(57)【要約】【課題】高精度な印刷が可能なマルチビーム光記録装置を提供する。【解決手段】第１の光源１ならびに第２の光源２と、その第１の光源１ならびに第２の光源２から照射された光を反射して被走査記録面上に走査する回転式偏向手段６と、その偏向手段６からの光スポットを受光する被走査記録面を有する被記録体８とを備えたマルチビーム光記録装置において、前記第１の光源１ならびに第２の光源２からの被走査記録面上における光スポットの副走査方向の結像位置を補正するための光スポット副走査方向結像位置補正手段９を、前記光源１，２と回転式偏向手段６との間の光路上に設けたことを特徴とする。【選択図】図３
2006251040.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の光源ならびに第２の光源と、その第１の光源ならびに第２の光源から照射された光を反射して被走査記録面上に走査する回転式偏向手段と、その偏向手段からの光スポットを受光する被走査記録面を有する被記録体とを備えたマルチビーム光記録装置において、
前記第１の光源ならびに第２の光源からの被走査記録面上における光スポットの副走査方向の結像位置を補正するための光スポット副走査方向結像位置補正手段を、前記光源と回転式偏向手段との間の光路上に設けたことを特徴とするマルチビーム光記録装置。
【請求項２】
請求項１記載のマルチビーム光記録装置において、前記光スポット副走査方向結像位置補正手段を、前記第１の光源ならびに第２の光源のいずれか一方の光路上に配置したことを特徴とするマルチビーム光記録装置。
【請求項３】
請求項１記載のマルチビーム光記録装置において、前記光スポット副走査方向結像位置補正手段は、前記走査方向に対して階段状に中心厚みを異ならせたアナモルフィック光学部品であり、いずれか一方の中心厚みを有する部分を前記第１の光源の光路上に配置し、いずれか他方の中心厚みを有する部分を前記第２の光源の光路上に配置したことを特徴とするマルチビーム光記録装置。
【請求項４】
請求項１記載のマルチビーム光記録装置において、前記光スポット副走査方向結像位置補正手段は、副走査方向の曲率半径を走査方向に異ならせた光学部品であり、いずれか一方の曲率半径を有する部分を前記第１の光源の光路上に配置し、いずれか他方の曲率半径を有する部分を前記第２の光源の光路上に配置したことを特徴とするマルチビーム光記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の半導体レーザから出射する多数のビーム、すなわちマルチビームを走査して印刷するレーザビームプリンタなどのマルチビーム光記録装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
マルチビームを用いたレーザビームプリンタは、マルチビームの本数分だけ同時に処理できるので、高速印刷が可能なレーザビームプリンタの実現が可能である。
【０００３】
マルチビーム素子としては、半導体基板にレーザ素子を集積化してアレイ状に形成した半導体レーザアレイ、面発光レーザあるいは光ファイバアレイなどがある。最近、更に印刷を高速化、高解像度化する目的で、マルチビーム素子を複数個使って、マルチビーム本数を更に増大することが試みられている。
【０００４】
図６は、従来の半導体レーザアレイ１、２を２個使ったマルチビーム走査光学系を示す図である。それぞれの半導体レーザアレイ１、２から出射したマルチビーム群Ｌ１（実線で示す）、Ｌ２（点線で示す）はコリメータレンズ３、４により平行光に変換されて、円筒レンズ５を通って回転するポリゴンミラ−６に入射する。その際、それぞれの半導体レーザアレイ１、２から出射したマルチビーム群Ｌ１，Ｌ２は、走査方向に異なった角度でポリゴンミラ−６の反射面に入射することになる。
【０００５】
円筒レンズ５はポリゴンミラー６の回転時の揺動による光走査線変動を補正するためのもので、この場合マルチビーム群Ｌ１，Ｌ２をポリゴンミラ−６の付近で副走査方向に絞りこむ。ポリゴンミラ−６で反射したマルチビーム群Ｌ１，Ｌ２は、走査レンズ７を通って感光ドラム８上に光スポットとして絞り込まれる。２個の半導体レーザアレイ１、２からのマルチビーム群Ｌ１，Ｌ２は、図に示すように感光ドラム８上において走査方向Ｘに離れた位置で結像する。この離れたマルチビーム群Ｌ１，Ｌ２の距離は、ポリゴンミラ−６が走査する時も変わらない。
【０００６】
図７は、マルチビーム群Ｌ１，Ｌ２の感光ドラム８上での結像の状況を示す図である。マルチビーム群Ｌ１，Ｌ２のそれぞれは斜め走査により２走査線間隔で走査し、各マルチビーム群Ｌ１，Ｌ２は１走査線間隔分だけ異なった副走査方向Ｙの位置を走査する。
【０００７】
このような構成で、この場合４ビームを発生する半導体レーザアレイ１、２を２個用いることで８本の走査線を同時に形成でき、高速化が図られている。
【０００８】
この種のマルチビーム光記録装置の公知文献として、例えば下記のような特許文献を挙げことができる。
【特許文献１】特開２００４−１６３５８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、図６に示すように第２の半導体レーザアレイ２がＡの位置を記録しているとき、第１の半導体レーザアレイ１が同じＡの位置を記録するには、ポリゴンミラ−６が図に示すように回転することが必要である。ポリゴンミラ−６は回転すると、そのビームを反射している面は光軸方向にも移動することになるので、同じＡの位置を記録しているのに異なったマルチビーム群Ｌ１，Ｌ２間で副走査方向で光軸方向の異なった位置に焦点を結び、焦点ずれを生じる。このためこの光学系での高精度走査が困難であった。
【００１０】
なお、走査方向にはポリゴンミラー６に平行光が入射しているので、上記したようにポリゴンミラー６が回転し、反射面が光軸方向に移動しても、例えば感光ドラム８の位置Ａでマルチビーム群間に焦点ずれを生じることはない。
【００１１】
本発明の目的は、前述のような従来技術の欠点を解消し、高精度な印刷が可能なマルチビーム光記録装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を達成するため本発明の第1の手段は、例えば第１の半導体レーザアレイなどの第１の光源ならびに例えば第２の半導体レーザアレイなどの第２の光源と、その第１の光源ならびに第２の光源から照射された光を反射して被走査記録面上に走査する例えばポリゴンミラーなどの回転式偏向手段と、その偏向手段からの光スポットを受光する被走査記録面を有する例えば感光ドラムなどの被記録体とを備えたマルチビーム光記録装置を対象とするものである。
【００１３】
そして前記第１の光源ならびに第２の光源からの被走査記録面上における光スポットの副走査方向の結像位置を補正するための光スポット副走査方向結像位置補正手段を、前記光源と回転式偏向手段との間の光路上に設けたことを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の第２の手段は前記第1の手段において、前記光スポット副走査方向結像位置補正手段を、前記第１の光源ならびに第２の光源のいずれか一方の光路上に配置したことを特徴とするものである。
【００１５】
本発明の第３の手段は前記第1の手段において、前記光スポット副走査方向結像位置補正手段は、前記走査方向に対して階段状に中心厚みを異ならせたアナモルフィック光学部品であり、いずれか一方の中心厚みを有する部分を前記第１の光源の光路上に配置し、いずれか他方の中心厚みを有する部分を前記第２の光源の光路上に配置したことを特徴とするものである。
【００１６】
本発明の第４の手段は前記第1の手段において、前記光スポット副走査方向結像位置補正手段は、副走査方向の曲率半径を走査方向に異ならせた光学部品であり、いずれか一方の曲率半径を有する部分を前記第１の光源の光路上に配置し、いずれか他方の曲率半径を有する部分を前記第２の光源の光路上に配置したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は前述のような構成になっており、光スポット副走査方向結像位置補正手段を用いることにより、マルチビーム本数を多くしても、印刷が高精度になり、高速、高精細印刷が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に本発明の実施形態を図面とともに説明する。図１は、本発明の実施形態に係るマルチビーム光記録装置のマルチビーム走査光学系を示す図である。同図に示すようにそれぞれの４ビームを出射する半導体レーザアレイ１、２から出射したマルチビーム群Ｌ１（実線で示す）、Ｌ２（点節で示す）はコリメータレンズ３、４により平行光に変換されて、円筒レンズ５を通って回転するポリゴンミラ−６に入射する。その際、それぞれの半導体レーザアレイ１、２から出射したマルチビーム群Ｌ１，Ｌ２内のマルチビームは、走査方向に異なった傾斜角度でポリゴンミラ−６の反射面にそれぞれ入射することになる。
【００１９】
ポリゴンミラ−６で反射したマルチビーム群Ｌ１，Ｌ２は、走査レンズ７を通って感光ドラム８上に光スポットとして絞り込まれる。２個の半導体レーザアレイ１、２からのマルチビーム群Ｌ１，Ｌ２は、図に示すように感光ドラム８で走査方向Ｘに対して斜めに入射されて、走査方向Ｘにおいて離れた位置で結像して各光スポットを形成する。
【００２０】
前述のように従来のマルチビーム走査光学系では、感光ドラム８上で副走査方向Ｙに焦点ずれを生じるが、本発明の光学系ではこの劣化を最小に抑えるように、２つのマルチビーム群Ｌ１，Ｌ２の一方（本実施形態ではマルチビーム群Ｌ２）の光路上に、アナモルフィック素子である円筒レンズ９を配置する。
【００２１】
図２で円筒レンズ９の厚みと焦点位置の関係を説明する。同図に示すようにレンズ９の片方の曲率半径をＲ、レンズ９の中心厚みをｄ、レンズ９の屈折率をｎ、レンズ９から焦点までの距離をｂとすると、次の（式１）が得られる。
【数１】
2006251040.tif 000003
【００２２】
この（式１）から明らかなように、円筒レンズ９の中心厚みｄを変えることによりレンズ９から焦点までの距離ｂを調整して、マルチビーム群間の焦点ずれを解消することができる。
【００２３】
この原理を使った本発明のマルチビーム光記録装置の他の実施形態を図３ないし図５に示す。図３は本実施形態に係るマルチビーム光記録装置のマルチビーム走査光学系を示す図、図４はそのマルチビーム走査光学系に用いる円筒レンズの斜視図、図５はその円筒レンズの側面図である。
【００２４】
本実施形態では図３に示すように、コリメータレンズ３、４とポリゴンミラ−６の間にマルチビーム群Ｌ１，Ｌ２のポリゴンミラー６付近での副走査方向の焦点位置をずらす（補正する）ため、レンズ９の中心の厚みを走査方向において階段状に変えたアナモルフィック光学部品である円筒レンズ９を配置している。
【００２５】
すなわちこの円筒レンズ９は図４と図５に示すように、中心厚みがｄ１と薄い薄肉レンズ部１０と、中心厚みがｄ２と厚い厚肉レンズ部１１とが一体に形成され、平面形状が階段状になっている。そして図３に示すように円筒レンズ９の薄肉レンズ部１０をマルチビーム群Ｌ１の光路上に、厚肉レンズ部１１をマルチビーム群Ｌ２の光路上に、それぞれ配置されている。
【００２６】
前記（式１）から明らかなように、レンズの厚みｄを階段状に変化させる方法以外に、レンズの副走査方向の曲率半径Ｒを走査方向に異ならせても同様の結果が得られる。この場合、いずれか一方の曲率半径を有する部分を前記マルチビーム群Ｌ１の光路上に配置し、いずれか他方の曲率半径を有する部分を前記マルチビーム群Ｌ２の光路上に配置する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態に係るマルチビーム光記録装置のマルチビーム走査光学系を示す図である。
【図２】本発明の実施形態で用いる円筒レンズの厚みと焦点位置の関係を説明するための図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係るマルチビーム光記録装置のマルチビーム走査光学系を示す図である。
【図４】そのマルチビーム走査光学系に用いる円筒レンズの斜視図である。
【図５】その円筒レンズの側面図である。
【図６】従来のマルチビーム光記録装置のマルチビーム走査光学系を示す図である。
【図７】マルチビーム群の感光ドラム上での結像の状況を示す図である。
【符号の説明】
【００２８】
１，２：半導体レーザアレイ、３、４：コリメータレンズ、５：円筒レンズ、６：ポリゴンミラ−、７：走査レンズ、８：感光ドラム、９：円筒レンズ、Ｌ１，Ｌ２：マルチビーム群、Ｘ：走査方向、Ｙ：副走査方向、Ｄ,Ｄ１,Ｄ２：レンズの中心厚み、Ｒ：レンズの曲率半径。
【図１】
2006251040.tif 000004
【図２】
2006251040.tif 000005
【図３】
2006251040.tif 000006
【図４】
2006251040.tif 000007
【図５】
2006251040.tif 000008
【図６】
2006251040.tif 000009
【図７】
2006251040.tif 000010