１Ａ、１１Ｂと、これら各半導体レーザからの光ビームをカップリングする２つのカップリングレンズ１２Ａ、１２Ｂと、カップリングされた２つの光ビームを合成する合成プリズム１３とを有し、一方の半導体レーザ１１Ｂからの光ビームに対し、この半導体レーザと合成プリズムとの間において光ビーム調整を行う。符号１４は光ビーム調整手段、符号１５は１／２波長板を示す。
【００６３】
図７（ｂ）において、半導体レーザ１１Ａから放射された光ビームはカップリング１２Ａにより実質的な平行光ビームに変換され、合成プリズム１３の偏光分離膜１３Ａを透過して光ビームＢＡとして射出する。即ち、半導体レーザ１１Ａは、これから放射される光ビームの偏光状態が偏光分離膜１３Ａに対してＰ偏光となるように配置状態を調整されている。
【００６４】
半導体レーザ１１Ｂからの光ビームも偏光分離膜１３Ａに対してＰ偏光として放射されるが、カップリング１２Ｂにより平行光ビームに変換されたのち、光ビーム調整手段１４を通過し、合成プリズム１３に一体に設けられた１／２波長板１５を透過して偏光面を９０度旋回され、偏光分離膜１３Ａに対してＳ偏光状態となって合成プリズム１３に入射し、反射面１３Ｂにより反射され、さらに偏光分離膜１３Ａにより反射されて光ビームＢＢとして射出する。
【００６５】
光ビーム調整手段１４は、図１に即して説明したプリズムＰ１、Ｐ２を用いるものであり、プリズムＰ２の平行移動により光ビームＢＢの位置調整を行い、プリズムＰ１の回転により光ビームＢＢの向きを光ビームＢＡに対して調整する。
【００６６】
図７（ａ）に戻ると、光源部１０から射出した２本の光ビームは、シリンドリカルレンズ２０により副走査方向へ集光され、光偏向器４である回転多面鏡の偏向反射面近傍に主走査方向に長い線像として、互いに副走査方向に分離して結像する。
【００６７】
偏向反射面による各反射光ビームは、光偏向器４の回転により等角速度的に偏向され、走査結像光学系４０（図の簡単のために単一のレンズとして描いてあるが、２以上のレンズで構成することもできるし、１枚以上のレンズと結像機能を有するミラーとの組み合わせで構成することもできる。）により、被走査面５０上に副走査方向に分離した２つの光スポットを形成し、被走査面５０の２走査線を同時に光走査する。
【００６８】
光ビーム調整手段１４による光ビーム調整により、被走査面５０上に形成される２つの光スポットの位置関係を容易に調整したり変更したりできる。
【００６９】
即ち、図７の実施の形態は、光源部１０が、２つの半導体レーザ１１Ａ、１１Ｂと、これら各半導体レーザからの光ビームをカップリングする２つのカップリングレンズ１２Ａ、１２Ｂと、カップリングされた２つの光ビームを合成する合成プリズム１３とを有し、一方の半導体レーザ１１Ｂからの光ビームに対し、この半導体レーザと合成プリズムとの間において、光ビーム調整を行うマルチビーム走査装置である。
【００７０】
図８は、マルチビーム走査装置の別形態を説明するための図である。繁雑を避けるため、混同の虞が無いと思われるものについては図７におけると同一の符号を用いた。従って、符号３０は光偏向器（回転多面鏡）、符号４０は走査結像光学系、符号５０は被走査面を示す。また、符号２１、２２はシリンドリカルレンズ、符号８１、８２は光ビーム調整手段を示す。
【００７１】
この実施の形態においては、光源部が、２以上の半導体レーザ１１Ａ、１１Ｂと、これら各半導体レーザからの光ビームをカップリングする複数のカップリングレンズ１２Ａ、１２Ｂとを有し、光源部は、カップリングされた各光ビームが主走査方向において、光偏向器３０による偏向位置の近傍で交叉するように設定されている。また、光源部と偏向位置との間において光ビーム調整手段８１、８２により光ビーム調整を行う。
【００７２】
半導体レーザ１１Ａ、１１Ｂから放射された各光ビームは、カップリングレンズ１２Ａ、１２Ｂによりカップリングされて実質的な平行光ビームとなり、各々光ビーム調整手段８１、８２を通過し、シリンドリカルレンズ２１、２２により副走査方向に集光されて、光偏向器３０の偏向反射面近傍に、主走査方向に長く副走査方向に互いに分離した線像として結像する。このとき、線像の結像位置は主走査方向には実質的な同位置である。
【００７３】
即ち、半導体レーザ１１Ａ、１１Ｂからの光ビームは、主走査方向に関しては上記偏向反射面位置において交叉する。光偏向器３０により偏向された各光ビームは、走査結像光学系４０により被走査面５０上に、副走査方向に分離した光スポットとして集光し、被走査面５０の２走査線を光走査する。
【００７４】
光ビーム調整手段８１は例えば、図２に示した如きもので、半導体レーザ１１Ａからの光ビームを「主走査方向」に平行移動させるように光ビーム調整を行い、偏向位置の近傍において、半導体レーザ１１Ｂからの光ビームに対して主走査方向に交叉させる位置調整を行う。
【００７５】
これに対し、光ビーム調整手段８２は、例えば、図１に示した如きものを用い、半導体レーザ１１Ｂからの光ビームに対し、副走査方向における位置調整と向きの調整とを行う。
【００７６】
このような光ビーム調整により、被走査面５０上における２つの光スポットの位置関係を主走査方向および副走査方向において容易に調整もしくは変更することができる。
【００７７】
即ち、図８の実施の形態は、光源部が、２以上の半導体レーザ１１Ａ、１１Ｂと、これら各半導体レーザからの光ビームをカップリングする複数のカップリングレンズ１２Ａ、１２Ｂとを有し、光源部は、カップリングされた各光ビームが主走査方向において、光偏向器３０による偏向位置の近傍で交叉するように設定され、光源部と偏向位置との間において光ビーム調整を行うマルチビーム走査装置である。
【００７８】
図９は画像形成装置の実施の１形態を示している。この画像形成装置は、光プリンタであり、感光媒体として円筒状に形成された光導電性の感光体１１１を有し、その周囲に帯電手段１１２（帯電ローラによる接触式のものを示しているが、コロナチャージャや帯電ブラシを用いることもできる。）、現像装置１１３、転写手段１１４（転写ローラを示しているが、コロナチャージャを用いるものであってもよい。）、クリーニング装置１１５を有している。符号１１６は定着装置を示す。
【００７９】
また、マルチビーム走査装置１１７を有し、帯電手段１１２と現像装置１１３との間でマルチビーム走査による画像書き込みを行うようになっている。マルチビーム走査装置としては、例えば、図７や図８に実施の形態を示したものを用いることができる。
【００８０】
即ち、この画像形成装置は、感光媒体１１１に光走査により潜像を形成し、潜像を可視化する画像形成装置において、感光媒体に光走査を行う光走査装置として、上述のマルチビーム走査装置を用いるものである。
【００８１】
画像形成を行うときには、感光体１１１が矢印方向へ等速回転され、その表面が帯電手段１１２により均一帯電され、次いで、マルチビーム走査装置１１７によるマルチビーム走査により画像を書き込まれ、書き込まれた画像に対応する静電潜像が形成される。形成された静電潜像は所謂「ネガ潜像」で、画像部が露光されている。
【００８２】
この静電潜像は現像装置１１３により反転現像されてトナー画像として可視化される。トナー画像は、転写紙やＯＨＰシート等のシート状記録媒体Ｓ上に転写手段１１６により転写され、定着装置１１６により定着される。
【００８３】
トナー画像を定着されたシート状記録媒体Ｓは装置外へ排出され、トナー画像転写後の感光体１１１はクリーニング装置１１５によりクリーニングされて残留トナーや紙粉を除去される。
【００８４】
即ち、図９の実施の形態は、感光媒体が光導電性の感光体１１１で、潜像が静電潜像として形成され、トナー画像として可視化される画像形成装置である。なお、トナー画像の転写を中間転写ベルト等の中間転写媒体を用いて行うように構成することもできる。
【００８５】
上には、１本の光ビームに対する光ビーム調整を説明したが、２本以上の光ビームに対して光ビーム調整を行い得ることは、上の説明から明らかであろう。
【００８６】
【発明の効果】
以上に、説明したように、この発明によれば新規な、マルチビーム走査装置における光ビーム調整方法およびマルチビーム走査装置および画像形成装置を実現できる。
【００８７】
この発明の光ビーム調整方法によれば、マルチビーム走査装置の組立てやメンテナンス等に際して、光ビームの位置および／または向きを容易に調整することができ、従って、このような調整方法を用いて光ビーム調整を行うことにより、マルチビーム走査装置における複数の光ビーム相互の位置関係を容易かつ高精度に調整することができる。従って、このようなマルチビーム走査装置を用いる画像形成装置は、良好な画像形成が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】光ビーム調整方法の１形態を説明するための図である。
【図２】光ビーム調整方法の別形態を説明するための図である。
【図３】光ビーム調整方法の１形態を説明するための図である。
【図４】光ビーム調整方法の他の形態を説明するための図である。
【図５】光ビーム調整方法の実施の１形態を説明するための図である。
【図６】光ビーム調整方法の実施の他の形態を説明するための図である。
【図７】マルチビーム走査装置の１形態を説明するための図である。
【図８】マルチビーム走査装置の別形態を説明するための図である。
【図９】画像形成装置の実施の１形態を説明するための図である。
【符号の説明】
Ｂ１、Ｂ２ 光ビーム
Ｐ１、Ｐ２ プリズム[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a light beam adjusting method, a multi-beam scanning apparatus, and an image forming apparatus in a multi-beam scanning apparatus.
[0002]
[Prior art]
As a well-known optical scanning device in connection with image forming devices such as optical plate-making devices, optical drawing devices, digital copying devices, optical printers, optical plotters, and facsimile devices, the surface to be scanned is simultaneously scanned with a plurality of light spots. A “multi-beam scanning device” is being realized.
[0003]
In the multi-beam scanning device, each of the plurality of light beams optically scans the surface to be scanned. Therefore, in order to perform appropriate light scanning, high positional accuracy is required between the plurality of light beams. If the positional relationship between the plurality of light beams is “inconsistent”, the pitch of the scanning lines scanned with each light beam may not be constant, or the positional relationship of each light beam with respect to the optical system may not be appropriate. Scan lines are bent significantly.
[0004]
For this reason, the multi-beam scanning device requires “light beam adjustment” for adjustment at the time of assembly, correction of change with time at the time of maintenance, and the like. The adjustment of the light beam is an extremely delicate operation and requires skill.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to facilitate light beam adjustment in a multi-beam scanning device.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The light beam adjusting method according to the present invention is “a plurality of light beams from a light source unit that has a plurality of light emitting units and emits a plurality of light beams are deflected by a common optical deflector to each of the plurality of light beams, Are condensed toward the surface to be scanned by the scanning imaging optical system, a plurality of light spots separated from each other in the sub-scanning direction are formed on the surface to be scanned, and the plurality of scanning lines on the surface to be scanned are simultaneously optically scanned. “Method for adjusting the position and / or orientation of a light beam in a multi-beam scanning device”.
[0007]
That is, “light beam adjustment” in the present invention is adjustment of the position and / or orientation of the light beam.
The light beam adjusting method according to claim 1 has the following characteristics.
[0008]
That is, a “refractive optical system having no imaging function” is disposed in the optical path of at least one light beam. Then, by changing the “spatial state” of the refractive optical system, the position and / or direction of the light beam transmitted through the refractive optical system is adjusted.
[0009]
The “refractive optical system having no imaging function” has a function of refracting light rays, but has an imaging function, that is, a light beam form (parallel light beam / focusing light) possessed by a light beam incident on the refractive optical system. It is an optical system that does not change the beam or divergent light beam.
[0010]
As a refractive optical systemIt is also possible to adjust the position of the light beam by using "a combination of two wedge-shaped prisms with the wedge directions reversed from each other" and moving one of these wedge-shaped prisms relative to the other.In this caseThe “position” of the light beam transmitted through the refractive optical system can be adjusted in a translational manner.
[0011]
Also, as a refractive optical systemThe “direction” of the light beam can be adjusted by rotating one of the wedge-shaped prisms with respect to the other using a combination of two wedge-shaped prisms with the wedge directions reversed.Conceivable.
[0012]
However, claim 1Light beam adjustment methodAs a refractive optical systemUsing “a combination of two wedge-shaped prisms made of materials having different refractive indices and combining the wedges in opposite directions”, the direction of the light beam is adjusted by rotation of the refractive optical system.
[0013]
the aboveClaim 1In the light beam adjustment method, “two wedge-shaped prisms constituting the refractive optical system” can have the same shape (Claim 2).
[0014]
As a refractive optical systemUsing a “parallel plate”, the position of the light beam can be adjusted by tilting the parallel plate with respect to the incident direction of the light beam.Conceivable.
[0015]
The multi-beam scanning device according to the present invention has "a plurality of light-emitting sections, and a plurality of light beams from a light source section for emitting a plurality of light beams are deflected by a common optical deflector to each of the plurality of light beams, and each deflected light beam is Are condensed toward the surface to be scanned by the scanning imaging optical system, a plurality of light spots separated from each other in the sub-scanning direction are formed on the surface to be scanned, and the plurality of scanning lines on the surface to be scanned are simultaneously optically scanned. Multi-beam scanning device "for one or more light beams.Claim 1 or 2The light beam adjustment is performed by the described light beam adjustment method (Claim 3).
[0016]
thisClaim 3In the described multi-beam scanning device, the light source unit is “a combination of two semiconductor lasers, two coupling lenses for coupling light beams from the respective semiconductor lasers, and two coupled light beams. It is possible to adjust the light beam between the semiconductor laser and the synthesis prism with respect to the light beam from one of the semiconductor lasers.Claim 4).
[0017]
the aboveClaim 3In the multi-beam scanning device described above, each of the coupled light sources is configured so as to include “two or more semiconductor lasers and a plurality of coupling lenses for coupling light beams from the respective semiconductor lasers”. The light beam can be set to “cross the vicinity of the deflection position by the optical deflector in the main scanning direction” to adjust the light beam between the light source unit and the deflection position (Claim 5).
[0018]
The image forming apparatus according to the present invention is an image forming apparatus that forms a latent image on a photosensitive medium by optical scanning and visualizes the latent image, and is an optical scanning apparatus that performs optical scanning on a photosensitive medium.Claims 3-5The multi-beam scanning device described in any one of (1) is used (Claim 6).
That is, in the image forming apparatus, the photosensitive medium constitutes the “scanned surface” in the above description.
[0019]
In this case, the light intensity of the multiple light beams emitted from the light source unit in the multi-beam scanning device can be adjusted independently.
[0020]
As a photosensitive medium, a “silver salt film” can be used. In this case, the latent image formed by the optical scanning by the multi-beam scanning device can be visualized by a normal silver salt photography development / fixing process.Claim 6In the described image forming apparatus, an apparatus using a silver salt film as a photosensitive medium can be implemented as an “optical plate making apparatus” or an “optical drawing apparatus”.
[0021]
As the photosensitive medium, “colored photographic paper that develops color upon exposure” can be used. In such a case, a visible image can be directly written on the colored photographic paper by multibeam scanning using a multibeam scanning device.
[0022]
Claim 6In the described image forming apparatus, a “photoconductive photoreceptor” can also be used as the photosensitive medium. In this case, when the photosensitive medium is uniformly charged and then optical scanning is performed by the multi-beam scanning device, a latent image is formed as an electrostatic latent image. This electrostatic latent image can be visualized as a toner image (Claim 7).
[0023]
The toner image can be fixed on a “sheet-like recording medium”. For example, when the photoconductive photoreceptor itself is in the form of a sheet, such as the well-known zinc oxide paper, the visualized toner image can be directly fixed on the photoreceptor.
[0024]
When the photoconductor is to be used repeatedly, the toner image formed on the photoconductor is exposed to “sheet-like recording medium” such as various transfer papers and OHP sheets (plastic sheets for overhead projectors). Transfer is performed directly from the body or via an intermediate transfer medium such as an intermediate transfer belt, and fixing is performed.
[0025]
Such an image forming apparatus can be implemented as a digital copying apparatus, an optical printer, an optical plotter, a facsimile machine, or the like.
[0026]
Since the latent image is formed by writing by multi-beam scanning, the image information applied to the multi-beam scanning device may be a document read or generated by a computer or a word processor, It may be information transferred from an external device.
[0027]
Needless to say, the multi-beam scanning device of the present invention can be used in addition to the image forming apparatus as described above. For example, it can be used in an optical processing machine that scans a processing object with a light beam to process the surface shape of the processing object, or an inspection apparatus that optically scans the surface of the inspection object to inspect the surface state It can also be used for a reading apparatus that scans a reading section of a document. When the multi-beam scanning device of the present invention is used for an inspection device or a reading device, the intensity of the plurality of light beams emitted from the light source unit may be constant, and it is not always necessary to independently modulate the intensity of these beams.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG.One form of light beam adjustment methodIt is a figure for demonstrating. In the drawing, symbols B1 and B2 indicate light beams (principal rays).Form of FIG.Is a method of adjusting the light beam B2 with respect to the light beam B1 with the light beam B1 as a reference.
[0029]
The light beams B1 and B2 have “a plurality of light emitting units, and a plurality of light beams from a light source unit that emits a plurality of light beams are deflected by a common optical deflector to the plurality of light beams, A multi-beam that focuses light toward the surface to be scanned by the scanning imaging optical system, forms a plurality of light spots separated from each other in the sub-scanning direction on the surface to be scanned, and simultaneously scans a plurality of scanning lines on the surface to be scanned 2 shows two light beams in the “scanner”.
[0030]
Reference numerals P1 and P2 denote “wedge prisms”. These wedge-shaped prisms P1 and P2 are formed of the same material and in the same shape, and are combined with the wedge directions (directions of the sharp side of the wedge) reversed to constitute a “refractive optical system”. Since each surface of the wedge-shaped prisms P1 and P2 is a flat surface, the wedge-shaped prisms P1 and P2 do not have an imaging function although they exert a refracting action on the light beam passing through the surfaces. In the state of FIG. 1A, the wedge-shaped prisms P1 and P2 have corresponding surfaces parallel to each other.
[0031]
The light beam B2 enters from the inclined surface of the wedge-shaped prism P1, passes through the wedge-shaped prism P1, and then enters the wedge-shaped prism P2, and exits from the oblique side. Since the corresponding surfaces of the wedge-shaped prisms P1 and P2 are parallel to each other, the light beam B2 emitted from the wedge-shaped prism P2 is parallel while maintaining the same incident state and direction (direction) to the wedge-shaped prism P1. The position changes.
[0032]
When the wedge-shaped prism P2 is translated in the horizontal direction in the figure to change the distance from the wedge-shaped prism P1, the light beam B2 emitted from the wedge-shaped prism P2 is translated in the vertical direction in the figure.
[0033]
Therefore, although the light beam B2 is drawn with the light beams B1 and B2 parallel to each other in the relative direction to the light beam B1 (FIG. 1A), this is an example, and the light beams B1 and B2 May be non-parallel to each other.
[0034]
Next, as shown in FIG. 1B, when the wedge-shaped prism P1 is rotated around an axis orthogonal to the drawing, the emission angle of the light beam B2 emitted from the wedge-shaped prism P1 changes, and the wedge-shaped prism P2 is moved. The incident angle changes. For this reason, the direction of the light beam B2 emitted from the wedge-shaped prism P2 is different from the direction when entering the wedge-shaped prism P1. The direction of the light beam B2 emitted from the wedge prism P2 can be adjusted by adjusting the rotation angle of the wedge prism P1.
[0035]
Therefore, by adjusting the rotation angle of the wedge-shaped prism P1, it is possible to adjust the “relative direction” of the light beam B2 with respect to the light beam B1.
[0036]
As described above, the position adjustment and the orientation adjustment of the light beam B2 with respect to the light beam B1 can be performed by adjusting the rotation of the wedge prism P1 and adjusting the parallel movement amount of the wedge prism P2.
[0037]
FIG. 1C shows an example of a mechanism that translates the wedge-shaped prism P2. A wedge-shaped prism P2 is fixed to a support member 1 that can be displaced in the left-right direction, a pinion 1B is meshed with a rack 1A that is fixed to the support member 1, and a drive gear 1C is meshed with the pinion 1B. By driving the driving gear 1C with “manual knob” or a step motor, the wedge-shaped prism P2 is displaced in the left-right direction in the figure. By making the drive gear 1C have a smaller diameter than the pinion 1B, the parallel movement amount of the wedge-shaped prism P2 can be adjusted with high accuracy.
[0038]
FIG. 1D shows an example of a mechanism for rotating the wedge-shaped prism P1. The wedge-shaped prism P1 is fixed to the
[0039]
Form of FIG.However, instead of translating the wedge-shaped prism P2, the wedge-shaped prism P1 may be rotated instead of rotating the wedge-shaped prism P1. Alternatively, the wedge-shaped prism P1 or P2 may be caused to perform “translation and rotation”, or both the wedge-shaped prisms P1 and P2 may be caused to perform translation and rotation.
[0040]
Figure 2FormThen, wedge-shaped prisms P1 and P2 (the same reference numerals as in FIG. 1 are used because they are the same as those shown in FIG. 1), and the wedge-shaped prisms P2 are wedge-shaped by combining the wedges in opposite directions. The position of the light beam B2 is adjusted by parallel translation with respect to the prism P1. The wedge-shaped prisms P1 and P2 are arranged so that the inclined surfaces thereof are orthogonal to the incident light beam B1, and the wedge-shaped prism P2 is translated in a direction parallel to the inclined surfaces.
In this way, the light beam B2 enters the wedge-shaped prism P1 obliquely, passes through the wedge-shaped prisms P1 and P2, and exits from the wedge-shaped prism P2. Since the wedge-shaped prisms P1 and P2 are “the same material and the same shape”, the incident surface and the exit surface of the wedge-shaped prism are parallel to each other, so that the light beam B2 emitted from the wedge-shaped prism P2 enters the wedge-shaped prism P1. While maintaining the same state and orientation (direction), the position changes in parallel. As a mechanism for the parallel movement of the wedge-shaped prism P2, the same mechanism as shown in FIG. 1C can be used.
[0041]
The wedge-shaped prism P2 is translated in the vertical direction in the figure, and the light beam B2 "changes the distance transmitted through the wedge-shaped prism P2. The light beam B2 emitted from the wedge-shaped prism P2 translates in the vertical direction in the figure. .
[0042]
Accordingly, the light beam B2 is drawn in parallel with each other (the same as in FIG. 1A), but the light beams B1 and B2 are not parallel to each other. The position can be relatively adjusted while maintaining the above.
[0043]
In the form shown in FIG.Are wedge-shaped prisms P1 and P2 (same as those shown in FIG. 1 and the same reference numerals as in FIG. 1 are used), and the wedge-shaped prisms P2 are combined in a wedge shape. The direction of the light beam B2 is adjusted by rotating with respect to the prism P1. The wedge-shaped prisms P1 and P2 are arranged so that the inclined surfaces are rubbed together so that the incident surface and the exit surface are orthogonal to the incident light beam B1, and the wedge-shaped prism P2 is rotated around the rotation axis AX orthogonal to the inclined surface. Can be rotated.
[0044]
Since the wedge-shaped prisms P1 and P2 are “the same material and the same shape”, if the positions of the wedge-shaped prisms P1 and P2 are as shown in FIG. 3, the light beam B2 passes straight through the wedge-shaped prisms P1 and P2 as they are. However, when the wedge-shaped prism P2 is rotated around the rotation axis AX from the state shown in the figure, the direction of the normal of the exit surface of the wedge-shaped prism P2 changes, so the direction of the light beam B2 emitted from the wedge-shaped prism P2 changes. To do.
Therefore, the relative direction of the light beam B2 with respect to the light beam B1 can be adjusted.
[0045]
Form shown in FIG.However, wedge-shaped prisms P1 and P2 (similar to those shown in FIG. 1 and the same reference numerals as those in FIG. 1 are used) are combined with the wedge directions reversed, and the wedge-shaped prism P2 is wedge-shaped. The direction of the light beam B2 is adjusted by rotating with respect to the prism P1. The wedge-shaped prisms P1 and P2 are arranged such that their inclined surfaces are parallel and the incident surface and the exit surface are orthogonal to the incident light beam B1, and the wedge-shaped prism P2 rotates about a rotation axis AX1 orthogonal to the exit surface. Is possible.
[0046]
Since the wedge-shaped prisms P1 and P2 are “same material and shape”, if the positions of the wedge-shaped prisms P1 and P2 are in the relationship as shown in FIG. 3, the light beam B2 is transmitted through the wedge-shaped prisms P1 and P2 to be incident. The position changes in parallel while keeping the same side and direction, but when the wedge-shaped prism P2 is rotated around the rotation axis AX1 from the state shown in the figure, the direction of the normal of the incident surface in the wedge-shaped prism P2 changes. Therefore, the direction of the light beam B2 emitted from the wedge-shaped prism P2 changes.
[0047]
Therefore, the relative direction of the light beam B2 with respect to the light beam B1 can be adjusted. In this embodiment, it is possible to adjust the position and orientation of the light beam B2 by translating the wedge-shaped prism P1 and / or the wedge-shaped prism P2 in the horizontal direction in the figure.
[0048]
In the embodiment shown in FIG. 5, the two wedge-shaped prisms P3 and P4 constituting the refractive optical system have the same shape, and the slope portions are joined and integrated by reversing the directions of the wedges. Since the wedge-shaped prisms P3 and P4 have the same shape, the surface on which the light beam B2 of the wedge-shaped prism P3 is incident and the surface on which the light beam B2 of the wedge-shaped prism P4 is emitted are parallel to each other.
[0049]
The surface of the wedge-shaped prism P3 on which the light beam B2 is incident is set so as to be orthogonal to the incident direction of the light beam B2, and the wedge-shaped prisms P3 and P4 are integrated with the rotation axis AX2 parallel to the incident light beam B1. It can be rotated around.
[0050]
The wedge-shaped prism P4 has the same shape as the wedge-shaped prism P3, but the material is different from the material of the wedge-shaped prism P3. Therefore, the refractive index of the wedge-shaped prism P4 is different from the refractive index of the wedge-shaped prism P3. For this reason, the direction of the principal ray of the light beam B1 that has passed through the prism P3 is refracted when entering the wedge-shaped prism P4, and is emitted from the wedge-shaped prism P4 as a beam tilted with respect to the incident direction.
[0051]
When the wedge-shaped prisms P3 and P4 are rotated together around the rotation axis AX2, the light beam emitted from the wedge-shaped prism P4 rotates precessively around the rotation axis AX2, so that the wedge-shaped prisms P3 and P4 are integrated. By adjusting the amount of rotation, the direction of the light beam B2 can be adjusted.
[0052]
Form shown in FIG.Then, the refractive optical system is a transparent parallel plate PL, and the parallel plate PL is tilted with respect to the incident direction of the light beam B2 to translate the light beam B2 relative to the incident position.
[0053]
The position of the outgoing light beam B2 is adjusted by adjusting the tilt by the rotation of the parallel plate PL.
[0054]
1 to 6 described above has a plurality of light emitting units, and a plurality of light beams B1 and B2 from a light source unit that emits a plurality of light beams are common to the plurality of light beams. The deflected light beam is deflected by the optical deflector, and the deflected light beams are condensed toward the scanned surface by the scanning imaging optical system to form a plurality of light spots separated from each other in the sub-scanning direction on the scanned surface. In a multi-beam scanning device for simultaneously scanning a plurality of scanning lines on a scanning surface, a method for adjusting the position and / or orientation of a light beam, which does not have an imaging function in the optical path of at least one light beam B2 A light beam in a multi-beam scanning device, wherein a refractive optical system is disposed and a position and / or direction of a light beam transmitted through the refractive optical system is adjusted by changing a spatial state of the refractive optical system.Adjustment method.
[0055]
FIG.The form of FIG.Then, the refractive optical system is a combination of two wedge-shaped prisms P1 and P2 with the directions of the wedges reversed, and one of these wedge-shaped prisms (wedge-shaped prism P2) is translated with respect to the other (wedge-shaped prism P1). The position of the light beamadjust.
[0056]
1, 3,Form of FIG.Then, the refractive optical system is a combination of two wedge-shaped prisms P1, P2 with the directions of the wedges reversed, and one of these wedge-shaped prisms P1, P2 (wedge-shaped prism P2) is the other (wedge-shaped prism P1). The direction of the light beamadjust.
[0057]
In the embodiment of FIG. 5, the refractive optical system is “a combination of two wedge-shaped prisms P3 and P4 made of materials having different refractive indexes and the wedges being opposite to each other”, and rotation of the refractive optical system. To adjust the direction of the light beam (Claim 1).
[0058]
FIG.In the embodiment, the two wedge-shaped prisms P1, P2 or P3, P4 constituting the refractive optical system have the same shape (Claim 2).
[0059]
Form of FIG.The refractive optical system is a parallel plate PL, and the position of the light beam B2 is determined by tilting the parallel plate PL with respect to the incident direction of the light beam B2.adjust.
[0060]
Each of the light beam adjustment methods described in the above embodiments is “deflecting a plurality of light beams from a light source unit that has a plurality of light emitting units and emits a plurality of light beams by an optical deflector common to the plurality of light beams. Then, each deflected light beam is condensed toward the scanning surface by the scanning imaging optical system, and a plurality of light spots separated in the sub-scanning direction are formed on the scanning surface, and a plurality of scanning of the scanning surface is performed. It can be used to adjust one or more light beams in a “multi-beam scanning device that simultaneously scans lines”Claim 3).
[0061]
Figure 7 shows multi-beam scanningOne form of deviceIt is a figure for demonstrating. In FIG. 7A,
[0062]
FIG.7 (b) is a figure which shows the structure of the
The
[0063]
In FIG. 7B, the light beam emitted from the semiconductor laser 11A is converted into a substantially parallel light beam by the
[0064]
The light beam from the semiconductor laser 11B is also emitted as P-polarized light to the polarization separation film 13A, but after being converted into a parallel light beam by the
[0065]
The light beam adjusting means 14 uses the prisms P1 and P2 described with reference to FIG. 1. The light beam adjusting means 14 adjusts the position of the light beam BB by the parallel movement of the prism P2, and the direction of the light beam BB by the rotation of the prism P1. Are adjusted with respect to the light beam BA.
[0066]
Returning to FIG. 7A, the two light beams emitted from the
[0067]
Each reflected light beam by the deflecting reflecting surface is deflected at an equiangular velocity by the rotation of the optical deflector 4, and is drawn as a single lens for the scanning imaging optical system 40 (for simplicity of illustration, two or more 2 light spots separated in the sub-scanning direction on the surface to be scanned 50 by a combination of one or more lenses and a mirror having an imaging function. Are formed, and two scanning lines on the scanned
[0068]
By adjusting the light beam by the light beam adjusting means 14, the positional relationship between the two light spots formed on the scanned
[0069]
That is, in the embodiment of FIG. 7, the
[0070]
Figure 8 shows multi-beam scanningAnother form of equipmentIt is a figure for demonstrating. In order to avoid confusion, the same reference numerals as those in FIG. 7 are used for those which are not likely to be confused. Accordingly,
[0071]
In this embodiment, the light source unit includes two or more semiconductor lasers 11A and 11B and a plurality of
[0072]
The respective light beams emitted from the semiconductor lasers 11A and 11B are coupled by the
[0073]
That is, the light beams from the semiconductor lasers 11A and 11B cross at the deflection reflection surface position in the main scanning direction. Each light beam deflected by the
[0074]
The light beam adjusting means 81 is, for example, as shown in FIG. 2, and adjusts the light beam so that the light beam from the semiconductor laser 11A is translated in the “main scanning direction”, and in the vicinity of the deflection position, the semiconductor laser is adjusted. Position adjustment for crossing the light beam from 11B in the main scanning direction is performed.
[0075]
On the other hand, the light beam adjusting means 82 uses, for example, the one shown in FIG. 1, and performs position adjustment and direction adjustment in the sub-scanning direction for the light beam from the semiconductor laser 11B.
[0076]
By such light beam adjustment, the positional relationship between the two light spots on the surface to be scanned 50 can be easily adjusted or changed in the main scanning direction and the sub-scanning direction.
[0077]
That is, in the embodiment of FIG. 8, the light source unit has two or more semiconductor lasers 11A and 11B and a plurality of
[0078]
FIG. 9 shows an embodiment of the image forming apparatus. This image forming apparatus is an optical printer, and has a photoconductive
[0079]
In addition, a multi-beam scanning device 117 is provided, and image writing by multi-beam scanning is performed between the charging unit 112 and the developing
[0080]
That is, this image forming apparatus forms a latent image on the
[0081]
When image formation is performed, the
[0082]
The electrostatic latent image is reversely developed by the developing
[0083]
The sheet-like recording medium S on which the toner image is fixed is discharged out of the apparatus, and the
[0084]
That is, in the embodiment of FIG. 9, the photosensitive medium is the photoconductive
[0085]
Above, light beam adjustment for one light beam has been described, but it will be apparent from the above description that light beam adjustment can be performed for two or more light beams.
[0086]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a novel light beam adjusting method, multi-beam scanning apparatus, and image forming apparatus in a multi-beam scanning apparatus can be realized.
[0087]
According to the light beam adjustment method of the present invention, the position and / or orientation of the light beam can be easily adjusted during assembly or maintenance of the multi-beam scanning device. By performing beam adjustment, it is possible to easily and accurately adjust the positional relationship between a plurality of light beams in the multi-beam scanning device. Therefore, an image forming apparatus using such a multi-beam scanning apparatus can form a good image.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 Light beam adjustmentOne form of methodIt is a figure for demonstrating.
Fig. 2 Light beam adjustmentAnother form of methodIt is a figure for demonstrating.
Fig. 3 Light beam adjustmentOne form of methodIt is a figure for demonstrating.
FIG. 4 Light beam adjustmentOther forms of methodIt is a figure for demonstrating.
FIG. 5 shows a light beam adjustment method.One embodimentIt is a figure for demonstrating.
FIG. 6 is a diagram for explaining another embodiment of the light beam adjusting method.
FIG. 7 Multi-beam scanningOne form of deviceIt is a figure for demonstrating.
FIG. 8 Multi-beam scanningAnother form of equipmentIt is a figure for demonstrating.
FIG. 9 is a diagram for explaining one embodiment of an image forming apparatus.
[Explanation of symbols]
B1, B2 Light beam
P1, P2 prism
Claims (7)
少なくとも１つの光ビームの光路中に、互いに屈折率の異なる材質による２つの楔状プリズムを楔の向きを互いに逆にして組合せ一体化した結像機能を持たない屈折光学系を配置し、
上記屈折光学系を透過する光ビームの向きを、上記屈折光学系の回転により調整することを特徴とするマルチビーム走査装置における光ビーム調整方法。A plurality of light beams from a light source unit that has a plurality of light emitting units and emits a plurality of light beams are deflected by a common optical deflector to the plurality of light beams, and each deflected light beam is covered by a scanning imaging optical system. In a multi-beam scanning device that collects light toward a scanning surface, forms a plurality of light spots separated from each other in the sub-scanning direction on the surface to be scanned, and simultaneously scans a plurality of scanning lines on the surface to be scanned. A method for adjusting the position and / or orientation of a beam, comprising:
In the optical path of at least one light beam, a refractive optical system having no imaging function in which two wedge-shaped prisms made of materials having different refractive indices are combined and integrated with the directions of the wedges reversed is arranged.
A method of adjusting a light beam in a multi-beam scanning device , wherein the direction of a light beam transmitted through the refractive optical system is adjusted by rotation of the refractive optical system .
屈折光学系を構成する２つの楔状プリズムが同一形状であることを特徴とする光ビーム調整方法。 The light beam adjusting method according to claim 1, wherein
A light beam adjusting method, wherein two wedge-shaped prisms constituting a refractive optical system have the same shape .
１以上の光ビームに対して、請求項１または２記載の光ビーム調整方法で光ビーム調整を行うことを特徴とするマルチビーム走査装置。 3. A multi-beam scanning apparatus that performs light beam adjustment on one or more light beams by the light beam adjustment method according to claim 1 or 2.
光源部が、２つの半導体レーザと、これら各半導体レーザからの光ビームをカップリングする２つのカップリングレンズと、カップリングされた２つの光ビームを合成する合成プリズムとを有し、一方の半導体レーザからの光ビームに対し、この半導体レーザと上記合成プリズムとの間において、光ビーム調整を行うことを特徴とするマルチビーム走査装置。 The multi-beam scanning device according to claim 3.
The light source unit includes two semiconductor lasers, two coupling lenses for coupling light beams from the respective semiconductor lasers, and a synthesis prism for synthesizing the two coupled light beams. A multi-beam scanning device characterized in that a light beam is adjusted between the semiconductor laser and the combining prism with respect to a light beam from a laser .
光源部が、２以上の半導体レーザと、これら各半導体レーザからの光ビームをカップリングする複数のカップリングレンズとを有し、
光源部は、カップリングされた各光ビームが主走査方向において、光偏向器による偏向位置の近傍で交叉するように設定され、
光源部と上記偏向位置との間において光ビーム調整を行うことを特徴とするマルチビーム走査装置。 The multi-beam scanning device according to claim 3.
The light source unit has two or more semiconductor lasers and a plurality of coupling lenses for coupling light beams from each of the semiconductor lasers,
The light source unit is set so that each coupled light beam intersects in the vicinity of the deflection position by the optical deflector in the main scanning direction,
A multi-beam scanning device that performs light beam adjustment between a light source unit and the deflection position .
感光媒体に光走査を行う光走査装置として、請求項３〜５の任意の１に記載のマルチビーム走査装置を用いることを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus for forming a latent image on a photosensitive medium by optical scanning and visualizing the latent image,
An image forming apparatus using the multi-beam scanning device according to any one of claims 3 to 5 as an optical scanning device for optically scanning a photosensitive medium .
感光媒体が光導電性の感光体で、潜像が静電潜像として形成され、トナー画像として可視化されることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 6.
An image forming apparatus, wherein a photosensitive medium is a photoconductive photosensitive member, and a latent image is formed as an electrostatic latent image and visualized as a toner image .
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