JP4774157B2 - マルチビーム光源装置及び光走査装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式の複写機やプリンタ等の感光体に光を照射して書込みを行なう複数の光ビームを同時に出射するマルチビーム光源装置及び光走査装置に関し、特に複数のレーザ光源の光軸合わせの容易化に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式を使用した複写機やプリンタ等の光書込み系では記録速度を早くするために、例えば、特開平８−６８９５６号公報や特開平９−１９７３１０号公報，特開平１１−２３９８８号公報，特開平１１−１５３７６２号公報に示されたように、複数のレーザ光源から出射するレーザビームにより感光体表面を同時に走査して情報を書き込むマルチビーム走査装置やマルチビーム光源装置が開示されている。例えば、特開平１１−２３９８８号公報，特開平１１−１５３７６２号公報に示されたマルチビーム光源装置は、複数の半導体レーザ光源を主走査方向に配列することにより、複数のビームを１つのビームスプリッタで合成することができ、構成が簡単でかつ経時的なずれを少なくして安定性を高めるようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このマルチビーム光源装置において、複数のレーザ光源を組み付けてビームスプリッタで合成したビームスポット間隔の位置合わせを行うためには、その前段階の光源部の光軸のアライメント調整精度やプリズムのビームスプリッタ面と反射面の角度精度に依存するしかなく、大量の製品を量産するときにビームスポット間隔の調整（副走査方向の走査線間隔の設定）が容易でなかった。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、複数のレーザ光源から出射するビームスポット間隔の調整を単純作業で容易に行うことができ、かつ確実な位置合わせを行なって組み立て効率を向上させるとともに長期間安定して副走査方向の走査線間隔を維持し高品位な画像を安定して記録することができるマルチビーム光源装置及び光走査装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係るマルチビーム光源装置は、複数の第１光源素子と該第１光源素子からの光ビームを略平行光束にする複数の第１カップリングレンズとを主走査方向に配列し、第１の支持部材で一体的に支持する第１の光源部と、複数の第２光源素子と該第２光源素子からの光ビームを略平行光束にする複数の第２カップリングレンズとを主走査方向に配列し、第２の支持部材で一体的に支持する第２の光源部と、前記第１の光源部と前記第２の光源部から射出される光ビームを近接させるビーム合成手段と、前記第１の光源部と前記第２の光源部を、前記第１の支持部材と前記第２の支持部材とが各々光ビームの射出軸を中心として回転可能に、保持するベース部材と、副走査方向に対する前記第１の光源部から射出する光ビームの方向と、副走査方向に対する前記第２の光源部から射出する光ビームの方向のうち少なくとも一方を変更する角度調整手段とを備えるマルチビーム光源装置であって、前記角度調整手段は、前記第１の支持部材と前記第２の支持部材の少なくとも一方に配設され、副走査方向に対する前記第１の支持部材の回動角度と、副走査方向に対する前記第２の支持部材の回動角度のうち少なくとも一方を可変して前記第１の光源部と前記第２の光源部から射出する光ビームの相対角度を変更可能とすることを特徴とする。
【００４５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００４６】
本発明のマルチビーム光源装置は、光源ユニットとベース部材とアパーチャ板とビーム合成プリズムを有する。光源ユニットは第１の光源部と第２の光源部を有する。第１の光源部と第２の光源部はそれぞれ複数、例えば２個の半導体レーザ素子と半導体レーザ素子からの光ビームを略平行光束にする２個のカップリングレンズとを有する。第１の光源部と第２の光源部はそれぞれ射出軸を中心とした点対称の２個所の位置決め部と、この２個所の位置決め部を結ぶ線分を斜辺とした直角三角形の直交位置にある位置決め部の３点を基準にベース部材の裏面から接触させ、射出軸を中心とした点対称の２個所の位置決め部を結ぶ線分を中心にして回動できるようにベース部材に取り付け、このベース部材の表面に各半導体レーザ素子に対応したアパーチャが設けられたアパーチャ板と第２の光源部の半導体レーザ素子のビームを第１の光源部の半導体レーザ素子のビームに近接させて射出するビーム合成プリズムを設ける。
【００４７】
ベース部材の第１の光源部と第２の光源部の射出軸を中心とした点対称の２個所の位置決め部以外の位置決め部が突き当たる位置には、射出軸方向に対して前後に移動できるボールと、円錐状に形成してボールの位置を可変する位置調節ねじを有する角度調整機構を設ける。この角度調整機構の位置調節ねじをそれぞれ上下方向に移動して第１の光源部の位置決め部に接触しているボールと第２の光源部の位置決め部に接触しているボールの位置を可変し、第１の光源部と第２の光源部のベース部材に対する取付角度を射出軸を中心とした点対称の２個所の位置決め部を結ぶ線分を中心に可変し、第１の光源部から射出するビームと第２の光源部から射出するビームの射出角度を合わせる。
【００４８】
図１は、本発明の一実施例の構成を示す分解斜視図である。図に示すように、４ビームの光源装置は、光源ユニット１とベース部材２とアパーチャ板３とビーム合成プリズム４及びとホルダ部材５を有する。
【００４９】
光源ユニット１は、第１の光源部６と第２の光源部７及び基板８を有する。第１の光源部６は、支持部材９と２個の半導体レーザ素子１０，１１を有する。支持部材９は、例えばアルミダイキャストで製作され、裏面に半導体レーザ素子１０，１１を嵌合する取付孔が主走査方向に一定間隔、例えば約８ｍｍ隔てて設けられ、この取付孔に半導体レーザ素子１０，１１を圧入して、第１の光源部６の射出軸（以下、第１の射出軸という）に対称に一列に配置している。
【００５０】
また、支持部材９は、表面に２個のカップリングレンズ１２，１３が半導体レーザ素子１０，１１と対に設けられている。各カップリングレンズ１２，１３は半導体レーザ素子１０，１１の発散光束が平行光束となるように出射方向であるＸ方向の位置を合わせ、半導体レーザ素子１０，１１からのビームが所定のビーム射出方向となるようにＹ方向とＺ方向の位置を合わせて支持部材９の取付部にＵＶ硬化接着剤を充填して固定されている。
【００５１】
第２の光源部７も支持部材１４と２個の半導体レーザ素子１５，１６を有し、支持部材１４の裏面に半導体レーザ素子１５，１６が第２の光源部７の射出軸（以下、第２の射出軸という）に対称に一列に配置して取り付けられ、表面にカップリングレンズ１７，１８が取り付けられている。基板８には半導体レーザ素子１０，１１と半導体レーザ素子１５，１６の駆動回路を有する。
【００５２】
第１の光源部６と第２の光源部７は、それぞれ第１の射出軸と第２の射出軸と中心を一致させた支持部材９，１４の円筒部９ａ，１４ａをベース部材２の裏側より取付孔２１，２２に係合させ、支持部材９の第１の射出軸を中心とした点対称の２個所の位置決め部９ｂ，９ｃと位置決め部９ｂ，９ｃを結ぶ線分を斜辺とした直角三角形の直交位置にある位置決め部９ｄの３点と、支持部材１４の第１の射出軸を中心とした点対称の２個所の位置決め部１４ｂ，１４ｃと位置決め部１４ｂ，１４ｃを結ぶ線分を斜辺とした直角三角形の直交位置にある位置決め部１４ｄの３点とを基準にベース部材２に接触させ、ベース部材２の表側より支持部材９の位置決め部９ｂ，９ｃと支持部材１４の位置決め部１４ｂ，１４ｃをねじ止めして支持部材９，１４をベース部材２に取り付ける。
【００５３】
この第１の光源部６と第２の光源部７を取り付けたベース部材２の表面には、各半導体レーザ素子１０，１１，１５，１６に対応したアパーチャを有するアパーチャ板３と半導体レーザ素子１５，１６のビームを半導体レーザ素子１０，１１のビームに近接させて射出するビーム合成プリズム４を配置し、アパーチャ板３とビーム合成プリズム４及びベース部材２をホルダ部材５で保持し、ホルダ部材５の支柱５ａに半導体レーザ素子１０，１１，１５，１６の駆動回路を有する基板８を固定し、半導体レーザ素子１０，１１，１５，１６のリードを駆動回路にハンダづけして接続して４ビームの光源装置を形成する。
【００５４】
この光源装置を走査光学手段を収納する光学ハウジングに取り付けるとき、ホルダ部材５の円筒部５ｂの中心を走査光学手段の光軸に合わせて光学ハウジングに取り付け、走査光学手段に複数のビームを入射させる。また、ホルダ部材５はレバー５ｃを調節ネジ５ｄで上下させることによって円筒部５ｂを中心として回転できるように光学ハウジングに保持される。これにより走査光学系の配置誤差等によって走査線の傾きが生じたときに、走査線に合わせてビーム配列を傾けることができる。
【００５５】
この光源装置の第２の光源部７から射出したビーム３１は、図２の副走査方向の断面図に示すように、ビーム合成プリズム４の下側の斜面４１で反射されビームスブリッタ面４２で再度反射されて第１の光源部６から射出したビーム３０と近接される。このときビーム３０，３１はビーム合成プリズム４の角度誤差等により、図２に示すように射出角にずれが生じる。
【００５６】
このようにビーム３０，３１の射出角にずれが生じると、図３（ａ）に示すように、第１の光源部６の半導体レーザ素子１０，１１から射出したビーム３０のスポット列３２の中心位置３３に対して第２の光源部７の半導体レーザ素子１５，１６から射出したビーム３１のスポット列３４の中心位置３５が副走査方向にずれてしまい、正確に走査線ピッチが出せなくなる。
【００５７】
これを防止するために、図２の断面図に示すように、第１の光源部６の支持部材９の３点の位置決め部９ｂ，９ｃ，９ｄのうち固定用のねじ孔が設けられていない位置決め部９ｄと、第２の光源部７の支持部材１４の３点の位置決め部１４ｂ，１４ｃ，１４ｄのうち固定用のねじ孔が設けられていない位置決め部１４ｄが突き当たるベース部材２の位置に前後に移動できるボール２３と、円錐状に形成してボール２３の位置を可変する位置調節ねじ２４を設け、位置調節ねじ２４をそれぞれ上下方向に移動して第１の光源部６の位置決め部９ｄに接触しているボール２３と第２の光源部７の位置決め部１４ｄに接触しているボール２３の位置を可変する。
【００５８】
この第１の光源部６の位置決め部９ｄの接触位置と第２の光源部７の位置決め部１４ｄの接触位置を可変することにより、第１の光源部６の支持部材９は位置決め部９ｂ，９ｃを結ぶ線分を中心に矢印Ａ方向に角度を可変し、第２の光源部７の支持部材１４は位置決め部１４ｂ，１４ｃを結ぶ線分を中心に失印Ｂ方向に角度を可変する。
【００５９】
このように第１の光源部６の支持部材９と第２の光源部７の支持部材１４のベース部材２に対する角度を可変することにより、第１の光源部６から射出したビーム３０と第２の光源部７から射出したビーム３１の射出角度を簡単に合わせることができ、図３（ｂ）に示すように、第１の光源部６のビーム３０のスポット列３２の中心位置３３と第２の光源部７のビーム３１のスポット列３４の中心位置３５を一致させることができる。
【００６０】
この状態で各支持部材９，１４の円筒部９ａ，１４ａを中心に回転させることにより、ビーム３０のスポット列３２とビーム３１のスポット列３４も回転て所定の副走査ピッチになるように調節できる。ここではスポット列３２は隣接する主走査ラインを走査し、スポット列３４は３ライン離れた主走査ラインを走査するようにしており、中心位置３３，３５を合わせることにより４ライン各々にビームスポットを配置することができる。
【００６１】
ここで、ボール２３と位置調節ねじ２４からなる角度補正機構を第１の光源部６の位置決め部９ｄの接触位置と第２の光源部７の位置決め部１４ｄの接触位置の両方に設け、第１の光源部６の支持部材９と第２の光源部７の支持部材１４のべース部材２に対する角度の両方を可変する場合について示したが、いずれか一方に設けて角度を可変するようにしても良い。
【００６２】
また、図４に示すように、ビーム３０のスポット列３２とビーム３１のスポット列３４を各々２ライン離れた主走査ラインを走査するようにしている場合は、ビーム３０のスポット列３２の中心位置３３とビーム３１のスポット列３４の中心位置３５が副走査方向に１ライン分だけ離れるように角度補正をすることにより、４ライン各々にビームスポットを配置することができる。
【００６３】
上記実施例に係る４ビームの光源装置を搭載した光走査装置の構成を図５に示す。
【００６４】
第１の光源部６の半導体レーザ素子１０，１１は、射出するビームが主走査方向には各々角度αだけ傾けてポリゴンミラー４２近傍で交差するように配置され、第２の光源部７の半導体レーザ素子１５，１６も出射するビームが主走査方向には各々角度αだけ傾けてポリゴンミラー４２近傍で交差するように配置され、ビーム合成プリズム４により射出軸を略一致させて同時に走査される。
【００６５】
各ビームはシリンダレンズ４１を介してポリゴンミラー４２で反射し、２枚構成のｆθレンズ４３とミラー４４及びトロイダルレンズ４５により感光体ドラム４６の表面に結像され走査される。この走査をするときに、走査開始側に設けたミラー４７によりセンサー基板４８に各ビームを導き、画像書き出しのタイミングをとる同期検知信号を得る。
【００６６】
このセンサー基板４８に各ビームを導くときに、半導体レーザ１０，１１から射出するビームが一定角度傾くようにしてあるから、図６に示すように、センサー基板４８に入射する半導体レーザ素子１０，１１のビームスポット３２ａ，３２ｂは一定間隔Ｌ１だけ離れ、同様に半導体レーザ素子１５，１６のビームスポット３４ａ，３４ｂも一定間隔Ｌ１だけ離れてセンサー基板４８に入射する。
【００６７】
そこで、センサー基板４８には２個の受光素子、例えばフォトダイオード４８ａ，４８ｂを一定間隔Ｌ１より小さな聞隔Ｌをおいて配置し、ビームスポット３２ｂを消灯した状態でフォトダイオード４８ａを通過させて、フォトダイオード４８ａでビームスポット３４ｂを検出し、ビームスポット３４ｂを消灯した状態でフォトダイオード４８ｂを通過させて、フォトダイオード４８ｂでビームスポット３２ｂを検出する。
【００６８】
同様に、ビームスポット３２ａを消灯した状態でフォトダイオード４８ａを通過させて、フォトダイオード４８ａでビームスポット３４ａを検出し、ビームスポット３４ａを消灯した状態でフォトダイオード４８ｂを通過させて、フォトダイオード４８ｂでビームスポット３２ａを検出する。そして感光体ドラム４６を４ライン毎に走査する。このように副走査方向に正確に位置合わせしたビームスポット３２，３４で走査するから、良質な画像を安定して書き込むことができる。
【００６９】
上記実施例は４ビームの光源装置について説明したが、図７に示すように、第１の光源部６に１個の半導体レーザ素子１０を設け、第２の光源部７に２個の半導体レーザ素子１５，１６を設け、図８（ａ）に示すように、第１の光源部６からのビームスポット３２で１ラインを走査し、第２の光源部７からのビームスポット３４で１ライン離れた２ライン分を走査する３ビームの光源装置の場合にも同様に適用することにより、図８（ｂ）に示すように、第１の光源部６からのビームスポット３２を第２の光源部７からのビームスポット３４の中央位置に合わせることができる。
【００７０】
また、４ビームの光源装置や３ビーム光源装置以外の複数ビームであっても同様に適用することができる。
【００７１】
次に、図９は本発明の他の実施例に係るマルチビーム光源装置の構成を示す。
【００７２】
図９に示す実施形態は、主として第１光源部１００と、第２光源部１７０と、ビーム合成手段としてのプリズム１３１とからなる。第１光源部１００は、例えばアルミダイキャスト製の支持部材１１０と、２個の半導体レーザ１０１、１０２と、２個のカップリングレンズ１０４、１０５を有してなる。支持部材１１０には、前面側中央に円形のテーブル形の突出部１１１が一体に形成され、さらに、突出部１１１の中央に分銅形の突出部１１２が一体に形成されている。支持部材１１０にはまた、これを前後方向に貫いて二つの円形の孔１１３、１１４が形成されている。二つの孔１１３、１１４は、後で詳細に説明する光ビームの主走査方向であるＹ方向に並んで形成されている。この二つの孔１１３、１１４は、上記円形の突出部１１１の範囲内に形成されるとともに、上記突出部１１２の左右両側部に上記孔１１３、１１４の約半分がかかることにより突出部１１２の左右両側に半円筒形の窪み１１５、１１６が形成され、これによって突出部１１２は上記のように分銅形に形成されている。
【００７３】
上記二つの半導体レーザ１０１、１０２は、支持部材１１０の裏側からそれぞれ上記孔１１３、１１４に圧入され、支持部材１１０によって支持されている。また、上記二つのカップリングレンズ１０４、１０５は、それぞれ上記突出部１１２の左右の半円筒状窪み１１５、１１６に、例えばＵＶ（紫外線）硬化接着剤等を用いて接着固定されている。上記カップリングレンズ１０４、１０５は、各半導体レーザ１０１、１０２と対をなしていて、各半導体レーザ１０１、１０２から射出される発散光ビームが所望の光束状態となるように光軸方向すなわち図９においてＸ方向の位置を合わせ、また、所定のビーム射出方向となるようにＹ方向の位置、およびＸ方向にもＹ方向にも直交するＺ方向の位置を合わせ、上記窪み１１５、１１６との隙間に充壌された接着剤で固定されている。このようにして第１光源部１００が構成されている。
【００７４】
第２光源部１７０についても第１光源部１００と賂同様に構成されている。第２光源部１７０は、例えばアルミダイキャスト製の支持部材１２０と、２個の半導体レーザ１０６、１０７と、２個のカップリングレンズ１０８、１０９を有してなる。支持部材１２０には、上寄りの位置に円形の窓孔１２１が形成され、この窓孔１２１の下前面側に分銅形の突出部１２２が一体に形成されている。支持部材１２０にはまた、これを前後方向に貫いて二つの円形の孔１２３、１２４が形成されている。二つの孔１２３、１２４は、Ｙ方向に並んで形成されている。この二つの孔１２３、１２４は、上記突出部１２２の左右両側部に上記孔１２３、１２４の約半分がかかることにより、突出部１２２の左右両側に半円筒形の窪み１２５ポ１２６が形成され、これによって突出部１２２は上記のように分銅形に形成されている。
【００７５】
上記二つの半導体レーザ１０６、１０７は、支持部材１２０の裏側からそれぞれ上記孔１２３、１２４に圧入され、支持部材１２０によって支持されている。また、上記二つのカップリングレンズ１０８、１０９は、それぞれ上記突出部１２２の左右の半円筒状窪み１２５、１２６に、ＵＶ硬化接着剤等を用いて接着固定されている。上記カップリングレンズ１０８、１０９は、各半導体レーザ１０６、１０７と対をなしていて、各半導体レーザ１０６、１０７から射出される発散光ビームが所望の光束状態となるように図９においてＸ方向の位置を合わせ、また、所定のビーム射出方向となるようにＹ方向およびＺ方向の位置を合わせ、上記窪み１２５、１２６との隙間に充填された接着剤で固定されている。このようにして第２光源部１７０が構成されている。
【００７６】
第１光源部１００の支持部材１１０を第１支持部材、第２光源部１７０の支持部材１７０を第２支持部材とすると、第１支持部材１１０は第２支持部材１２０に支持されている。より具体的にはト第２支持部材１２０の窓孔１２１に、第１支持部材１１０の円形テーブル状突出部１１１の外周を嵌め合わせることによって、第１支持部材１１０が第２支持部材１２０に支持されている。また、第１支持部材１１０は、第２支持部材１２０の窓孔１２１の周壁に沿って回転可能であって、これにより第１支持部材１１０は第２支持部材１２０に対し第１光源部１００からの射出ビームの光軸に略一致する方向を回転軸として回転させることができるようになっている。
【００７７】
図９、図１０において、符号１３１はビーム合成手段としてのブリズムである。プリズム１３１は第１光源部１００からの入射面と第２光源部１７０からの入射面を有している。第２光源部１７０からの入射面には１／２波長板（λ／２板）１３４が設けられている。第２光源部１７０から射出された光ビームは、１／２波長板１３４を透過することによって偏光方向が９０度回転され、プリズム１３１内の反射面１３３で反射された後、偏光ビームスプリッタ面１３２で反射される。一方、第１光源部１００からの光ビームは偏光ビームスプリッタ面１３２を透過し、この第１光源部１００からの光ビームと偏光ビームスプリッタ面１３２で反射される第２光源部１７０からの光ビームとが、副走査方向に近接してプリズム１３１から射出されるようになっている。このようにして、第１、第２光源部１００、１７０からの光ビームを容易に、かつ光量ロスを少なくして合成することができる。
【００７８】
以上説明した図９、図１０に示す実施形態によれば、第１光源部１００を第２光源部１７０に支持しているため、２つの光源部１００、１７０を副走査方向に近接させ配置することが可能となる。
【００７９】
既に説明したように、第１光源部１００は、第２光源部１７０に対し、射出ビームの光軸に略一致する方向を回転軸として回転可能な構成となっている。例えば、複数の半導体レーザとカップリングレンズが、それぞれの射出光をポリゴンミラー反射面で交差させるように主走査方向に角度を持って支持部材に支持されている場合、第１光源部１００を、射出ビームの光軸に略一致する方向を回転軸として第２光源部１７０に対して回転させることにより、それぞれの射出ビームは副走査方向に角度を持ち、像面上でのビームスポット位置は副走査方向に変化する。
【００８０】
例えば、図１１（ａ）に示すように、第１光源部１００の回転軸Ｏが、主走査方向に配列された２つの半導体レーザ相互の中心にある場合においては、上記回転軸Ｏを中心に第１光源部１００を回転させると、像面上での二つのビームスポット位置は、図１１（ｂ）に符号「Ａ」で示すように、副走査方向で互いに上下逆に移動し、副走査方向のビームスポット間隔が変化することになる。同様にして、第２光源部１７０についても、これを射出ビームの光軸に略一致する方向を回転軸として回転させることにより、像面上での二つのビームスポット位置は、図１１（ｂ）に符号「Ｂ」示すように、副走査方向で互いに上下逆向きに移動し、像面上での副走査方向ビームスボット間隔が変化する。この結果、それぞれの光源部のビームスポット間隔は、所定の値になるように調整可能である。
【００８１】
図９に示す例では、第１光源部１００の支持部材１１０が第２光源部１７０の支持部材１２０に支持される構成になっていたが、第１光源部１００と第２光源部１７０との支持関係が逆の関係、例えば、第２光源部１７０の支持部材１２０が第１光源部１００の支持部材１１０に支持される構成になっていてもよい。こうすることによって図９に示す例と同様の作用効果を得ることができる。
【００８２】
次に、図９に示す実施例の各種変形例について説明する。
【００８３】
図１２に示す実施の形態は、第１光源部１００を二つの半導体レーザとこれに対応する二つのカップリングレンズとで構成し、第２光源部１７０を一つの半導体レーザとこれに対応する一つのカップリングレンズとで構成したものである。図１２には、（ｂ）に第１光源部１００の半導体レーザ１０１が記載されているだけで、他の半導体レーザは記載されていない。図１２（ａ）には、第１光源部１００の二つのカップリングレンズ１０４、１０５が記載され、第２光源部１７０の一つのカップリングレンズ１０８が記載されている。
【００８４】
第１光源部１００に対して、第２光源部１７０は主走査方向にずらして配置され、第１光源部１００の二つのカップリングレンズ１０４、１０５の配列方向中央に、第２光源部１７０の一つのカップリングレンズ１０８が位置している。そして、上記二つのカップリングレンズ１０４、１０５と上記一つのカップリングレンズ１０８は副走査方向に接近し、上記二つのカップリングレンズ１０４、１０５間に上記一つのカップリングレンズ１０８の一部が入り込んでいる。もちろん、各カップリングレンズには半導体レーザが対応して配置されている。
【００８５】
図１２（ａ）に示したように、第１光源部１００と第２光源部１７０とを主走査方向にずらして配置することにより、各カップリングレンズの外径をｄ、第１光源部１００のカップリングレンズ１０４、１０５と第２光源部１７０のカップリングレンズ１０８との距離をＬとしたとき、条件式（１）：ｄ＞Ｌを満足するように構成したため、２つの光源部を副走査方向により近接させて配置することが可能になり、マルチビーム光源装置の小型化を図ることができる。
【００８６】
図１２に示す実施の形態では、光源装置が３ビームになっていたが、図１３に示すように、４ビーム等の多ビームにおいても、同様にして、主走査方向にそれぞれの光源部をずらして配置することにより、上記条件式（１）を満足でき、２つの光源部を副走査方向により近接させ配置することが可能となる。図１３において、第１光源部１００は、第１支持部材１１０Bと、この支持部材１１０Bに固着された二つの半導体レーザと、支持部材１１０Bの前面側の突出部１１２Bに接着によって固着されたカップリングレンズ１０４、１０５とを有してなる。一方、第２光源部１７０は、第２支持部材１２０Bと、この第２支持部材１２０Bの前面側の突出部１２２Bに接着によって固着された二つのカップリングレンズ１０８、１０９と、これらのカップリングレンズ１０８、１０９に対応して第２支持部材１２０Bに固着された二つの半導体レーザとを有してなる。ただし、第２光源部１７０の、二つの半導体レーザのうち、一方の半導体レーザ１０６のみが、図１３（ａ）に示されている。
【００８７】
第１光源部１００の二つのカップリングレンズ１０４、１０５は上記突出部１１２Bの下面側に接着され、第２光源部１７０の二つのカップリングレンズ１０８、１０９は上記突出部１２２Bの上面側に接着されている。第１支持部材１１０Bは第２支持部材１２０Bの窓孔１２１Bに嵌められることによって第２支持部材１２０Bに支持されている。また、第１支持部材１１０Bは上記窓孔１２１Bの周壁に沿って回転可能に、従って、第１光源部１００が射出ビームの光軸に賂一致する方向を回転軸として回転可能に嵌められている。
【００８８】
第１光源部１００の二つのカップリングレンズ１０４、１０５は主走査方向に配列され、第２光源部１７０の二つのカップリングレンズ１０８、１０９も主走査方向に配列されている。そして、上記二つのカップリングレンズ１０４、１０５と上記二つのカップリングレンズ１０８、１０９は、互いに主走査方向の位置がずらされ、光軸方向から見て二つのカップリングレンズ１０４、１０５の間にカップリングレンズ１０９が位置し、二つのカップリングレンズ１０８、１０９の間にカップリングレンズ１０４が位置している。さらに、二つのカップリングレンズ１０４、１０５と二つのカップリングレンズ１０８、１０９は副走査方向に互いに近接させられ、光軸方向から見てこれらレンズの一部が互いに前後に重なり合っている。ただし、各カップリングレンズの中心部は互いに重ならないようにして、各半導体レーザからの光ビームが各カップリングレンズから射出するのに支障をきたさないように考慮されている。
【００８９】
図１３に示す実施の形態のように、第１、第２光源部１００、１７０がそれぞれ２個の半導体レーザを有するものにおいても、第１、第２光源部１００、１７０を互いに主走査方向にずらすことにより、第１、第２光源部１００、１７０を副走査方向に近接させることができる。従って、各カップリングレンズの外径をｄ、第１光源部１００のカップリングレンズ１０４、１０５と第２光源部１７０のカップリングレンズ１０８、１０９との副走査方向の距離をしとしたとき、前記条件式（１）を満足させることができ、マルチビーム光源装置の小型化を図ることができる。
【００９０】
上記実施例においては、第１光源部の第１支持部材と第２光源部の第２支持部材の一方は他方に支持されているため、部品点数が低減され、部品加工のばらつきによる被走査面上でのビームスポット位置の変動を小さくすることができる。このため、第２光源部からの光ビームで形成されるビームスポット位置の絶対的な変動は小さく、第２光源部を基準としビームスポット間隔を調整することにより、走査光学系内の偏光器（例えばポリゴンミラー）に精度よく光ビームを到達させることが可能となる。このため、副走査方向の偏光器の厚さを薄くすることが可能となる。
【００９１】
第１光源部と第２光源部の半導体レーザおよびこれに対応するカップリングレンズの数は、図示の例のものに限られるものではなく、任意の数に選定可能である。また、半導体レーザおよびカップリングレンズの数は、第１光源部と第２光源部とで同じであってもよいし異なっていてもよい。
【００９２】
次に、図１４は本発明のさらに別の実施例に係るマルチビーム光源ユニットの実施形態として４本のレーザビームを用いた光源装置を示す。
【００９３】
図１４は本発明に係るマルチビーム光源ユニットの第１の実施形態として４本のレーザビームを用いた例を示す分解斜視図（Ａ）と断面図（Ｂ）である。また図１５は、図１４に示す実施形態のユニットを光走査装置に適用した場合の光学的レイアウトの概略を示す平面図、図１６は同概略分解斜視図である。
【００９４】
図１４に示すマルチビーム光源ユニット２００は、主に、第１の支持部材であるＬＤベース２１２、第２の支持部材であるＬＤベース２２２、第３の支持部材であるフランジ２３１、複数の光ビームを合成するためのビーム合成プリズム２４１、ＬＤベース２１２、２２２に搭載した２つずつの光源部とから構成してある。
【００９５】
光源部は、ＬＤベース２１２、２２２にそれぞれ２個の半導体レーザ２１１ａ、２１１ｂ、２２１ａ、２２１ｂを圧入し、これら半導体レーザ２１１ａ、２１１ｂ、２２１ａ、２２１ｂからの射出光を各々カップリングするためのカッブリングレンズ２１４ａ、２１４ｂ、２２４ａ、２２４ｂを、ＬＤベース２１２、２２２に設けた保持部２１５、２２５に接着剤（例えば、紫外線硬化型）により接着固定して構成してある。
【００９６】
保持部２１５を設けたＬＤベース２１２の突部２１６は角柱状の形状を有し、主走査方向と垂直な方向に平行に伸ぴる２側面が位置決め部２１３、２１３を形成している。一方、保持部２２５を設けたＬＤベース２２２の突部２２６は少なくとも一部分の形状が円形であり、その外周面が位置決め部２２３となっている。
【００９７】
フランジ２３１には、ＬＤベース２１２、２２２の突部２１６、２２６と対応する位置に、それぞれ対応する形状の挿入孔２３５ａ、２３５ｂが設けてある。すなわち、挿入孔２３５ａは略角孔状であり、挿入孔２３５ｂは丸孔状であって、突起２１６、２２６と嵌合できるようになっている。
【００９８】
挿入孔２３５ａは、突部２１６の位置決め部２１３、２１３に対応する２つの内周面が突部２１６の位置決め部２１３と摺接して光ビームの光軸周りでのＬＤベース２１２の回転を不能にする。また位置決め部２１３、２１３と対応しない２面と突部２１６の位置決め部２１３、２１３以外の２面は、若干の隙間を伴って嵌まりあい、ＬＤベース２１２を副走査方向に沿ってフランジ２３１に対して傾けるように動作させることを可能とする。なお、以下の説明では、このようなＬＤベース２１２の傾動を「β回転」と呼び、それによる角度調整を「β調整」と呼ぶ。
【００９９】
挿入孔２３５ｂと突起２２６は、上述のようにそれぞれ丸孔、円柱形であるので、ＬＤベース２１２はフランジ２３１に対して光ビームの光軸周りで回転可能に受け入れられる。なお、以下の説明では、このような略光軸回りの回転を「γ回転」と呼び、それによる角度調整を「γ調整」と呼ぶ。
【０１００】
カップリングレンズ２１４ａ、２１４ｂにて、以降の光学系に適合したコリメート率及び射出光軸方向にカッブリングされた光ビームと、カップリングレンズ２４ａ、２４ｂによってカップリングされた光ビームは、フランジ３１に取り付けるビーム合成プリズム４１により互いに近接させて合成しユニット外へと射出する。
【０１０１】
フランジ３１は、ホルダ４３に挿入孔３５ｂと同軸に設けた中空筒状で位置決め用の突起部４２を光学ハウジング５１に設けた挿入孔５２に回転可能に保持することによって、回転調整用ねじ５７により賂光軸周りで回転させ得るようになっている。この光源ユニットの回転により、後述する被走査面での走査線問ピッチの調整（ビームピッチ調整）を行う。フランジ３１はまた、回転調整用ねじ５７と当接させる突起部３３を備えているが、この突起部３３は、フランジ３１またはホルダ４３のいずれに設けても構わない。
【０１０２】
カップリングレンズ１４ａ、１４ｂ、２４ａ、２４ｂによりカップリングさせた４本のレーザビームは、シリンドリカルレンズ５３の作用でポリゴンミラー５４に主走査方向に長い線像として緒像される。またその際、４本のレーザビームをポリゴンミラー５４の偏向面付近で互いに交差させることで、４本のレーザビームの反射点ずれ（いわゆるサグ）の影響を低減させ、被走査面における光学性能を維持するようにしている。なお通常は、カップリングレンズ１４ａ、１４ｂ、２４ａ、２４ｂを出た光ビームを成形するための開口（アパーチヤ）を備えるが図示は省略してある。また図中５５ａ、５５ｂは走査結像レンズ、５８ａ、５８ｂは防慶ガラス、５９は被走査面となる感光体、６０はポリゴンスキャナである。
【０１０３】
次に、上述した本発明の第１の実施形態を用いた光走査装置の第１の実施例を説明する。この光走査装置を構成する光学素子の主要諸元及び配置を図１７に示す。図１７中の（注１）は、波面収差補正のため、非球面係数が付加されることを、（注２）は、走査結像性能補正のため、非球面係数が付加されることを、（注３）は同図記載の光学素子の他にポリゴンスキャナの騒音を防止する防音ガラス及び外部から光学ハウジング内への埃の侵入を防ぐための防塵ガラスが付加されていることを示す。そして本例において、シリンドリカルレンズの光軸と走査結像光学系の光軸のなす角度は、６１．５５°、またシリンドリカルレンズの光軸は半導体レーザ２１１ａ、２１１ｂからの光束に対し均等に１．５５°の角度を有する。
【０１０４】
上記実施例のように、光源装置２００を射出した複数の光ビームが略主走査断面に平行な同一の平面内にある場合には、被走査面にて所望の走査線間のピッチ（ビームピッチ）を得るためには、半導体レーザとカップリングレンズの副走査方向の相対位置をずらすことが行われる。書込密度１２００ｄｐｉ（ビームピッチ：２１．２μｍ）を想定した本例の場合、４本の走査線の副走査方向の配列（順番）が上から半導体レーザ２１１ａ、２２１ａ、２２１ｂ、２１１ｂからの光ビームと対応とするために、棺対位置のずらし量をＬＤベース２１２側で６．６μｍ、ＬＤベース２２２側で２．２μｍに設定した。このように両者の相対位置をずらすことにより、シリンドリカルレンズ（従って走査結像レンズ２５５ａ、２５５ｂ）に対する各２本の光ビームの副走査方向の入射角度の偏差を発生させることができ、その結果として所望のビームピッチを得ることが可能となる。しかし一般には、光軸調整時にこの相対位置ずれを高精度に設定することは困難である。
【０１０５】
その補正は、ＬＤベース２１２及び２２２をそれぞれフランジ２３１に対し略光軸回りに回転（γ回転）させてビームピッチの調整（γ調整）を行うことで可能である。例えば、ＬＤベース２２２の半導体レーザ２２１ａ、２２１ｂから射出される光ビームは、ポリゴンミラー２５４付近で互いに交差している（すなわち、主走査断面内である角度をなす）ため、ＬＤベース２２２をγ回転することによってこれら２本の光ビームの副走査方向の射出角度偏差を発生させることができ、その結果として所望のビームピッチ（２１．２μｍ）に調整することが可能となる。
【０１０６】
本実施例の光学レイアウトでは、光軸・コリメート調整時の副走査方向の光軸ずれが互いに０．４ｍラジアン発生した場合、感光体２５９上での走査線間ピッチは約３２μｍ変動する。それを補正するために必要な光学ハウジング２５１に対する光源装置２００のγ回転量は約０．４５度であり、他の光学性能、例えばビームスポット径や主走査倍率誤差に影響を及ぼす恐れはない。一方、ビーム合成プリズム２４１を用いて複数の光ビームを互いに近接させて合成するビーム合成方式の場合には、ビーム合成プリズム２４１の加工誤差、特に反射面（本実施例ではＬＤベース２１２側の面）の加工誤差が、感光体２５９上での副走査方向の走査線位置、すなわちビームピッチに頭著な影響を及ぼす。
【０１０７】
例えば、ビーム合成プリズム２４１の加工誤差により、ビーム合成プリズム２４１を直進する２本の光ビーム（本実施例ではＬＤベース２２２側）とビーム合成プリズム２４１内で２回反射して射出する２本の光ビーム（ＬＤベース２１２側）の射出光軸間の副走査断面内での相対的な光軸偏差が１０分だけ発生した場合には、感光体２５９上にてＬＤベース２２２側の光ビームとＬＤベース２１２側の光ビームとの距離が、約２６０μｍとなり、実質的に走査線間ピッチの調整は不可能となる。
【０１０８】
そのためＬＤベース２１２を副走査断面内にて回転（β回転）させて傾きを調整（β調整）することにより、両ＬＤベース２１２、２２２から射出する光ビームの副走査方向の相対的な角度を調整している。
【０１０９】
β調整の方法としては、図１８（Ａ）に示すように可能である。この例は、フランジ２３１に螺合された調節ねじ２７１（図１８（Ｂ）に示すようにテーパ部分２７３を有する）をフランジ２３１に対して押し込みあるいは引き抜くことによって鋼球２７２を光軸方向に沿って移動（図中で右／左側への移動）させることにより、ＬＤベース２１２を副走査断面内にて傾動させている。
【０１１０】
調整の手順は、下記の通りとなる。まず、フランジ２３１との嵌合部となる位置決め部２１３が主走査方向に平行な幅を持つ形状であるＬＤベース２１２側の２本の光ビーム間のビームピッチ（３走査線分：６３．５μｍ）を調整するには、ＬＤベース２２２側のようにγ回転を行うことができないので、光源部全体をそれ以降の光学系に対して相対的にγ回転させ、それによってビームピッチの調整を行えばよい。次に、ＬＤベース２２３側の２本の光ビーム間のビームビッチ（１走査線分：２１．２μｍ）を、ＬＤベース２１２のγ回転で調整する。最終工程としてＬＤベース２１３のβ調整を行えば、４本の光ビームの間隔をすべて１走査線分（２１．２μｍ）に調整できる。
【０１１１】
なお、上記実施形態、実施例においては半導体レーザとカップリングレンズの組、すなわち一つのＬＤベースから射出する光ビームの数を２本とした場合のみ説明してきたが、本発明はこの数に限定されることはなく、もちろん一つのＬＤベースから３本以上の光ビームを射出する場合も含む。また各構成要素の図中における上下、左右、前後の関係は単なる一例として示すもので、本発明がこれらの関係位置に各構成要素を配したものに限定されることはない。
【０１１２】
次に、図１９は本発明のさらに別の実施例に係るマルチビーム光走査装置の基本的な構成を示す。図１９（ａ）は、この実施例のマルチビーム光走査装置の基本的な構成を示す図であり、図１９（ｂ）は、この実施例のマルチビーム光走査装置の実際の構成を示す図である。
【０１１３】
図１９（ａ）において、２つの光源である半導体レーザ３１１ａ、３１１ｂから射出された全ての光ビームは、偏向器であるポリゴンミラー３１２の反射面で光路が偏向されて、レンズ系３１３及び３１４によって主走査方向において被走査面３１５に結像する。Ｄ１は、半導体レーザ３１１ａから射出した光ビームが被走査面３１５において、ある像高に到達する際のポリゴンミラー３１２の反射面の角度を表しており、Ｄ２は半導体レーザ３１１ｂから射出した光ビームが被走査面３１５において、同じ像高に到達する際のポリゴンミラー３１２の反射面の角度を表している。各々の光ビームはポリゴンミラー３１２に入射するときに、ある角度△αだけ分離されている。従って、この角度差だけ同じ像高に到達するための反射面に時間的な遅れ（Ｄ１からＤ２への回転移動時間差）が生じる。
【０１１４】
図１９（ａ）の場合は、２つの光ビームＬａ及びＬｂはかなり異なった光路を通っているので、このような時問的な遅れが生じる。光ビームが各光学素子の異なる位置を通過してくると、当然異なる光学作用を受けるから、被走査面上３１５で主走査方向（Ｙ）の同じ像高に達する２つの光ビームの収差等の光学特性は違ったものとなり、特に走査線ピッチの像高間変動に対する影響は非常に大きい。
【０１１５】
そこで、図１９（ｂ）に示す実際の構成のように、ポリゴンミラー３１２の反射面近傍で、半導体レーザ３１１ａの光ビームＬａと半導体レーザ３１１ｂの光ビームＬｂを交差させるように角度△αを設定する。この設定により２つの光ビームが被走査面上３１５の主走査方向（Ｙ）の同一像高に達するときに、２つの光ビームがレンズ系３１３及び３１４の主走査方向のほぼ同じ光路を通るようになり、走査線の曲がりを効果的に低減することができる。また、ポリゴンミラー３１２より像面側の各部品ばらつきによる各光ビーム間の主走査方向の書込位置変動は、全ての光ビームでほぼ同量となり、各ビーム間での主走査方向の書込位置ずれは抑えられる。
【０１１６】
更に、同じ像高へ結像する全ての光ビームを、走査光学系の主走査方向のほぼ同じ位置を通過させることにより、走査光学系を構成するレンズの収差の影響を小さく抑え、且つ、主走査方向の結像位置は各ビームとも精度良く合致でき、同期検知後の全ての光ビームに共通に遅延時間を設定しても、書込始めの像高での主走査方向の位置ずれを抑えることが可能となる。更にまた、図１９（ｂ）の構成にすることにより、ポリゴンミラー１２の内接円半径を最小にすることができる。
【０１１７】
次に、図１９に示す構成のマルチビーム光走査装置に用いられる光源ユニットの一例について図２０を参照して説明する。
【０１１８】
図２０において、２つの光源である半導体レーザ３２１ａ、３２１ｂはアルミダイキャスト製の支持部材３２２に支持される。すなわち、支持部材３２２の主走査方向（Ｙ）に所定間隔で並列し、かつ光軸方向（Ｘ）に貫通して形成された嵌合穴３２２Ａに各々圧入されて支持される。また、カップリングレンズ３２３ａ、３２３ｂは、各々に対応する半導体レーザ３２１ａ、３２１ｂの発散光束が所望の光束状態となるように光軸方向（Ｘ）の位置を合わせ、また所定のビーム射出方向となるように主走査方向（Ｙ）の位置、及び副走査方向（Ｚ）の位置を合わせて、半導体レーザ３２１ａ、３２１ｂに対応して支持部材３２２に形成されたＵ字状の支持部３２２ａ、３２２ｂにＵＶ硬化接着剤を充填し固定されている。この場合、一対の半導体レーザ３２１ａ、３２１ｂとカップリングレンズ３２３ａ、３２３ｂとは支持部材３２２の中心３２２ｃを対称点にして主走査方向にほぼ対称に配列されている。
【０１１９】
同様に、２つの光源である半導体レーザ３２４ａ、３２４ｂはアルミダイキャスト製の支持部材３２５に支持される。すなわち、支持部材３２５の主走査方向（Ｙ）に所定問隔で並列し、かつ光軸方向（Ｘ）に貫通して形成された嵌合穴３２５Ａに各々圧入され支持される。また、カップリングレンズ３２６ａ、３２６ｂは、各々に対応する半導体レーザ３２４ａ、３２４ｂの発散光束が所望の光束状態となるように光軸方向（Ｘ）の位置を合わせ、また所定のビーム射出方向となるように主走査方向（Ｙ）の位置、及び副走査方向（Ｚ）の位置を合わせて、半導体レーザ３２４ａ、３２４ｂに対応して支持部材２５に形成されたＵ字状の支持部３２５ａ、３２５ｂにＵＶ硬化接着剤を充壊し固定されている。この場合、一対の半導体レーザ３２４ａ、３２４ｂとカップリングレンズ３２６ａ、３２６ｂとは支持部材３２５の中心３２５ｃを対称点にして主走査方向にほぼ対称に配列されている。
【０１２０】
半導体レーザ３２１ａ、３２１ｂ及びカップリングレンズ３２３ａ、３２３ｂ、並びにこれら主走査方向に対称に配列されている支持部材３２２により、第１の光源手段３２７を構成する。また、半導体レーザ３２４ａ、３２４ｂ及びカップリングレンズ３２６ａ、３２６ｂ、並びにこれらを主走査方向に対称に配列している支持部材３２５により、第２の光源手段３２８を構成する。そして、これら第１の光源手段３２７及び第２の光源手段３２８は、副走査方向（Ｚ）に所定の間隔をもって配置されている。
【０１２１】
ビーム合成プリズム３２９は、第１の光源手段３２７及び第２の光源手段３２８から射出する光ビームを入射するように対面して配置されている。ビーム合成プリズム３２９において第２の光源手段３２８に対面する入射面には、１／２波長板（λ／２板）３３０が設けられている。この１／２波長板３３０を透過した光ビームは、偏光方向が９０度回転される。１／２波長板３３０に対応するビーム合成プリズム３２９内には、反射面３２９ａが副走査方向（Ｚ）に対してほぼ４５度の傾斜で形成されている。一方、第１の光源手段３２７に対面するビーム合成プリズム３２９内には、ビームスプリッタ面３２９ｂが副走査方向（Ｚ）に対してほぼ４５度の傾斜で形成されている。このビームスプリッタ面３２９ｂは、Ｙ方向又はＺ方向に並行な偏光特性を持ち、同じ偏光方向の光ビームは透過し、９０度異なる偏光方向の光ビームは反射する。
【０１２２】
この場合において、すべての半導体レーザ３２１ａ、３２１ｂ、３２４ａ及び３２４ｂは、ビームスプリッタ面３２９ｂと同じ偏光方向の光ビームを射出するように調整されている。
【０１２３】
このため、第１の光源手段３２７の半導体レーザ３２１ａ、３２１ｂから射出してカップリングレンズ３２３ａ、３２３ｂでそれぞれ収束された２つの並行な光ビームは、光軸方向（Ｘ）に直進してビーム合成プリズム３２９に入射し、さらにビームスブリッタ面３２９ｂを透過してビーム合成プリズム３２９から射出する。
【０１２４】
一方、第２の光源手段３２８の半導体レーザ３２４ａ、３２４ｂから射出してカップリングレンズ３２６ａ、３２６ｂでそれぞれ収束された２つの並行な光ビームは、１／２波長板３３０を透過して偏光方向が９０度回転された後、ビーム合成プリズム３２９に入射する。そして、反射面３２９ａによって反射されて光路が光軸方向（Ｘ）から副走査方向（Ｚ）に９０度変更され、さらにビームスプリッタ面３２９ｂによって反射されて再び光路が光軸方向（Ｘ）に変更されてビーム合成プリズム３２９から射出する。したがって、第１の光源手段３２７からの２つの光ビームと第２の光源手段３２８からの２つの光ビームとがそれぞれビーム合成プリズム３２９のほぼ同じ位置から射出される。 すなわち、１／２波長板３３０はビーム合成プリズム３２９と共同して、第２の光源手段３２８から射出される光ビームの光路を変更する光路変更手段を構成する。また、ビーム合成プリズム２２９は、第１の光源手段２２７から射出される光ビーム及び光路変更手段によって光路が変更された光ビームを合成して光路を合わせるビーム合成手段を構成する。なお、光路変更手段としては１／２波長板３３０に限らず、負のパワーをもつレンズでもよい。
【０１２５】
次に、光路変更手段として、負のパワーをもつレンズを用いた場合について説明する。
【０１２６】
図２１において、３３１は負のパワーを持つレンズであり、他の構成は図１９及び図２０に示したものと同じであり同一の符号で示している。なお、図２１（ａ）は主走査方向の面から見た図であり、図２１（ｂ）は副走査方向の面から見た図である。
【０１２７】
この場合、第１の光源手段における半導体レーザ３２１ａ、３２１ｂの光ビームＬａ、Ｌｂを実線で示し、第２の光源手段における半導体レーザ３２４ａ、３２４ｂの光ビームＬａ’、Ｌｂ’を破線で示す。図に示すように、破線で示す第２の光源手段の光ビームＬａ’、Ｌｂ’のみ、カップリングレンズ（図示せず）とビーム合成プリズム３２９の間に配置されている負のパワーを持つレンズ３３１により光路が変更されている。この緒果、第２の光源手段の光ビームＬａ’、Ｌｂ’（破線）の主走査方向のなす角度θ１は、第１の光源手段の光ビームＬａ、Ｌｂ（実線）の主走査方向のなす角度θ２より小さくすることが可能となる。この角度θ１は、第１の光源手段、第２の光源手段の各々の半導体レーザから射出された光ビームの被走査面における位置関係が、同期信号の検知部の分解能よりも主走査方向に広く分離するように、光路変更手段として用いるレンズ３３１のパワ一を設定することにより、被走査面上で全ての光ビームの同期信号を個別に取ることが可能となる。
【０１２８】
また、この時、各々の光ビームをポリゴンミラー（回転多面鏡）の反射面で交差させる場合、第１の光源手段と第２の光源手段で、半導体レーザから射出される光ビームの主走査方向の角度は図２１中のφ１、φ２に示すように個別に設定する必要がある。
【０１２９】
更に、第２の光源手段の半導体レーザ３２４ａ、３２４ｂから射出された光ビームは、光路変更手段によって光束状態が変化する。例えば、図２２（ａ）に示すように、半導体レーザ３２４ａ、３２４ｂから射出されカップリングレンズ３２６ａ、３２６ｂ透過後に光路変更手段である負のパワーを持つレンズ３３１を透過した光ビームは、図２２（ｂ）に示す第１の光源手段の半導体レーザ３２４ａ、３２４ｂから射出されカップリングレンズ３２３ａ、３２３ｂを透過した光ビームとは光束状態が異なる。このため、カップリングレンズ３２６ａ、３２６ｂと光路変更手段であるレンズ３３１の合成で、光束状態を第１の光源手段と略等しくするようにカップリングレンズ３２６ａ、３２６ｂを配置する必要がある。なお、図２２（ａ）、（ｂ）において、３３２はアパーチャである。
【０１３０】
次に、光路変更手段の他の例として、球面のミラーを２枚用いた場合について説明する。図２３（ａ）、（ｂ）において、３３３、３３４は凹部の鏡面をもつミラ一である。他の構成については図２１の場合と同じであり同一の符号で示している。なお、図２３（ａ）は主走査方向面から見た図であり、図２３（ｂ）は副走査方向面から見た図である。図に示すように、光路変更手段として２枚の球面のミラー３３３、３３４をカップリングレンズ（図示せず）とビーム合成プリズム３２９との間に配置する。この結果、図２１の場合と同様に、光ビームの主走査方向のなす角度を変化させることが可能となり、この角度θは、第１の光源手段、第２の光源手段における各々の半導体レーザから射出された光ビームの被走査面における位置関係が、同期信号の検知部の分解能よりも主走査方向に広く分離するように、光路変更手段として用いるミラー３３３、３３４のパワーを設定することにより、被走査面上で全ての光ビームの同期信号を個別に取ることが可能となる。
【０１３１】
ミラー３３３、３３４の持つパワーは正、負どちらでも良いが、負のパワーを持つことが望ましい。また、第１の光源手段の光ビームと第２の光源手段の光ビームにおける光束状態は略等しくしておく必要がある。更に、ミラー３３３、３３４を平行平板形状とし光ビームを析り返すことにより第１の光源手段のみ光路長をのばし、それぞれの光ビームの主走査方向におけるなす角度を小さくすることもできる。
【０１３２】
次に、図１９に示す構成のマルチビーム光走査装置に用いられる光源ユニットの他の例について図２４を参照して説明する。
【０１３３】
図２４において、３３５及び３３６は、アルミダイキャスト製の支持部材であり、他の構成は図２０のものと同じであり同一の符号で示している。すなわち、図２４において、図２１の場合に用いられた２つの光源である半導体レーザ３２１ａ、３２１ｂは、アルミダイキャスト製の支持部材３３５に支持される。
【０１３４】
図２４において、２つの光源である半導体レーザ３２１ａ、３２１ｂは、支持部材３３５に形成された嵌合穴３３５Ａに各々圧入されて支持される。また、カップリングレンズ３２３ａ、３２３ｂは、各々に対応する半導体レーザ３２１ａ、３２１ｂの発散光東が所望の光束状態となるように光軸方向（Ｘ）の位置を合わせ、また所定のビーム射出方向となるように主走査方向（Ｙ）の位置、及び副走査方向（Ｚ）の位置を合わせて、半導体レーザ３２１ａ、３２１ｂに対応して支持部材３３５に形成されたＵ字状の支持部３３５ａ、３３５ｂにＵＶ硬化接着剤を充填し固定されている。この場合も、一対の半導体レーザ３２１ａ、３２１ｂとカップリングレンズ３２３ａ、３２３ｂとは主走査方向にほぼ対称に配列されている。
【０１３５】
同様に、２つの光源である半導体レーザ（図示せず）は支持部材３３６に形成された嵌合穴３３６Ａに各々圧入され支持される。また、カップリングレンズ３２６ａ、３２６ｂは、各々に対応する半導体レーザの発散光束が所望の光束状態となるように光軸方向（Ｘ）の位置を合わせ、また所定のビーム射出方向となるように主走査方向（Ｙ）の位置、及び副走査方向（Ｚ）の位置を合わせて、半導体レーザに対応して支持部材３３６に形成されたＵ字状の支持部３３６ａ、３３６ｂにＵＶ硬化接着剤を充填し固定されている。この場合、一対の半導体レーザとカップリングレンズ３２６ａ、３２６ｂとは主走査方向にほぼ対称に配列されている。
【０１３６】
半導体レーザ３２１ａ、３２１ｂ及びカップリングレンズ３２３ａ、３２３ｂこれらを主走査方向に対称に配列して支持している支持部材３３５により、並びに、第１の光源手段３３７を構成する。また、図示しない２つの半導体レーザ及びカップリングレンズ３２６ａ、３２６ｂ、並びにこれらを主走査方向に対称に配列して支持している支持部材３３６により、第２の光源手段３３８を構成する。
【０１３７】
さらに、第１の光源手段３３７の支持部材３３５においては、半導体レーザ３２１ａ、３２１ｂ及びカップリングレンズ３２３ａ、３２３ｂを支持する部分が円筒型の突起部３３５ｃを形成している。一方、第２の光源手段３３８の支持部材３３６には、光軸方向（Ｘ）に貫通した穴３３６ｃが形成されている。そして、支持部材３３５の突起部３３５ｃは、支持部材３３６の穴３３６ｃに回動可能な状態で嵌合する構造になっている。
【０１３８】
すなわち、第２の光源手段３３８は、第１の光源手段３３７からの光ビームと第２の光源手段３３８自身からの光ビームとが副走査方向に所定の間隔をもって射出するように、第１の光源手段３３７における支持部材３３５の突起部３３５ｃを支持部材３３６の穴３３６ｃに嵌合させて支持している。したがって、第１の光源手段３３７からの光ビームと第２の光源手段３３８からの光ビームとが、副走査方向に確実に一定の間隔をもって射出する。また、支持部材３３６には、横方向すなわち主走査方向（Ｙ）に突き出た突起部３３６ｄが形成されている。このため、支持部材３３６は、第１の光源手段３３７における支持部材３３５の突起部３３５ｃを軸として、ｌ突起部３３６ｄを作用点として回勤することができる。したがって、第１の光源手段３３７からの主走査方向（Ｙ）に並行な２つの光ビームと、第２の光源手段３３８からの主走査方向に並行な２つの光ビームとを、副走査方向（Ｚ）にも並行になるように調整することができる。
【０１３９】
図２４の構成においても、図２０の構成と同様に、第１の光源手段３３７の半導体レーザ３２１ａ、３２１ｂから射出してカップリングレンズ３２３ａ、３２３ｂでそれぞれ収束された２つの並行な光ビームは、光軸方向（Ｘ）に直進してビーム合成プリズム３２９に入射し、さらにビームスプリッタ面３２９ｂを透過してビーム合成プリズム３２９から射出する。
【０１４０】
一方、第２の光源手段３３８における２つの半導体レーザから射出してカッブリングレンズ３２６ａ、３２６ｂでそれぞれ収束された２つの並行な光ビームは、１／２波長板３３０を透過して偏光方向が９０度回転された後、ビーム合成プリズム３２９に入射する。そして、反射面３２９ａによって反射されて光路が光軸方向（Ｘ）から副走査方向（Ｚ）に９０度変更され、さらにビームスブリッタ面３２９ｂによって反射されて再び光路が光軸方向（Ｘ）に変更されてビーム合成プリズム３２９から射出する。したがって、第１の光源手段３２７からの２つの光ビームと第２の光源手段３２８からの２つの光ビームとがそれぞれビーム合成プリズム３２９のほぼ同じ位置から射出される。
【０１４１】
次に、図１９に示す構成のマルチビーム光走査装置に用いられる光源ユニットのさらに別の例について図２５を参照して説明する。
【０１４２】
図２０または図２４に示す実施例において、第１の光源手段及び第２の光源手段からの全ての光ビームをポリゴンミラー（回転多面鏡）の反射面近傍で主走査方向に交差させる場合に、対を構成する２つの半導体レーザの光軸を主走査方向において角度をもたせる。図２５は第１の光源手段における光軸設定の構成を示す図である。第２の光源手段についても同様であるので、図２５で代表して光軸設定の構成を説明する。図に示すように、半導体レーザ３２１ａ、３２１ｂから射出される光ビームは主走査方向になす角度φを持って配置されており、各々の半導体レーザ３２１ａ、３２１ｂはそれぞれ対になるカップリングレンズ３２３ａ、３２３ｂの略光軸上に配置されている。
【０１４３】
具体的には、図２６の断面図に示すように、支持部材３３９の嵌合穴３３９ａ内に圧入された半導体レーザ３２１ａ、３２１ｂ及び対応するカップリングレンズ３２３ａ、３２３ｂは、走査方向になす角度ゆを持った構造になっている。つまり、支持部材３３９の主走査方向に所定の間隔で並列して配置された嵌合穴３３９ａを予め主走査方向へ角度φだけ傾斜させておき、この嵌合穴内に各半導体レーザ３２１ａ，３２１ｂを嵌合する。従って、嵌合穴３３９ａの主走査方向の角度を、第１の光源手段と第２の光源手段とで異ならせることにより、第１の光源手段、第２の光源手段で、半導体レーザから出射される光ビームの主走査方向の角度を異ならせることができる。
【０１４４】
次に、図１９に示す構成のマルチビーム光走査装置に用いられる光源ユニットのさらに別の例について図２７を参照して説明する。
【０１４５】
図２０に示した実施例においては、第１の光源手段及び第２の光源手段におけるカップリングレンズ及び半導体レーザを支持する支持部材は共通であることが望ましい。しかし、全ての光ビームをポリゴンミラー（回転多面鏡）の反射面近傍で主走査方向に交差させる場合、第１の光源手段、第２の光源手段で、半導体レーザから射出される光ビームの主走査方向の角度は異ならせる必要がある。
【０１４６】
そこで、第１の光源手段と第２の光源手段のカップリングレンズと半導体レーザを支持する支持部材を共通にし、図２７（ａ）に示す第１の光源手段の場合、図２７（ｂ）に示す第２の光源手段の場合に示すように、半導体レーザをカップリングレンズの光軸から所望の角度φが得られるように、第１の光源手段、第２の光源手段でそれぞれ主走査方向にシフトする量を決め、半導体レーザをシフトする。
【０１４７】
この結果、第１の光源手段、第２の光源手段とも所望の主走査方向の光ビーム間のなす角度を得ることが可能となるｃこの時、半導体レーザを圧入する支持部材の嵌合穴の主走査方向の角度は任意でよい。但し、カップリングレンズの主走査方向のシフト量が大きいと、光束がカップリングレンズの周辺部を通るため波面収差の影響が大きくなり、結像性能に悪影響を与える。このため、例えば図２８に示すように、第１の光源手段の主走査方向の光ビームＬａ、Ｌｂ（実線）間のなす角φ１と、第２の光源手段の主走査方向の光ビームＬａ’、Ｌｂ’（破線）間のなす角φ２の間に、嵌合穴の主走査方向の角度φ３を決めることが望ましい。
【０１４８】
一方、図２４に示した構成においては、カップリングレンズと半導体レーザを支持する支持部材の共通化は難しいが、半導体レーザをカップリングレンズの光軸から主走査方向にシフトすることで、第１の光源手段、第２の光源手段とも所望の主走査方向における光ビーム間のなす角度を得ることは可能である。
【０１４９】
上述した各実施例においては、汎用の半導体レーザを４個用いた光源ユニットについて説明したが、光源ユニットを何個の半導体レーザで構成しようとも、基本的な構成は変わることはなく、上記各実施の形態に記載されている方法により、各々の光ビームの同期信号を個別に検出することが可能である。また、半導体レーザを４個用いた光源ユニットにおいても、シフト量やカップリングレンズの光軸の傾け量などは、上記各実施例に記載された範囲において、特定の数値に限定されるものではない。
【０１５０】
次に、図２９、図３０には汎用の半導体レーザを合計４個用いた本発明における４ビーム光源ユニットを、図２９は光ビームの射出側から、図３０は反対側からみた斜視図を示す。
【０１５１】
半導体レーザ４０１、４０２はアルミダイキヤスト製の支持部材４０３の裏側に主走査方向に約８ｍｍ間隔で並設して形成されたかん合穴４０３−１、４０３−２に各々圧入して支持される。また、コリメートレンズ４０４、４０５は各々円周の一部をＤ型にカットした形状をなし、半導体レーザの発散光束が平行光束となるようにＸ位置を、また所定のビーム射出方向となるようにＹ、Ｚ位置を合わせて調節され、上記カット面４０４−１、４０５−１と各々対向して形成した接着面４０３一３、４０３−４との隙問にＵＶ硬化接着剤を充填し固定される。
【０１５２】
各かん合穴は第１射出軸ａに対称に主走査平面（ＸＹ平面）内で各半導体レーザの光軸が約３度の交差角をもって交差するよう傾けて形成され、その光軸に沿うようにコリメートレンズの接着面も傾けて形成される。当然、上記コリメートレンズの配置調節も各々の光軸にＸ軸を合わせるよう上記座標軸を傾けてなされる。
【０１５３】
支持部材は機能別に３つの部分から構成される。１つは上記半導体レーザやコリメートレンズの支持部が形成される支持部で、上記第１射出軸ａと直交する面内で位置決めを行なう第１射出軸ａと軸心を一致させた円筒部４０３−５が設けられている。２つめは同面内でベース部材４０６に設けられた取付面４０６−１、４０６−２に当接して固定する締結部４０３−６、４０３−７、円筒状の締結部にはネジ穴が貫通して形成される。３つめは支持部と締結部とを結合するトーションバー部４０３−８、４０３−９で射出軸方向には支持部の厚さのまま、射出軸に直交する方向の部材幅を約１ｍｍまで薄くして一体形成され、第１の光源部を構成する。各々の締結部に結合するトーションバーの方向は半導体レーザの配列方向（主走査面）と平行に軸方向が一致するように設けられ、その断面積、長さは同一としている。
【０１５４】
尚、トーションバー部形状は射出軸方向に薄くしても、長方形以外でもよく、副走査断面での面積がこの部分で最も小さくなるように形成しさえすれば、ここにねじれを集約することができる。また、トーションバーの軸方向ｄは射出軸に直交する面内で角度｜α｜＜９０度、つまり副走査方向の成分をもてば、半導体レーザの配列方向から傾けて配備しても構わない。
【０１５５】
締結部についてもベース部材側を貫通穴とし支持部材側に設けても、逆に支持部材側を貫通穴としベース部材側にネジ穴を設けてネジ４３０で固定しても同様である。
【０１５６】
第２の光源部も同様に、支持部材４１３に第２射出軸ｂに対称に半導体レーザ４１１、４１２が圧入支持され、コリメートレンズ４１４、４１５を接着固定して構成する。
【０１５７】
第１、第２の光源部はアルミダイキヤスト製のベース部材４０６に設けられた貫通穴４０６−５、４０６−６に各々の円筒部４０３−５、４１３−５を係合し、取付面４０６−１、４０６−２、４０６一３、４０６−４に締結部４０３−６、４０３−７、４１３−６、４１３−７を突き当てて光ビームの射出側からネジ４３０を締め付け各当接面を密着させて固定される。
【０１５８】
この際、各支持部材の締結部における当接面と同一面に設けられた突き当て面４０３−１０、４１３−１０が、第１の光源部については玉４０７で、第２の光源部についてはベース部材に半球状に形成された接点４０６−７で受けられ、ネジの締め付けによってトーションバーがねじられた状態で、各支持部材は２つの取付面と、その対称軸上に副走査方向に所定距離離して形成された１つの受け点で支持される。
【０１５９】
従って、各支持部の姿勢は受け点の部位（締結部における当接面からの突出高さ）によって決定され、第１、第２の射出軸方向が規定される。実施例では玉４０７は円錐状部を形成した調節ネジ４０８によって突き出し量が変えることができ、第２射出軸ｂに対する第１射出軸ａの方向を副走査方向に調節することができる。
【０１６０】
板ばね４０９はコの字上に成形され上記突き当て面４０３−１０、４１３−１０においてトーションバーのダンピングを抑え突き当て面が確実に押し付くように支持部材とベース部材を抱え込んで取り付けられる。
【０１６１】
実施例では上記したように支持部材４０３、４１３とベース部材４０６とは同じ材質としており、熱膨張によって締結点間の延ぴる量を同一とすることで変形しないよう考慮している。
【０１６２】
また、トーションバーを支持部材と一体成形するため、加工性を優先してアルミダイキャストやガラス繊維入り樹脂等、比較的弾性の低い材質で構成しているが、弾性の高い圧延鋼等、別部材で形成し結合してもよい。
【０１６３】
ベース部材に貫通穴４０６−５、４０６−６を橋渡しするように設けられた橋板部４０６−８には各半導体レーザに対応して射出径を規定するアパチャー（矩形スリット）が設けられた板４２１、および半導体レーザ４２２、４１２のビームを半導体レーザ４０１、４０２の光軸に近接させ射出するビーム合成プリズム４１５が、各々貫通穴との配置を合わせて接合され支持される。ビーム合成プリズムは副走査断面が頂角が４５度の平行四辺形のプリズム部と三角形のプリズム部からなり副走査方向にＤ（実施例では１２ｍｍ）離れた平行な光ビームを入射した際、重なって射出されるよう反射面間距離が設定されている。
【０１６４】
ベース部材の貫通穴４０６−５、４０６−６は第１、第２の射出軸ａ、ｂが副走査方向には上記Ｄ、主走査方向には走査光学手段の光軸に対称に約１ｍｍずつ離れるように形成され、各光源部からの２本の光ビームの交差位置を射出軸の延長上から外し上記光軸上となるよう光ビームの方向を設定し、この交差位置がポリゴンミラーの反射面近傍となるように調整し設定している。 上述のように構成したベース部材は樹脂成形によるホルダ部材４２３にねじ４２４で保持され、走査光学手段を収納する光学ハウジング（図示しない）に円筒部４２３−１の中心軸が走査光学手段の光軸に一致するように取付けられる。実施例では光学ハウジングへの取付けをブラケット４２５を介して行っており、ブラケットに設けられたかん合穴４２５−１に円筒部４２３−１を貫通して、円筒部先端の突起４２３−２に係止部材４２７をはめ込みブラケット壁面との間にスプリング４２６を圧縮して挟むことで、走査光学手段の光軸と垂直な取付面４２５−２にホルダ部材を当接させ、マルチビーム光源ユニットを構成している。
【０１６５】
また、スプリングの一端を係止部材４２７にもう一方をブラケット４２５に固定することで、そのねじり力によりホルダ部材に配備されたレバー４２３−３がブラケットに配備された調節ネジ４２５に押し付くようにし、光源ユニットの交換時などに走査光学手段の主走査平面に対する傾きを補正することができる。
【０１６６】
各半導体レーザの駆動回路が形成される基板４１４はベース部材に設けられた穴に圧入された支柱４２８、４２９にねじ固定され、各半導体レーザのリードをスルーホールを通してハンダ付けされ回路接続がなされる。
【０１６７】
次に、図３１は本発明の一実施例に係るマルチビーム光源装置の構成を示す分解斜視図、図３２はその組立状態を示す断面図、図３３はその第１，第２の光源部の配置状態を示す説明図である。なお、図３２においては、紙面を節約するため、必ずしも同一平面上にない部分も同一平面として示してある。
【０１６８】
このマルチビーム光源装置５００は汎用の半導体レーザを４個用いた４ビーム光源装置である。図３１乃至図３３において、第１，第２の半導体レーザ５１１，５１２は、例えばアルミダイキャストの第１の保持部材５１３の一面に所定の間隔で形成された透孔５１３ａ，５１３ｂ（図３２にはその一方のみを示している）にそれぞれ圧入により固定される。第１の保持部材５１３の他側には高さの低い円筒状の嵌合部５１３ｃが一体に形成されている。
【０１６９】
この嵌合部５１３ｃには、上記の透孔５１３ａ，５１３ｂの延長部が嵌合部５１３ｃの中心軸に対して対称の位置に開口しており、これらの透孔５１３ａ，５１３ｂの延長部には、第１，第２の半導体レーザ５１１，５１２とそれぞれ対となる第１，第２のカップリングレンズ５１４，５１５が接着により取付角度を調整して圃定され、第１，第２の半導体レーザ５１１，５１２から射出される発散光を所定方向の平行光束に変換し、これらによって第１の光源部５１０が構成される。
【０１７０】
同様にして、第２の光源部５２０は、第３，第４の半導体レーザ５２１，５２２、これらを圧入する透孔５２３ａ，５２３ｂ、嵌合部５２３ｃを有する第２の保持部材５２３及び第３，第４のカップリングレンズ５２４，５２５を有している。
【０１７１】
これらの第１の光源部５１０及び第２の光源部５２０は、それぞれの嵌合部５１３ｃ，５２３ｃをベース部材５３０に設けた挿入孔５３０ａ，５３０ｂ（図３２）に回動可能に嵌合させた状態で弾性部材である４個のコイルばね５３１を介して４本の締結ねじ５３２によりベース部材５３０に装着される。ベース部材５３０には嵌合部５１３ｃ，５２３ｃの中心軸線に平行な透孔５３０ａを有する半円筒状の突出部５３０ｂが一体的に設けられ、この透孔５３０ａに対応する第２の保持部材５２３には調整部５２３ｆが突設されている。
【０１７２】
突出部５３０ｂには透孔５３０ａの中心を通るように、テーパ部５３３ａを有する調整ねじ５３３が螺着してあり、このテーパ部５３３ａと第２の保持部材５２３の調整部５２３ｆとの間の透孔５３０ａ内に鋼球５３４が転動並びに摺動自在に装着されている。そして、調整ねじ３３を螺入することにより、テーパ部５３３ａが鋼球５３４及び調整部５２３ｆを介して第２の保持部材５２３の上部を押圧し、コイルばね５３１の加圧力に抗して第２の光源部５２０の光軸方向を調整可能とし、これらにより第２の光源部５２０の姿勢調整手段を構成している。
【０１７３】
ベース部材５３０の前面にはプリズムホルダ４０が固設され、その内部にビーム合成プリズム５４１が固設されている。ビーム合成プリズム５４１は、第２の光源部５２０から射出される第２の射出ビーム５２０ａをほぼ直角方向に図３２で下方に反射させる反射面５４１ａと、第２の射出ビーム５２０ａを再度ほぼ直角方向に図３２で左方に反射させるとともに第１の光源部５１０から射出される第１の射出ビーム５１０ａをそのまま透過して直進させる偏光ビームスプリッタ面５４１ｂとを有している。
【０１７４】
そして、第２の光源部５２０と反射面５４１ａとの問には１／２波長板５４２が挿入されており、第２の光源部５２０からの射出ビーム５２０ａ，５２０ｂは１／２波長板５４２により偏光方向を９０度回転して反射面５４１ａで反射した後、さらに偏光ビームスプリッタ面５４１ｂで元のビーム光とほぼ平行に射出されて第１の光源部５１０からの射出ビーム５１０ａ，５１０ｂに合成される。
【０１７５】
マルチビーム光源装置５００から射出された図３２に示す４本の射出ビーム５１０ａ、５１０ｂ、５２０ａ、５２０ｂは、図３４に示すように、シリンダレンズ５０２を通って偏向手段としてのポリゴンミラー５０３の反射面付近で交差して偏向走査された後、２枚のｆθレンズ５０４ａ，５０４ｂを通過し、折り返しミラー５０５で反射し、長尺レンズ５０６により画像形成装置の感光体５０７上に結像する。結像したビームスポットは副走査方向に所定のピッチで隣接した４本のラインが同時に等速走査され、感光体５０７上に静電潜像を形成し、図示しない周知の画像形成ブロセスを経て画像を形成する。
【０１７６】
被走査面におけるビームスポットの副走査方向の間隔（以下「ビームピッチ」という）は、例えば書込密度１２００ｄｐｉでは２１．２μｍというように所定の値に調整される。
【０１７７】
図３５は、各射出ビーム５１０ａ、５１０ｂ、５２０ａ、５２０ｂの被走査面でのビームスポットＢＳ１０ａ，ＢＳ１０ｂ，ＢＳ２０ａ，ＢＳ２０ｂの配置の一例を示すものであり、中間点Ｃ１０，Ｃ２０はそれぞれビームスポットＢＳ１０ａ、ＢＳ１０ｂの中間点、ＢＳ２０ａ，ＢＳ２０ｂの中間点を表している。
【０１７８】
ここで、第１の光源部５１０から射出される２本の射出ビーム５１０ａ，５１０ｂのビームピッチ３ｐは、マルチビーム光源装置１の組み付け時に第１の保持部材５１３を嵌合部１３ｃの中心軸の回りに回動させることによって調整され、図３５の場合には、２１．２μｍｘ３≒６３．５μｍに定められている。第２の光源部５２０においても同様の操作により、２本の射出ビームＢＳ２０ａとＢＳ２０ｂのビームピッチｐが２１．２μｍに調整され、４個のビームスポットＢＳ１０ａ、ＢＳ２０ａ、ＢＳ２０ｂ、ＢＳ１０ｂの間隔がそれぞれ２１．２μｍになる。
【０１７９】
一方、第１の光源部５１０からの射出ビーム５１０ａ，５１０ｂと第２の光源部５２０からの射出ビーム５２０ａ，５２０ｂとをビーム合成ブリズム５４１により合成する場合、両射出ビーム５１０ａ、５１０ｂ、５２０ａ、５２０ｂの副走査方向の相対的な光軸偏差θ（図３２）を適当に設定することにより、図３５に示した中間点Ｃ１０とＣ２０の間の距離Ｄを調整し、その距離Ｄを０に近づけることが可能になる。
【０１８０】
そのためには、ベース部材５３０に設けた調整ねじ５３３を螺入または螺出することにより、そのテーパ部５３３ａが鋼球５３４を介して第２の保持部材５２３の調整部５２３ｆを押圧または解放し、コイルばね５３１の加圧力に抗して、あるいはその加圧力によって第２の光源部５２０の第１の光源部５１０に対する相対的な姿勢を変化させる姿勢調整手段を設け、中間点Ｃｌ０と中間点Ｃ２０の距離Ｄをほぼ０とすればよい。
【０１８１】
したがって、実際の組立工程においては、まず、コイルばね５３１を介して締結ねじ５３２により第１、第２の光源部５１０，５２０をべ一ス部材５３０に仮締結した状態で、第１、第２の保持部材５１３，５２３をそれぞれ嵌合部５１３ｃ，５２３ｃの回りに回動させ、第１の光源部５１０のビームスポットＢＳ１０ａとＢＳ１０ｂとのビームピッチが３ｐになるように、また、ビームスポットＢＳ２０ａとＢＳ２０ｂとのビームピッチがｐになるように、それぞれの回動量を調整した後、第１，第２の保持部材５１３，５２３をベース部材５３０に本締結する。
【０１８２】
次に、調整ねじ５３３を螺入または螺出し、鋼球５３４を介して第２の保持部材５２３の調整部５２３ｆを押圧又は解放し、コイルばね５３１の加圧力に抗して、あるいはその加圧力により、第２の保持部材５２３を傾動させて第２の光源部５２０の光軸方向を変化させることによって、第２の光源部５２０からのビームスポットＢＳ２０ａとＢＳ２０ｂの中間点Ｃ２０を、第１の光源部５１０からのビームスポットＢＳｌ０ａとＢＳ１０ｂの中間点Ｃｌ０に近接させる。
【０１８３】
なお、上記の構成においては、姿勢海整手段を第２の光源部５２０に設けたが、これを第１の光源部に設けてもよく、調整の自由度を一層拡大するため、第１，第２の光源部５１０，５２０の双方に設けることも可能である。
【０１８４】
また、第１〜第４の半導体レーザ５１１、５１２、５２１、５２２をそれぞれ第１，第２の保持部材５１３，５２３に圧入により固定する代りに押さえ部材により固定してもよく、第１〜第４のカップリングレンズ５１４、５１５、５２４、５２５をそれぞれ第１，第２の保持部材５１３、５２３に直接接着する代りにレンズセルを介して接着するか螺着してもよく、上記の半導体レーザとカップリングレンズを異なる保持部材に固定することも可能である。さらに、第１，第２の保持部材５１３、５２３とべース部材５３０の締結は、締結ねじに限るものではなく、接着やリベット結合でも差し支えない。
【０１８５】
上記の構成で用いたコイルばね５３１は第１，第２の光源部５１０，５２０とベース部材５３０とを弾性的に一体とするものであるため、その加圧力を可変とし、ビームピッチ調整時における第１，第２の保持部材５１３，５２３の回動調整時には加圧力（初期荷重）を弱く、回動調整終了後の締結完了時には加圧力（本締結荷重）を強くすることが、調整工程の容易化及び作業性向上のために望ましい。
【０１８６】
このような加圧力可変手段を得るためには、コイルばね５３１に負荷される加圧力（付勢力）Ｆとコイルばね３１のたわみ量（変形量）ｘとの比Ｆ／ｘを弾性係数Ｋとしたとき、たわみ量ｘの増加に従って弾性係数Ｋが図３６の（ａ）に示すように増加するように、コイルばね５３１の形状を設定すればよい。そのためには、１本のコイルばねにおいて長さ方向に沿って内径を変化させるか、単位長さ当たりの巻数を変化させる等して同図の（ｂ）に示すように加圧力Ｆがたわみ量ｘの二次関数となるようにする。
【０１８７】
あるいは、弾性係数Ｋの異なる複数のコイルばねを直列に連設することによってもたわみ量ｘの増加に伴って加圧力Ｆを段階的に増加させることができる。図３７の（ａ）は、弾性係数Ｋ１，Ｋ２（Ｋ１＜Ｋ２）を有する２本のコイルばねを直列に配設した場合の弾壌疑数Ｋとたわみ量ｘの関係を示すものであり、初期荷重Ｐ０を発生させるためには、同図の（ｂ）に示すように、たわみ量ｘを０＜ｘ＜ｘ１とし、本締結荷重Ｐ１を発生させるためにはたわみ量ｘがｘ１＜ｘ＜ｘ２となるように、２本のコイルばねの弾性係数Ｋ１及びＫ２を設定すればよい。
【０１８８】
以上の実施形態においては、単数の発光部を有する１ビーム半導体レーザ２個を一体的に設けてそれぞれ第１，第２の光源部を構成していた。
【０１８９】
それに対し、例えば同一のパッケージ内に複数の発光部を有する半導体レーザアレイを複数個組み合わせてマルチビーム光源装置を構成したこの発明の他の実施形態を図３８乃至図４０に示す。
【０１９０】
図３８は、４ビームの第１の半導体レーザアレイ５５１と同じく４ビームの第２の半導体レーザアレイ５６１とを２個組み合わせてビーム合成プリズム５４１により合成した８ビーム光源装置を示す光路図、図３９は、その被走査面上でのビームスポットの配置例を示す説明図、図４０はビームスポットの他の配置例を示す説明図である。
【０１９１】
図３８において、第１の半導体レーザアレイ５５１から射出されてビーム合成プリズム５４１に入射した４本の射出ビーム５５１ａ，５５１ｂ，５５１ｃ，５５１ｄは偏光ビームスプリッタ面５４１ｂを透過して直進する。一方、第２の半導体レーザアレイ５６１から射出され１／２波長板５４２を通ってビーム合成プリズム５４１に入射した４本の射出ビーム５６１ａ，５６１ｂ，５６１ｃ，５６１ｄは反射面５４１ａで上方へ反射し、偏光ビームスプリッタ面５４１ｂで再反射して上記の射出ビーム５５１ａ〜５５１ｄと合成される。
【０１９２】
合成された８本の射出ビーム５５１ａ〜５５１ｄ，５６１ａ〜５６１ｄは、図３４に示した光走査装置により感光体５０７上の被走査面にビームスポットＢＳ５１ａ，ＢＳ５１ｂ，ＢＳ５１ｃ，ＢＳ５１ｄ及びＢＳ６１ａ，ＢＳ６１ｂ，ＢＳ６１ｃ，ＢＳ６１ｄとして結像する。図３９，図４０は各ビームスポットの異なる配置例を示すものであり、図３９は一連のビームスポットＢＳ５１ａ〜ＢＳ５１ｄに隣接して一連のビームスポットＢＳ６１ａ〜ＢＳ６１ｄを配置した隣接走査の例、図４０はビームスポットＢＳ５１ａ〜ＢＳ５１ｄとＢＳ６１ａ〜ＢＳ６１ｄを交互に配置した飛越走査の例をそれぞれ示している。
【０１９３】
次に、図４１は汎用の半導体レーザを合計２個用いた本発明の実施形態における２ビーム光源装置を示す図である。なお、以下の説明において、主走査方向とは光ビームが走査する方向で、副走査方向とはそれと直交する方向、すなわち感光体ドラムの回転方向をさす。
【０１９４】
同図において、光源保持部６０３には嵌合穴６０３−１，６０３−２が主走査方向に所定間隔で並列して形成され、これらの嵌合穴６０３−１、６０３−２に半導体レーザ６０１，６０２が各々圧入され、支持される。また、光源保持部６０３は、取付部６０４の保持孔に圧入されて支持され、両者で光源支持部材６００を構成している。なお、この以下の実施形態では、ねじによって締結して取り付けているので、以下、「締結部」と称する。
【０１９５】
このように構成すると、半導体レーザ６０１，６０２が保持されている光源保持部６０３は、締結部６０４とは独立した部材であるため、締結時の応力による変形は締結部６０４のみで生じ、光源保持部６０３の変形は少なくなる。このため、半導体レーザ６０１，６０２とそのレーザ出射面に配置されるカップリングレンズとの位置関係は安定し、副走査方向のビームスポット間隔精度の劣化は最小限に抑えられる。
【０１９６】
更に、図４２に示すように、カップリングレンズ６０５，６０６を半導体レーザ６０１，６０２の保持部６０７に一体的に支持させる。具体的には、例えば、カップリングレンズ６０５、６０６は各々の半導体レーザ６０１、６０２の発散光束が所望の光束状態となるようにＸ位置を、また所定のビーム射出方向となるようにＹ、Ｚ位置を合わせて、半導体レーザ６０１，６０２と対に形成したＵ字状の支持部６０７−１、６０７−２の隙間にＵＶ硬化接着剤などを充填し固定される。この支持部６０７−１，６０７−２はカップリング支持部６０７の図４２において両側に対称に設けられ、これにより半導体レーザ６０１，６０２とカップリングレンズ６０５，６０６の位置関係は、より精度良く保たれ、安定した副走査方向のビームスポット間隔を得ることが可能となる。
【０１９７】
図４３は汎用の半導体レーザを４個使用し、半導体レーザ保持部にカップリングレンズ保持部を設けた本発明の別の実施形態に係る４ビーム光走査装置の光源部分を示す斜視図である。なお、以下の説明において、添え字ａ、ｂはそれぞれ第１および第２の光源部側の構成要素であることを示し、両者を概括的に指す場合には、添え字は省略する。
【０１９８】
図４３において半導体レーザ６０１ａ、６０２ａは、光源保持部６０３ａの裏側で主走査方向に所定間隔で並列に形成された図示しない嵌合穴に各々圧入され、固定される。嵌合穴の状態は図４１に示したものと同様である。また、カップリングレンズ６０５ａ、６０６ａは各々の半導体レーザ６０１ａ、６０２ａの発散光束が所望の光東状態となるようにＸ位置を、また所定のビーム射出方向となるようにＹ、Ｚ位置を合わせて、半導体レーザ６０１ａ、６０２ａと対に形成したＵ字状の支持部６０７−１、６０７−２の隙間にＵＶ硬化接着剤を充填して固定され、第１の光源部６３０ａを構成する。この構成は図４１に示した実施形態と同様である。半導体レーザ６０１ａ、６０２ａとカップリングレンズ６０５ａ、６０６ａとは対称中心Ｌ（図４２）に対してほぼ対称に配置される。第２の光源部６３０ｂについても同様に構成されているので、同等な各部には同一の参照符号を付し、重複する説明は書賂する。なお、半導体レーザ６０１ｂ、６０２ｂとカップリングレンズ６０５ｂ、６０６ｂも支持部６０７の中心に対してほぼ対称に配置される。
【０１９９】
第１の光源部６３０ａと第２の光源部６３０ｂはそれぞれ、ベース部材６１０に２本のねじ６１９で固定される。ベース部材６１０にはさらにビーム合成プリズム６１１が固定され、第１の光源部６３０ａからの入射面には１／２波長板６１２が設けられており、１／２波長板６１２を透過後、偏光方向が９０度回転した第１の光源部６３０ａからの光ビームＢＭａは、ビーム合成プリズム６１１内の反射面６１１−１（図４４）で反射した後、偏光ビームスプリッタ面６１１−２（図４４）でさらに反射し、偏光ビームスプリッタ面６１１−２を透過してくる第２の光源部６３０ｂからの光ビームＢＭｂに対して副走査方向に近接させて出射される。
【０２００】
図４４は図４３に示した４ビーム走査装置の光源部の副走査方向断面図である。
【０２０１】
前述のように、第１の光源部６３０ａから出射した光ビームＢＭａは、ビーム合成プリズム６１１の下側の斜面６１１−１で反射され、ビームスプリッタ面６１１−２で再度反射され、第２の光源部６３０ｂから出射した光ビームＢＭｂと近接した位置にくるようにする。この時、各ビームＢＭａ、ＢＭｂはプリズム６１１の角度誤差等により図示するように角度がずれ、図４５に示すように各ビームスポット列ＢＳａ、ＢＳｂの中心位置Ｃ１、Ｃ２が副走査方向にずれてしまう。そこで、各光源部６３０ａ、６３０ｂの位置決め部３点のうち６００ａ−１、６００ｂ−１で示すベース部材６１０側の突き当て部を玉６２０ａ、６２０ｂで受け、軸部が円錐状に形成されたねじ６２１ａ、６２１ｂを上下方向に移動させて玉６２０ａ、６２０ｂの図において左右の位置を変え、光源支持部材６００の矢印方向の角度調整ができるようにしている。これにより、各光ビームの射出角度を合わせ、図４５に示すように各ビームスポット列ＢＳａ、ＢＳｂの中心位置Ｃ１、Ｃ２を一致させることができる。
【０２０２】
なお、図４４に示した例ではこの角度補正機構を第１、第２の両光源部６３０ａ、６３０ｂのそれぞれに配置しているが、いずれか一方でも構わない。また、像面上でのビームスポット列ＢＳａ、ＢＳｂの配列は図４６に示すような形態でもよい。この場合、各光源部６３０ａ、６３０ｂからの光ビームスポット列ＢＳａ、ＢＳｂの中心位置Ｃ１、Ｃ２を１ライン分離して調整する必要がある。
【０２０３】
このように本実施形態では、各光源部６３０ａ、６３０ｂの位置決め部３点のうちベース部材６１０側の突き当て部６００ａ−１、６００ｂ−１を玉６２０ａ、６２０ｂで受け、円錐状に形成したねじ６２１ａ、６２１ｂを上下方向に移動させることで玉６２０ａ、６２０ｂの左右位置を変え、光源支持部材６００ａ、６００ｂを矢印方向に角度を可変可能な構成としている。このように構成すると、光源支持部材６００ａ、６００ｂをベース部材６１０に固定する時、光源支持部材６００は、当接面になじむように姿勢変化する。また、締結に伴う応力により、光源支持部材６００ａ、６００ｂは、歪みを生じて変形し、ビームスポットの位置が変化する。この結果、図４５に示すように、像面上の各ビームスポット列ＢＳａ、ＢＳｂの中心は副走査方向にずれ、副走査方向のビームスポット間隔楕度は劣化する。
【０２０４】
この実施形態のように光源支持部材６００ａ、６００ｂをベース部材６１０にねじ６１９で締結した後に、上述した副走査方向のビームスポット間隔が所望の間隔となるように調整する際、光源支持部材６００ａ、６００ｂは、ベース部材６１０に当接する各々３点のうち２点が、ねじ６１９で締結されている状態で、玉６２０ａ、６２０ｂの左右位置を変化させ、光源支持部材６００ａ、６００ｂの姿勢を変化させるため、締結部６０４ａ、６０４ｂは弾性部材等で形成し、副走査断面内で当接面の傾きの変化に対応できるようにしてあるが、玉６２０ａ、６２０ｂの位置が左右に変化することによって発生する応力によって光源支持部材６００ａ、６００ｂは歪みを生じて変形し、ビームスポット位置が変化する。
【０２０５】
しかし、本実施形態では、半導体レーザ６０１ａ，６００ｂ、６０２ａ，６００ｂを保持する光源保持部６０３ａ、６０３ｂは、締結部６０４ａ、６０４ｂとは独立した部材であるため、変形は締結部６０４ａ、６０４ｂ側でのみ生じ、光源保持部６０３ａ、６０３ｂの変形は低減される。このため、半導体レーザ６０１ａ，６０１ｂ、６０２ａ，６０２ｂとカップリングレンズ６０５ａ，６０５ｂ、６０６ａ，６０６ｂの位置関係は安定し、副走査方向のビームスポット間隔精度の劣化は抑えられる。
【０２０６】
また、図４１に示した実施形態においても、締結時の光源支持部材６００の姿勢変化は生じるため、そのばらつきが大きい場合、本実施形態のような姿勢調整手段が必要となる。 一方、従来では、光源保持部６０３は、放熱性や加工性を加味して比較的線膨張係数の高いアルミダイキヤストが一般的に用いられている。しかし、光源支持部材６００の線膨張係数が高いと、温度変動時に、光源支持部材６００の伸縮による締結力の変化が生じ、それに伴う応力により歪みを生じ変形が生じ、ビームスポット位置が変化していた。また、例えば、前述の２ビーム、または４ビームの光源装置においては、温度変動時に副走査方向のビームスポット間隔の変動が大きくなり、初期調整時の副走査方向のビームスポット間隔を維持できないという問題があった。
【０２０７】
そこで、光源支持部材６００の線膨張係数は低い方が望ましいが、例えば、鉄、ステンレスなどの材質を用いた場合、ダイキャスト化は難しく、量産を考えた場合、加工面での裸題が大きい。また、鉄のような材質を使用するために焼結などの方法も考えられるが、半導体レーザ６０１，６０２の圧入部、カップリングレンズ６０５，６０６の保持部等、高精度での加工を要求する箇所については二次加工が必要となるなど、加工面と合わせコスト面からも現実的ではない。
【０２０８】
上記実施例によれば、光源保持部６０３と締結部６０４は別部材であることから、光源支持部材６００の変形、つまり光源（半導体レーザ６０１，６０２）とカップリングレンズ６０５，６０６の位置関係は比較的安定させることが可能となっている。しかし、高密度化に対応し、さらに安定した副走査方向のビームスポット間隔を得るためには、例えば、光源保持部材はアルミダイキャスト、亜鉛ダイキャストなど、線膨張係数は高いが加工性、コスト面で有利である材質を用い、締結部６０４を線膨張係数の低い鉄、ステンレス等の材質で形成する。この結果、締結手段により固定する際の締結力の熱膨張に伴う変動を抑えることができ、光源保持部材６００の姿勢変動、変形は著しく低減され、高品位な画像再現性が確保できる光走査装置を実現することが可能となる。
【０２０９】
更に、前記締結部６０４の部材の線膨張係数を図４７の実験結果に示すように１５．０×１０^−６（１／℃）以下とすることにより、温度変動（変動幅４５℃時）による光源支持部材６００の変形による副走査方向のビームスポット間隔変動を５μｍ以下に抑えることができる。画像上、副走査方向のビームスポット間隔の変動は、略５μｍ以内に抑えることにより人の目の分解能で判別がつかないとされており、締結部６０４の材質の線膨張係数を１５．０×１０^−６（１／℃）以下とすることにより、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ができ、高品位な画像再現性が確保できる光走査装置の実現することが可能となる。
【０２１０】
また、一般的に線膨張係数が小さい材質は、剛性も高い（ヤング率の大きい）材質が多く、光源支持部材６００の変形をより少なくするための良好な材質の選択も可能となる。
【０２１１】
さらに、光源支持部材６００の締結部６０４とそれを支持する被取付部材（ベース部材）６１０は、ねじ６１９締結されているため、両者で線膨張係数が異なると、締結点間の伸びの違いにより変形が生じる。すなわち、例えば光源支持部材６００の締結部６０４を線膨張係数の低い材質から構成し、光源支持部材６００の変形を低減させても、被取付部材に線膨張係数の高い材質を使用すると、光源支持部材６００も変形してしまうことになる。
【０２１２】
そこで、締結部６０４の部材と、それを支持する部材（被取付部材）の線膨張係数を略一致させることにより、温度変化時の、線膨張係数差による変形は減らすことができる。これによって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が可能となり、高品位な画像再現性が確保できる光走査装置を実現できる。なお、実験結果からは、前記線膨張係数差は、２０×１０^−６（１／℃）以下であることが望ましい。
【０２１３】
図４８はさらに別の実施形態に係る光源装置の概略構成を示す斜視図である。この実施形態は図４１および図４２に示した実施形態では１つの光源保持部６０３に第１および第２の２つの半導体レーザ６０１，６０２を搭載し、１つの締結部６０４に光源保持部６０３を装着しているが、この実施形態では、光源保持部６０３と締結部６０４をそれぞれ別体に設け、そのそれぞれに半導体レーザ６０１，６０２を搭載した例である。このように構成すると、図４３に示した実施形態のようにベース部材の前面にビーム合成手段を設けることができないので、図４８に示すように偏光ビームスプリッタ６５０を独立させて設け、前記半導体レーザ６０１，６０２からの光ビームを合成するようにしている。図中６５１は、１／２波長板で、偏光ビームスプリッタ６５０における反射、透過の光量調整に用いる。
【０２１４】
その他、前述の実施形態と同等な各部には同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。なお、第１の光源部６３０ａ、第２の光源部６３０ｂの発光部はそれぞれ１ビームでも複数ビームでも良く、半導体レーザの搭載数は、ビーム数に応じて適宜設定される。
【０２１５】
なお、図４１乃至図４８に示した実施形態における説明では、半導体レーザ６０１，６０２は光源保持部６０３の嵌合穴に圧入されているが、別部材を噛ませてねじ締結しても良い。また、光源保持部６０３は締結部６０４に圧入されているが、接着等での支持でも良い。さらに、光源には半導体レーザを用いているが、複数の発光源がアレイ状に配列された半導体レーザアレイを使用しても同様の効果が得られる。
【０２１６】
図４９には本発明の一実施例におけるマルチビーム光源装置の構成図、図５０にはその主走査断面を示す。
【０２１７】
半導体レーザ７０１、７０２は各々ベース部材７０５の裏に突出した円筒部７０５−１、７０５−２に設けた嵌合穴に外径を圧入し保持される。カップリングレンズ７０３、７０４は対応する半導体レーザからの光ビームa、bが平行光束で、かつ所定の射出方向となるよう配置調整されU状の接着部７０５−３、７０５−４との隙間にＵＶ硬化型接着剤を充填して固定される。尚、実施例では各射出方向を射出軸Ｃに対称に所定角度約3°主走査方向にずらし、射出方向に合わせ半導体レーザおよびカップリングレンズが一直線上に配列するよう保持部を形成している。
【０２１８】
ベース部材７０５は装置ハウジングに取り付けるホルダ部材７０８へ位置決めして締結する締結７０７−１を有するフランジ部材７０７に支持されるが、まず、円筒部７０５−５の外径に中間部材７０６を圧入し、フランジ部材の内径７０７−２に中間部材の外径を圧入して構成する。中間部材７０６は、図５６に示すように、この実施例では外周面、つまりフランジ部材との当接面を分割した形状としており円周方向での寸法変化は切り欠き部で吸収できる構成としている。切り欠き部は内周面、または双方に設けても構わない。
【０２１９】
ところで、フランジ部材と中間部材の圧入部の径をd1、ベース部材と中間部材の圧入部の径をd2、フランジ部材、ベース部材、中間部材の線膨張係数を各々γ1、γ2、γ3とすると、自由な状態では、フランジ部材の内径d1は温度変化tによって d1・γ1・t 拡大する。同様にベース部材は d2・γ2・t 拡大する。つまり、d1・γ1−d2・γ2＝(d1−d2)・γ3 とすることで射出軸を中心とした放射(径)方向での寸法変化をキャンセルすることができる。
【０２２０】
例えばベース部材をアルミ、フランジ部材をホルダ部材７０８との同一材であるガラス繊維強化ポリカーボネイト樹脂とすると、γ1＝3×10^-5 、γ2＝2.4×10^-5 /℃ であり、d1＝20、d2＝18 mm とすれば、γ3＝8.4×10^-5 /℃となり中間部材をポリアセタール樹脂等を用いることで適応できる。
【０２２１】
また、ベース部材をアルミ、フランジ部材を剛性の高いステンレスとすると、γ1＝1.5×10^-5 /℃ であり、d1＝28、d2＝15 mm とすれば、γ3＝0.4×10^-5 /℃となり中間部材をアルミナ系セラミック等を用いることで適応できる。
【０２２２】
尚、実施例のようにうまくキャンセルするように中間部材の厚さと材質を選ぶことが望ましいが、少なくとも線膨張係数がフランジ部材＞ベース部材の時は、中間部材の線膨張係数をいずれの部材よりも高くし、フランジ部材＜ベース部材の時は、いずれの部材よりも低くすることにより歪みを抑制する効果がある。
【０２２３】
また、中間部材に二トリルゴム、クロロプレンゴム等の弾性材を用いれば、フランジ部材とベース部材の径寸法の変化の差を材質自身の弾性によって吸収することができる。
【０２２４】
フランジ部材７０７はホルダ部材７０８にネジ７１３を貫通穴７０８−１を介して締結部のネジ穴７０７−１に螺合することで支持され、結像光学系や偏向器が収容されるハウジングの側壁７１０に設けられた係合穴７１０−１にハウジングの外側より射出軸Cと同軸に形成された円筒部７０８−２を挿入して位置決めされ、装着される。
【０２２５】
尚、ホルダ部材側をネジ穴、締結部側を貫通穴として締結部材側よりネジを締め付けてもよい。
【０２２６】
スプリング７１１は内側より挿入され、その一端７１１−１をストッパ部材７１２の穴７１２−１に、もう一方の端７１２−２を突起７１０−２に引っかけ、ストッパ部材の係止爪７１２−２に円筒部の突起７０８を係合することで、ホルダ部材は壁面７１０に密着されると同時に円筒部中心を回転軸とした右回りの回転力を発生し、この回転力を係止するように設けた調節ネジ７０９により角度調節がおこなえる。
【０２２７】
図５４は被走査面における各ビームスポットＢＳ１、ＢＳ２を示すが、上記回転によりビームスポット列も回転しビームピッチＰを記録密度に応じた走査線間隔に合わせることができる。
【０２２８】
図５１は上記光源装置を搭載した光走査装置の概要を示す。
【０２２９】
半導体レーザ７５１、７５２より射出した複数の光ビームはカップリングレンズ７５３、７５４にて各々平行光束とされ、副走査方向に曲率を有するシリンダレンズ７５５を介して偏向器であるポリゴンミラー７５６で同時に走査される。各々の光ビームは結像光学系の軸心を通る射出軸Ｃに対称にポリゴンミラー面で主走査方向に交差するように射出方向が設定され、結像光学系を構成する第1レンズ７５７、第2レンズ７５８によって被走査面である感光体７６０に所定のビームピッチＰをもって結像される。７５９は光ビームを感光体方向に折り返すミラーである。図５１の光走査装置において、各半導体レーザは隣接するラインのデータによって変調され、同時に画像記録をおこなう。
【０２３０】
図５２は、図４９に示したマルチビーム光源装置の別の実施例における構成図を示す。図５３はその副走査断面図を示す。
【０２３１】
この実施例では2つの発光源がモノリシックに形成された半導体レーザアレイ８０１、８０２を用い、各々別々のベース部材８０５、８１５に保持している。なお、図５２ではベース部材８１５側は組立てられた構成で示しており、同じ構成であるので、ベース部材８０５側のみを用いて説明する。
【０２３２】
半導体レーザアレイ８０１は発光源の配列を副走査方向に合わせてベース部材の裏に突出した円筒部８０１−１に設けた嵌合穴に外径を圧入し保持される。カップリングレンズ８０３は半導体レーザからの光ビームが平行光束で、かつ所定の射出方向となるよう配置調整されＵ状の接着部８０５−３との隙間にＵＶ硬化型接着剤を充填して固定される。尚、実施例では射出軸Ｃ上に半導体レーザおよびカップリングレンズが配列するよう保持部を形成している。
【０２３３】
ベース部材８０５は装置ハウジングに取り付けるホルダ部材８０８へ位置決めして締結する締結８０７−１を有するフランジ部材８０７に支持されるが、まず、円筒部８０５−５の外径に中間部材８０６を圧入し、フランジ部材の内径８０７−２2に中間部材の外径を圧入して構成する。中間部材の形状は上記実施例と同様である。
【０２３４】
フランジ部材８０７はホルダ部材８０８にネジ８１３を穴８０８−１を介して締結部８０７−１に螺合することで支持され、同様に構成したもう一方のフランジ部材８１７も射出方向を合わせて支持される。
【０２３５】
８１４はビーム合成プリズムで偏向ビームスプリッタ面８１４−２を有する三角部と半導体レーザアレイ８０２からの光ビームを射出軸Cに近接させる平行四辺形部から構成される。半導体レーザアレイ８０２からの光ビームはλ／2板８１８を介して偏光面が90°回転され、ビーム合成プリズムに入射する。光ビームは反射面８１４−１で反射し、さらに偏向ビームスプリッタ面８１４−２で反射して射出される。
【０２３６】
一方、半導体レーザアレイ８０１からの光ビームはそのまま透過する。ビーム合成プリズム８１４はホルダ部材８０８に内包され支持される。ホルダ部材８０８は図４９に示した実施例と同様に、結像光学系や偏向器が収容されるハウジングの側壁８１０に設けられた係合穴８１０−１にハウジングの外側より射出軸Ｃと同軸に形成された円筒部８０８−２を係合して位置決めされ、装着される。
【０２３７】
スプリング８１１は内側より挿入され、その一端８１１−１をストッパ部材８１２の穴８１２−１に、もう一方８１１−２を突起８１０−２に引っかけ、ストッパ部材の係止爪８１２−２に円筒部の突起８０８を係合することで、ホルダ部材は壁面８１０に密着されると同時に円筒部中心を回転軸とした右回りの回転力を発生し、この回転力を係止するように設けた調節ネジ８０９より角度調節がおこなえる。調節ネジ８０９はハウジングに外壁に配備される。
【０２３８】
図５５は被走査面における半導体レーザアレイ８０１の各ビームスポットＢＳ１ａ、ＢＳ１ｂ、半導体レーザアレイ８０２の各ビームスポットＢＳ２ａ、ＢＳ２ｂを示すが、上記回転調整によって各々のビームスポット列を記録密度に応じた走査線の間隔Pだけずらした配置に合わせることができる。
【０２３９】
このとき、ビームスポット間隔が2Pとなるように結像光学系の副走査方向での倍率β、発光点間隔dを設定することにより、4ラインを同時に画像記録することができる。
【０２４０】
尚、上述の実施例では単一のベース部材に保持する半導体レーザ個数を1乃至2、半導体レーザアレイの発光源数を2としたが、それ以外の数であっても構わない。また、中間部材を一部品として圧入し支持しているが、フランジ部材とベース部材との隙間に直接充填して硬化、成形してもよく、形状も円筒に限らない。
【０２４１】
図５７は上記光走査装置を搭載した画像形成装置の例を示す。デジタル複写機においては上部に画像読み取り装置が搭載されるが、ここでは省略する。
【０２４２】
感光体ドラム９０１の周囲には感光体を高圧に帯電する帯電チャージャ９０２、光走査装置９００により記録された静電潜像に帯電したトナーを付着して顕像化する現像ローラ９０３、現像ローラにトナーを供給するトナーカートリッジ９０４、ドラムに残ったトナーを掻き取り備蓄するクリーニングケース９０５が配備される。感光体ドラム９０１へはポリゴンミラーの１面毎に４ライン同時に潜像記録が行われる。
【０２４３】
用紙は給紙トレイ９０６から給紙コロ９０７により供給され、レジストローラ対９０８により印字開始のタイミングに合わせて送り出され、用紙が感光体ドラムを通過する際に転写チヤージヤ９０６によってトナー像が転写され、定着ローラ９０９で定着して排紙ローラ９１２により排紙トレイ９１０に排出される。
【０２４４】
本発明のマルチビーム光源装置によれば、複数の光源手段を組み合わせて光ビームを合成し複数ラインを同時に記録できる画像形成装置が実現できるので、記録密度を向上でき高品位な画像形成ができる。
【０２４５】
【発明の効果】
請求項１に記載のマルチビーム光源装置は、第１の光源部と第２の光源部の少なくとも一方を射出軸を中心にしてベース部材に回動自在に保持し、第１の光源部と第２の光源部の少なくとも一方のベース部材に対する取付角度を可変して、第１の光源部と第２の光源部から射出するビームの相対角度を調整するようにしたから、第１の光源部と第２の光源部間の配置精度やビーム合成プリズムの角度誤差等によるビーム合成後の射出軸のずれを容易に調整することができ、部品精度を緩和して生産性のよいマルチビーム光源装置を提供することができる。
【０２４６】
また、請求項２に記載のマルチビーム光源装置は、第１の光源部と第２の光源部のいずれか一方又は両方を射出軸を中心とした点対称の２個所でベース部材に保持することにより、第１の光源部と第２の光源部を容易に回動してベース部材に対する取付角度を簡単に可変することができる。
【０２４７】
さらに、請求項３に記載のマルチビーム光源装置は、角度調整手段は第１の光源部と第２の光源部を、射出軸を中心とした点対称の２個所を結ぶ線分を中心にして回動することにより、第１の光源部と第２の光源部のベース部材に対する取付角度を簡単に可変して、第１の光源部と第２の光源部から射出するビームの相対角度を容易に調整することができる。
【０２４８】
請求項４に記載のマルチビーム光源装置によれば、角度調整手段は第１の光源部と第２の光源部の射出軸方向の前後方向に移動自在にベース部材に設けられ、第１の光源部と第２の光源部のベース部材に対する取付面と接触する位置可変部材と、位置可変部材の移動方向と直交する方向に移動して位置可変部材の位置を可変する位置調節手段とを有することにより、第１の光源部と第２の光源部のベース部材に対する取付角度を簡単な操作で可変することができる。
【０２４９】
請求項５に記載のマルチビーム光源装置は、位置可変部材をボールで構成し、位置調節手段を円錐面を有する位置調節ねじで構成することにより、角度調整手段を簡単に構成できるとともに第１の光源部と第２の光源部のベース部材に対する取付角度を簡単な操作で可変することができる。
【０２５０】
請求項６に記載の光走査装置によれば、上記のマルチビーム光源装置を電子写真方式の複写機やプリンタの光走査装置に使用することにより、副走査方向に正確に位置合わせした複数のビームスポットで走査することができ、良質な画像を安定して書き込むことができる。
【０２５１】
請求項７および請求項８に記載のマルチビーム光源装置によれば、第１光源部の第１支持部材と第２光源部の第２支持部材の一方は他方に支持されているため、各光源部の副走査方向の間隔を小さくすることができ、光源ユニットを小型化することができる。また、光源ユニットの小型化に伴い、ビーム合成手段の大きさも小さくなること、一方の光源部は他方の光源部に支持されているため、従来それぞれの光源部を支持していた部材が不要となり、部品点数が低減されたこと、それに伴い組み立ての工程が減ることなど、低コスト化の達成を小型化と併せて実現できるマルチビーム光源装置を得ることができる。さらに、光源部の部品点数の低減により、部品の加工ばらつきに基づくビームスポット位置の変動を小さくすることができ、良好なビームスポット間隔を実現できる。
【０２５２】
請求項９に記載のマルチビーム光源装置によれば、第１光源部から射出される光ビームおよび第２光源部から射出される光ビームは、全て所定のビームスポット間隔に調整可能であるため、光源ユニットの部品精度や、カップリングレンズの調整精度、ビーム合成手段の合成精度を緩和でき、生産性のよいマルチビーム光源装置を提供することが可能となる。
【０２５３】
請求項１０に記載のマルチビーム光走査装置によれば、第１及び第２の光源手段から射出した光ビームを被走査面に結像する場合に、第２の光源手段から射出される光ビームの光路を光路変更手段によって変更し、第１の光源手段から射出される光ビーム及び光路変更手段によって光路が変更された光ビームをビーム合成手段によって合成して光路を合わせて、偏向器の偏向反射面近傍で主走査方向に交差させることにより、各々の走査線の同期信号を個別に得ることができ、確実で安定した画像再現性が確保できる。
【０２５４】
請求項１１に記載のマルチビーム光走査装置によれば、第１及び第２の光源手段から射出した光ビームを被走査面に結像する場合に、第２の光源手段から射出される光ビームの光路を光路変更手段によって変更し、第１の光源手段から射出される光ビーム及び光路変更手段によって光路が変更された光ビームをビーム合成手段によって合成して光路を合わせて、偏向器の偏向反射面近傍で主走査方向に交差させることにより、各々の走査線の同期信号を個別に得ることができ、確実で安定した画像再現性が確保できる。
【０２５５】
請求項１２に記載のマルチビーム光走査装置によれば、第２の光源手段から射出される複数の光ビームの主走査方向における角度を、レンズ、ミラー、パワーを持った偏光板等の光路変更手段により、光ビーム間のなす角を変化させて、第１の光源手段、第２の光源手段を主走査方向にシフトすることなく、第１の光源手段及び第２の光源手段の各々の半導体レーザから射出された光ビームの被走査面上における位置関係を、同期信号検知部の分解能よりも主走査方向に広く分離するように決めることが可能となる。
【０２５６】
請求項１３に記載のマルチビーム光走査装置によれば、各光ビーム間のなす角を最小に設定することができ、ポリゴンミラ一（回転多面鏡）反射面において、光線を偏向させるときに生じる「光学的なサグ」の影響を小さくでき、結像性能に及ぼす影響を小さく抑えることができる。
【０２５７】
請求項１４に記載のマルチビーム光走査装置によれば、各光ビームは主走査方向についてカップリングレンズの光軸近傍を通過するため、カップリングレンズの周辺部を通過する場合に比ベ、波面収差の発生を低減でき、良好な結像性能を得ることができる。また、カップリングレンズ接着後の経時変化、温度変化等によりカップリングレンズの位置が変化した場合においても、光ビームがカップリングレンズの光軸近傍にあれば、カップリングレンズヘの入射角の変勤は小さくでき、結像性能に及ぼす影響を小さく抑えることができる。
【０２５８】
請求項１５に記載のマルチビーム光走査装置によれば、各光源の主走査方向の配列間隔を２つの光源手段で異ならせることなく、すなわち第１の光源手段と第２の光源手段を共通化しつつ、被走査面上を走査する複数の走査線の同期信号を個別に取ることができ、出力を検出する検知部は共通であるにも関わらず、実時間での光出力のフイードバックが可能となる。
【０２５９】
請求項１６に記載のマルチビーム光走査装置によれば、各光源の主走査方向の配列間隔を２つの光源手段で異ならせることなく、被走査面上を走査する複数の走査線の同期信号を個別に取ることができ、出力を検出する検知部は共通であるにも関わらず、実時間での光出力のフィードバックが可能となる。
【０２６０】
請求項１７に記載のマルチビーム光走査装置によれば、締結部を突き当てる各々の取付面と締結部との当接面が各部材の加工誤差等で一致しない場合においても、各面が密着するまでねじを確実に締め付けることができ、その際加えられた歪みはトーションバーによって吸収され、各面の密着状態が環境変動によって変化することがないので、光源保持部の姿勢が保たれ射出軸の方向を安定的に維持でき、ピッチむらのない高品位な画像形成が行える。
【０２６１】
請求項１８に記載のマルチビーム光走査装置によれば、トーションバーがねじられた際に複数ビームの配列を保ったまま一括して各々の光軸方向が可変でき、走査光学系に対する光軸方向の調整を行ってもビームスポットの配列精度を損なうことがないので、ピッチむらのない高品位な画像形成が行える。
【０２６２】
請求項１９に記載のマルチビーム光走査装置によれば、ビームスポット列の副走査ピッチを確実かつ精度よく調整できるので、ピッチむらのない高品位な画像形成が行える。
【０２６３】
請求項２０に記載のマルチビーム光源装置によれば、各保持部材をベース部材に装着した後に姿勢調整手段によって保持部材を傾動し得るようにしたので、異なる保持部材に保持された光源部からのビームスポットの副走査方向の間隔を容易に調整することができる。
【０２６４】
請求項２１に記載のマルチビーム光源装置によれば、保持部材をベース部材に光軸を中心に回動可能に装着したので、同一の保持部材に保持された複数の光源部からのビームスポットの副走査方向の問隔を容易に調整することができる。
【０２６５】
請求項２２に記載のマルチビーム光源装置によれば、保持部材をベース部材に加圧して装着する弾性部材の加圧力を複数段階に変化させる加圧力可変手段を有するようにしたので、必要に応じて保持部材とベース部材との圧接力を変化させることが可能になる。
【０２６６】
請求項２３に記載のマルチビーム光源装置によれば、上記弾性部材の加圧力とたわみ量の比を、たわみ量の増加に伴って増加するようにしたので、保持部材の調整時（初期荷重）には弱く、調整完了時（終期荷重）には強く設定することにより調整が容易になると同時に、調整後は保持部材をベース部材に強固に圧接させることができ、振動や衝撃に対する信頼性を倍増させることが可能になる。
【０２６７】
請求項２４に記載のマルチビーム光源装置によれば、弾性係数の異なる複数の弾性部材を直列に連接したので、各弾性部材は単純な通常のコイルばね等でよく、
設計が容易で生産コストも低減する。
【０２６８】
請求項２５に記載の画像形成装置によれば、安定したマルチビーム光源装置から射出される複数のビーム光を用いて記録速度の向上した良好な出力画像を得ることが可能である。
【０２６９】
請求項２６記載の発明によれば、光源保持部と取付（締結）部を別部材で構成したので、光源支持部材の締結、副走査断面内での設置の傾きを変えて調整する姿勢調整時等による光源支持部材の変形を光源保持部で抑制することができ、生産時のビームスポット間隔の調整（副走査走査線間隔の設定）を、単純作業で容易に行うことができる。また、位置合わせも確実に行え、高品位な画像再現性の確保が可能な光走査装置を提供できる。
【０２７０】
請求項２７記載の発明によれば、カップリングレンズと光源とが同一の光源保持部に保持されるので、両者の相対的な位置が変わることはなく、両者間の調整が不要となり、安定したビームスポット間隔を維持することができる。
【０２７１】
請求項２８記載の発明によれば、光源支持部材を複数備え、当核複数の光源支持部材を単一の被取付部材に固定するとともに、光源支持部材の少なくとも１つに、他の光源支持部材との副走査断面内での当接面の傾きを調整する調整手段を設けたので、この調整手段を使用して光源支持部材の変形、ねじれ等によって生じたずれを簡単に修正でき、より安定したビームスポット間隔を維持することが可能となる。
【０２７２】
請求項２９記載の発明によれば、光源保持部の材質より取付（締結）部の材質の線膨張係数が小さくなるようにしたので、固定（締結）手段によって固定する際の固定（締結）力の熟膨張に伴う変勤を抑えることができる。これにより、光源保持部の姿勢変動を低減し、高品位な画像再現性が確保できる。
【０２７３】
請求項３０記載の発明によれば、取付（締結）部の材質の線膨張係数を１５．０×１０^−６１／℃）以下としたので、温度変動による変形を減らすことができ、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問隔を維持することが可能となる。これにより、高品位な画像再現性が確保できる。
【０２７４】
請求項３１記載の発明によれば、取付（締結）部の部材と、それを支持する部材の線膨張係数を略一致させることにより、温度変化時の、線膨張係数差による締結点問の伸びの違いによる変形を減らすことができ、安定したビームスポット間隔を維持することが可能となる。これにより、高品位な画像再現性が確保できる。
【０２７５】
請求項３２に記載のマルチビーム光源装置によれば、光源と光源からの光ビームをカップリングするカップリングレンズとを保持する保持部を各々有する光源保持部材と、支持基体への締結部を有する締結部材とは、別材質からなるとともに少なくとも光源装置の射出軸を中心とした放射方向に、中間部材を介在させ、直接当接する部位をもたないことにより、光源保持部材および締結部材を各々の機能に適合した材質で構成できるうえ、環境温度が変化してもお互いの干渉によって歪みを生じることがないので、光ビームの相対的な射出方向を保つことができ、高品位な画像形成がおこなえる。
【０２７６】
請求項３３に記載のマルチビーム光源装置によれば、上記中間部材は上記光源保持部材または締結部材との当接面の少なくとも一方を円周方向に分割してなることにより、円周方向にかかる応力をキャンセルでき放射方向のみに均等に当接圧がかかるようにすることができるので、環境温度が変化しても光源保持部材の姿勢を安定的に保つことができ、高品位な画像形成がおこなえる。
【０２７７】
請求項３４に記載のマルチビーム光源装置によれば、各部材の線膨張係数が、光源保持部材＞締結部材のときには中間部材の線膨張係数が締結部材よりも低いことにより、締結部材に環境安定性がよく線膨張係数が低い材質を用いても寸法変化の差をキャンセルする効果があるうえ、光源保持部材の姿勢を確実に維持することができるので、光ビームの相対的な射出方向を保つことができ高品位な画像形成がおこなえる。
【０２７８】
請求項３５に記載のマルチビーム光源装置によれば、各部材の線膨張係数が、光源保持部材＜締結部材のときには中間部材の線膨張係数が締結部材よりも高いことにより、締結部材に生産性がよい樹脂等の線膨張係数が高い材質を用いても寸法変化の差をキャンセルする効果があるうえ、光源保持部材の姿勢を確実に維持することができるので、光ビームの相対的な射出方向を保つことができ高品位な画像形成がおこなえる。
【０２７９】
請求項３６に記載のマルチビーム光源装置によれば、上記中間部材は弾性材で形成されてなることにより、締結部材によって光源保持部材の姿勢を確実に維持することができるうえ、各々の線膨張係数が異なっていても寸法変化の差をキャンセルする効果があるので、光ビームの相対的な射出方向を保つことができ、高品位な画像形成がおこなえる。
【０２８０】
請求項３７に記載の画像形成装置によれば、マルチビーム光源装置における光源保持部材と、支持基体への締結部を有する締結部材とは、別材質からなるとともに少なくとも光源装置の射出軸を中心とした放射方向に、中間部材を介在させ、直接当接する部位をもたないことにより、光源保持部材および締結部材を各々の機能に適合した材質で構成できるうえ、環境温度が変化してもお互いの干渉によって歪みを生じることがないので、光ビームの相対的な射出方向を保つことができ、高品位な画像形成がおこなえる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係るマルチビーム光源装置の構成を示す分解斜視図である。
【図２】図１に示した実施例の断面図である。
【図３】図１に示した実施例で射出したビームスポットの配置図である。
【図４】図１に示した実施例で射出したビームスポットの他の配置図である。
【図５】図１に示した実施例を使用した光走査装置の構成図である。
【図６】図５に示した光走査装置の画像書き出しのタイミングを定めるセンサー基板の受光素子とビームスポットの配置図である。
【図７】図１に示した実施例の一変形例としてのマルチビーム光源装置の構成を示す分解斜視図である。
【図８】図７に示した実施例で射出したビームスポットの配置図である。
【図９】本発明の一実施例に係るマルチビーム光源装置の構成を示す分解斜視図である。
【図１０】図９に示した実施例に用いられるビーム合成手段としてのブリズムを示す側面図である。
【図１１】（ａ）は図９に示した実施例中の第１光源部を示す正面図、（ｂ）は図９に示した実施例によるビームスポット調整の様子を示す模式図である。
【図１２】図９に示した実施例の一変形例としてのマルチビーム光源装置の構成を示すもので、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面断面図である。
【図１３】図９に示した実施例のさらに別の変形例としてのマルチビーム光源装置の構成を示すもので、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面断面図である。
【図１４】本発明の他の実施例に係るマルチビーム光源ユニットの分解斜視図（Ａ）及び断面図（Ｂ）である。
【図１５】図１４に示した実施例のマルチビーム光源ユニットを光走査装置に適用した場合の光学的レイアウトの概略を示す平面図である。
【図１６】図１４に示した実施例のマルチビーム光源ユニットをの概略分解斜視図である。
【図１７】図１４に示した実施例を構成する光学素子の主要諸元及び配置を示す図である。
【図１８】図１４に示した実施例でのβ調整を示す断面図（Ａ）と調節用のねじを示す側面図（Ｂ）である。
【図１９】（ａ）は本発明の一実施例に係るマルチビーム光走査装置の基本的な構成を示す図、（ｂ）はその実際の構成を示す図。
【図２０】図１９に示したマルチビーム光走査装置の光源ユニットを含む部分の構成を示す図。
【図２１】（ａ）及び（ｂ）は図１９に示したマルチビーム光走査装置の一変形例を示す図。
【図２２】（ａ）及び（ｂ）は図２１における２つの光源手段での光ビームの相違を示す図。
【図２３】（ａ）及び（ｂ）は図１９に示したマルチビーム光走査装置の光源ユニットの別の例を示す図。
【図２４】図１９に示したマルチビーム光走査装置の光源ユニットのさらに別の例を示す図。
【図２５】図１９に示したマルチビーム光走査装置の光源ユニットのさらに別の例を示す図。
【図２６】図２５に示したマルチビーム光走査装置の光源ユニットの具体的な構造を示す断面図。
【図２７】（ａ）及び（ｂ）は図１９に示したマルチビーム光走査装置の光源ユニットのさらに別の例を示す図。
【図２８】図２７に示したマルチビーム光走査装置の光源ユニットにおける２つの光ビームの角度設定の説明図。
【図２９】（ａ）及び（ｂ）は本発明の一実施例に係るマルチビーム光源装置の構成を示す分解斜視図及び断面図である。
【図３０】図２９に示したマルチビーム光源装置の反対側からみた分解斜視図である。
【図３１】本発明の一実施例に係るマルチビーム光源装置の構成を示す分解斜視図である。
【図３２】図３１に示したマルチビーム光源装置の構成を示す断面図である。
【図３３】図３１に示したマルチビーム光源装置に用いられる第１、第２の光源部の配置状態を示す説明図である。
【図３４】図３１に示したマルチビーム光源装置を備えた画像形成装置の走査光学系を示す構成図である。
【図３５】図３４に示した走査光学系により被走査面上に結像したビームスポットの配置例を示す説明図である。
【図３６】図３１に示したマルチビーム光源装置に用いられるコイルばねのばね特性の一例を示す説明図である。
【図３７】図３１に示したマルチビーム光源装置に用いられるコイルばねのばね特性の他の例を示す説明図である。
【図３８】図３１に示したマルチビーム光源装置の他の例における光ビームの光路図である。
【図３９】図３８に示したマルチビーム光源装置により被走査面上に結像したビームスポットの配置例を示す説明図である。
【図４０】図３８に示したマルチビーム光源装置により被走査面上に結像したビームスポットの他の配置例を示す説明図である。
【図４１】汎用の半導体レーザを合計２個用いた本発明の一実施例に係る２ビーム光源装置を示す図である。
【図４２】図４１に示した光源装置の変形例を示す斜視図である。
【図４３】汎用の半導体レーザを合計４個用い、半導体レーザ保持部にカップリングレンズ保持部を設けた本発明の一実施例に係る４ビーム光源装置の斜視図である。
【図４４】図４３に示した４ビーム光源装置の副走査方向断面図である。
【図４５】各ビームスポット列の中心位置が副走査方向にずれる例を示す図である。
【図４６】像面上でのビームスポットの配列を示す図である。
【図４７】締結部の部材の線膨張係数とビームスポット間隔変動との関係を示す図である。
【図４８】本発明の一実施例に係るマルチビーム光源装置を示す図である。
【図４９】本発明の一実施例に係るマルチビーム光源装置の構成を示す分解斜視図である。
【図５０】図４９に示したマルチビーム光源装置の主走査方向の断面図である。
【図５１】図４９に示したマルチビーム光源装置を搭載した光走査装置の概要を示す図である。
【図５２】図４９に示したマルチビーム光源装置の別の実施例の構成を示す分解斜視図である。
【図５３】図５２に示したマルチビーム光源装置の副走査方向の断面図である。
【図５４】図４９に示したマルチビーム光源装置により被走査面上に結像したビームスポットの配置例を示す説明図である。
【図５５】図５２に示したマルチビーム光源装置により被走査面上に結像したビームスポットの配置例を示す説明図である。
【図５６】図４９に示したマルチビーム光源装置の中間部材を示す図である。
【図５７】上記光走査装置を搭載した画像形成装置の例を示す図である。
【符号の説明】
１ 光源ユニット
２ ベース部材
３ アパーチャ板
４ ビーム合成プリズム
５ ホルダ部材
６ 第１の光源部
７ 第２の光源部
８ 基板
９ 支持部材
１０，１１ 半導体レーザ素子
１２，１３ カップリングレンズ
１４ 支持部材
１５，１６ 半導体レーザ素子
１７，１８ カップリングレンズ
２３ ボール
２４ 位置調節ねじ

Claims (37)

1. 複数の第１光源素子と該第１光源素子からの光ビームを略平行光束にする複数の第１カップリングレンズとを主走査方向に配列し、第１の支持部材で一体的に支持する第１の光源部と、
   複数の第２光源素子と該第２光源素子からの光ビームを略平行光束にする複数の第２カップリングレンズとを主走査方向に配列し、第２の支持部材で一体的に支持する第２の光源部と、
   前記第１の光源部と前記第２の光源部から射出される光ビームを近接させるビーム合成手段と、
   前記第１の光源部と前記第２の光源部を、前記第１の支持部材と前記第２の支持部材とが各々光ビームの射出軸を中心として回転可能に、保持するベース部材と、
   副走査方向に対する前記第１の光源部から射出する光ビームの方向と、副走査方向に対する前記第２の光源部から射出する光ビームの方向のうち少なくとも一方を変更する角度調整手段と、
   を備えるマルチビーム光源装置であって、
   前記角度調整手段は、前記第１の支持部材と前記第２の支持部材の少なくとも一方に配設され、副走査方向に対する前記第１の支持部材の回動角度と、副走査方向に対する前記第２の支持部材の回動角度のうち少なくとも一方を可変して前記第１の光源部と前記第２の光源部から射出する光ビームの相対角度を変更可能とすることを特徴とするマルチビーム光源装置。
2. 前記べ−ス部材は、前記第１の光源部と前記第２の光源部とをそれぞれ射出軸を中心とした点対称の２箇所で保持することを特徴とする請求項１記載のマルチビーム光源装置。
3. 前記角度調整手段は前記第１の光源部と前記第２の光源部を前記ベース部材に保持する２箇所を結ぶ線分を中心にして前記第１の光源部と前記第２の光源部の少なくとも一方を回動する請求項２記載のマルチビーム光源装置。
4. 前記角度調整手段は前記第１の光源部と前記第２の光源部の射出軸方向の前後方向に移動自在に前記ベース部材に設けられ、前記第１の光源部と前記第２の光源部の前記ベース部材に対する取付面と接触する位置可変部材と、前記位置可変部材の移動方向と直交する方向に移動して前記位置可変部材の位置を可変する位置調整手段とを有する請求項３記載のマルチビーム光源装置。
5. 前記位置可変部材がボールからなり、前記位置調整手段が円錐面を有する位置調整ねじである請求項４記載のマルチビーム光源装置。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のマルチビーム光源装置を有することを特徴とする光走査装置。
7. 前記第１の支持部材と前記第２の支持部材の一方は他方に支持されることを特徴とする請求項１記載のマルチビーム光源装置。
8. 前記第１カップリングレンズと前記第２カップリングレンズの各々の外径をｄ、前記第１カップリングレンズと前記第２カップリングレンズとの距離をＬとしたとき、条件式ｄ＞Ｌを満足することを特徴とする請求項７記載のマルチビーム光源装置。
9. 前記第１の支持部材と前記第２の支持部材の一方は他方に対し光ビームの光軸に略一致する方向を回転軸として回転可能に支持されていることを特徴とする請求項７または８記載のマルチビーム光源装置。
10. 請求項２記載のマルチビーム光源装置において、
    前記角度調整手段は前記第２の光源手段から射出される光ビームの光路を変更する光路変更手段を有し、前記ベース部材は被取付部材に該ベース部材を締結する締結部を有することを特徴とするマルチビーム光源装置。
11. 前記第２の支持部材は、前記第１の光源手段からの光ビームと前記第２の光源手段からの光ビームとが副走査方向に所定の間隔をもって射出するように前記第１の支持部材を支持することを特徴とする請求項１０記載のマルチビーム光源装置。
12. 前記光路変更手段は、前記第２の光源手段から射出される複数の光ビーム間の主走査方向における角度を変化させることを特徴とする請求項１１記載のマルチビーム光源装置。
13. 前記光路変更手段は、前記ビーム合成手段の入射面に配置され、前記第２の光源手段から射出される複数の光ビーム問の主走査方向における角度を変化させる正若しくは負のパワーを持つ光学手段であることを特徴とする請求項１１記載のマルチビーム光源装置。
14. 前記第１及び第２の光源手段のそれぞれにおける前記複数のカップリングレンズの光軸は、主走査方向において互いに所定の角度をもって配置され、各光源は対応するカップリングレンズの略光軸上に配置されていることを特徴とする講求項１１記載のマルチビーム光源装置。
15. 前記第１の支持部材と前記第２の支持部材とは同形状であり、各光源は対応するカップリングレンズの光軸から主走査方向に偏って配置されていることを特徴とする請求項１０記載のマルチビーム光源装置。
16. 前記第１及び第２の光源手段における各光源は対応するカップリングレンズの光軸から主走査方向に偏って配置されていることを特徴とする請求項１１記載のマルチビーム光源装置。
17. 請求項１０記載のマルチビーム光源装置において、
    前記第１の支持部材及び前記第２の支持部材と前記締結部とはトーションバー部で連結されてなり、該トーションバー部のねじり力によって前記第１の支持部材及び前記第２の支持部材の一部を前記被取付部材に設けられた当接部に突き当てて前記射出軸の方向を規定するよう配置されることを特徴とするマルチビーム光源装置。
18. 前記複数の光源素子と前記複数のカップリングレンズとは上記射出軸を含む同一平面上に各々の光軸が配置するよう構成してあり、かつ、前記トーションバー部はその軸方向が前記射出軸に直交するよう配置されることを特徴とする請求項１７記載のマルチビーム光源装置。
19. 前記締結部は前記トーションバー部をその軸方向が前記射出軸に直交する面内で回動可能に構成してあることを特徴とする請求項１７記載のマルチビーム光源装置。
20. 請求項１０記載のマルチビーム光源装置において、
    前記ベース部材は前記第１の支持部材及び前記第２の支持部材を弾性部材により加圧して装着することを特徴とするマルチビーム光源装置。
21. 前記前記第１の支持部材及び前記第２の支持部材は、その各光源部が対称位置となる中心軸の回りに回動可能に前記ベース部材に装着されていることを特徴とする請求項２０記載のマルチビーム光源装置。
22. 前記弾性部材は、その加圧力を複数段階に変化させる加圧力可変手段を有することを特徴とする請求項２０又は２１記載のマルチビーム光源装置。
23. 前記弾性部材は、負荷される加庄力とたわみ量の比が、そのたわみ量の増加に伴って増加するようにしたことを特徴とする請求項２０乃至２２のいずれか一項に記載のマルチビーム光源装置。
24. 前記弾性部材は、弾性係数の異なる複数の弾性部材を直列に連設してなることを特徴とする請求項２３記載のマルチビーム光源装置。
25. 請求項２０乃至２４のいずれか一項に記載のマルチビーム光源装置と、該マルチビーム光源装置から射出される複数のビーム光を周期的に偏向させ、前記感光体面上を副走査方向に所定の位置差をもって同時に主走査する走査光学系とを具備する光走査装置。
26. 請求項１０記載のマルチビーム光源装置において、
    前記第１の支持部材及び前記第２の支持部材と一体的に形成され、被取付部材に当接する当接面を有する取付部からなる光源支持部材を有し、
    前記第１の支持部材及び前記第２の支持部材と前記取付部は別部材で構成されていることを特徴とするマルチビーム光源装置。
27. 前記光源支持部材に当該カップリングレンズの保持部を一体的に形成したことを特徴とする請求項２６記載のマルチビーム光源装置。
28. 前記光源支持部材に前記角度調整手段を設けたことを特徴とする請求項２６または２７記載のマルチビーム光源装置。
29. 前記第１の支持部材及び前記第２の支持部材の材質より前記取付部の材質の線膨張係数が小さいことを特徴とする請求項２６記載のマルチビーム光源装置。
30. 前記取付部の材質の線膨張係数は、１５．０×１０^−６（１／℃）以下であることを特徴とする請求項２９記載のマルチビーム光源装置。
31. 前記取付部の材質と前記被取付部材の材質の線膨張係数が、略一致していることを特徴とする請求項２９記載のマルチビーム光源装置。
32. 請求項２６記載のマルチビーム光源装置において、
    前記光源支持部材と前記取付部との間に、射出軸を中心とした放射方向に、中間部材を介在させたことを特徴とするマルチビーム光源装置。
33. 前記中間部材は前記光源支持部材との当接面を光源装置の射出軸を中心とした円周方向に分割してなることを特徴とする請求項３２記載のマルチビーム光源装置。
34. 前記光源支持部材と前記締結部の各線膨張係数が、光源支持部材＞締結部のときには前記中間部材の線膨張係数を前記締結部の線膨張係数よりも低く設定することを特徴とする請求項３２記載のマルチビーム光源装置。
35. 前記光源支持部材と前記締結部の各線膨張係数が、光源支持部材＜締結部のときには前記中間部材の線膨張係数を前記締結部の線膨張係数よりも高く設定することを特徴とする請求項３２記載のマルチビーム光源装置。
36. 前記中間部材は弾性材で形成されて構成されることを特徴とする請求項３２記載のマルチビーム光源装置。
37. 請求項３２乃至３６のいずれかに記載のマルチビーム光源装置を有することを特徴とする画像形成装置。

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