(57)【要約】【課題】  光源部から射出される複数のレーザビームを分離して複数の被走査体を走査する光走査装置において、各被走査体上のスポット径のばらつきを低減する。【解決手段】  複数の感光体１２６Ａ〜１２６Ｄでの各走査位置Ａｃ、Ｂｃ、Ｃｃ、Ｄｃにて各レーザビームのスポット径を観測し、その値にもとづいてカップリングレンズ１１２を矢印Ａ方向に移動させる。この移動により、それそれの感光体１２６Ａ〜１２６Ｄでのスポット径が変化するので、複数の感光体のいずれか一組、すなわち２つの感光体において、最大のスポット径となるように調整する。複数の感光体のうち、２つの感光体でのスポット径は同一且つ最大のサイズとなっており、これら以外の２つの感光体では、最大サイズ以下のスポット径となる。【選択図】          図１
2006082520.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光点を備えた光源部と、
前記光源部の複数の発光点から射出された複数のレーザビームに共通で配置された偏向前光学系と、
前記偏向前光学系を経た複数のレーザビームに共通で配置されこれらレーザビームを偏向する偏向手段と、
前記偏向手段で偏向されたレーザビームに共通で配置された走査光学系と、
複数のレーザビームを複数の被走査体上で走査するように分離する分離手段と、
複数のレーザビームのそれぞれに対応して設けられた光学素子と、
前記複数の被走査体上での各レーザビームの最大スポット径が、複数の被走査体のいずれか１組において略同一となるように調整する結像調整手段と、
を有することを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記結像調整手段が、前記複数の被走査体の各々での複数箇所のスポット径に基づいてスポット径を調整可能とされていることを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
【請求項３】
複数の発光点を備えた光源部と、
前記光源部の複数の発光点から射出された複数のレーザビームに共通で配置された偏向前光学系と、
前記偏向前光学系を経た複数のレーザビームに共通で配置されこれらレーザビームを偏向する偏向手段と、
前記偏向手段で偏向されたレーザビームに共通で配置された走査光学系と、
複数のレーザビームを複数の被走査体上で走査するように分離する分離手段と、
複数のレーザビームのそれぞれに対応して設けられた光学素子と、
前記複数の被走査体上の走査面に対する各レーザビームの最大ビームウエストずれが、複数の被走査体のいずれか１組において略同一で異符号となるように調整する結像調整手段と、
を有することを特徴とする光走査装置。
【請求項４】
前記結像調整手段が、前記複数の被走査体の各々での複数箇所のビームウエスト径に基づいてビームウエストずれを調整可能とされていることを特徴とする請求項３に記載の光走査装置。
【請求項５】
前記偏向前光学系が少なくともカップリングレンズを含んで構成され、
前記結像調整手段が、前記光源部と前記カップリングレンズとの相対位置を調整可能とされていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の光走査装置。
【請求項６】
複数の発光点を備えた光源部と、
前記光源部の複数の発光点から射出された複数のレーザビームに共通で配置された偏向前光学系と、
前記偏向前光学系を経た複数のレーザビームに共通で配置されこれらレーザビームを偏向する偏向手段と、
前記偏向手段で偏向されたレーザビームに共通で配置された走査光学系と、
複数のレーザビームを複数の被走査体上で走査するように分離する分離手段と、
複数のレーザビームのそれぞれに対応して設けられた光学素子と、
前記複数の被走査体上の走査面に対する各レーザビーム間のビームウエストずれを最小化するウエストずれ最小化手段と、
を有することを特徴とする光走査装置。
【請求項７】
前記ウエストずれ最小化手段が、前記複数の被走査体でのビームウエスト位置を近似して得られた近似曲線の傾きを補正することでビームウエストずれを最小化することを特徴とする請求項６に記載の光走査装置。
【請求項８】
前記偏向前光学系が少なくともカップリングレンズを含んで構成され、
前記ウエストずれ最小化手段が、前記光源部と前記カップリングレンズとの相対角度を調整可能とされていることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の光走査装置。
【請求項９】
前記走査光学系が、前記ウエストずれ最小化手段を含んで構成されていることを特徴とする請求項６〜請求項７のいずれか１項に記載の光走査装置。
【請求項１０】
複数の発光点を備えた光源部と、
前記光源部の複数の発光点から射出された複数のレーザビームに共通で配置された偏向前光学系と、
前記偏向前光学系を経た複数のレーザビームに共通で配置されこれらレーザビームを偏向する偏向手段と、
前記偏向手段で偏向されたレーザビームに共通で配置された走査光学系と、
複数のレーザビームを複数の被走査体上で走査するように分離する分離手段と、
複数のレーザビームのそれぞれに対応して設けられた光学素子と、
前記複数の被走査体上の走査面に対する各レーザビーム間のビームウエストずれを最小化するウエストずれ最小化手段と、
前記複数の被走査体上での各レーザビームのビームウエストずれをシフトさせる結像調整手段と、
を有することを特徴とする光走査装置。
【請求項１１】
複数の光源が二次元配列されたマルチビーム光源と、
前記マルチビーム光源の複数の発光点から射出された複数のレーザビームに共通で配置された偏向前光学系と、
前記偏向前光学系を経た複数のレーザビームに共通で配置されこれらレーザビームを偏向する偏向手段と、
前記偏向手段で偏向されたレーザビームに共通で配置された走査光学系と、
複数のレーザビームを複数のビーム群に分離し、これらビーム群ごとに被走査体上で走査するように分離する分離手段と、
複数のビーム群のそれぞれに対応して設けられた光学素子と、
前記ビーム群を構成する複数のレーザビームのうち配列中央のレーザビームのビームウエスト位置をこのビーム群を代表する代表ビームウエスト位置とし、代表ビームウエスト位置を利用して、各ビーム群の最大ビームウエストずれが、複数の被走査体のいずれか１組において略同一で異符号となるように調整するウエストずれ調整手段と、
を有することを特徴とする光走査装置。
【請求項１２】
複数の光源が二次元配列されたマルチビーム光源と、
前記マルチビーム光源の複数の発光点から射出された複数のレーザビームに共通で配置された偏向前光学系と、
前記偏向前光学系を経た複数のレーザビームに共通で配置されこれらレーザビームを偏向する偏向手段と、
前記偏向手段で偏向されたレーザビームに共通で配置された走査光学系と、
複数のレーザビームを複数のビーム群に分離し、これらビーム群ごとに被走査体上で走査するように分離する分離手段と、
複数のビーム群のそれぞれに対応して設けられた光学素子と、
前記ビーム群を構成する複数のレーザビームのうちビームウエスト位置誤差の中央位置をこのビーム群を代表する代表ビームウエスト位置とし、代表ビームウエスト位置を利用して、各ビーム群の最大ビームウエストずれが、複数の被走査体のいずれか１組において略同一で異符号となるように調整するウエストずれ調整手段と、
を有することを特徴とする光走査装置。
【請求項１３】
請求項７に記載の光走査装置においてビームウエスト位置を調整するビームウエスト位置調整方法であって、
前記複数の被走査体での各ビームウエスト位置を検出するビームウエスト位置検出工程と、
検出された各ビームウエスト位置から前記近似直線を算出する近似直線算出工程と、
前記近似直線を、前記複数の被走査体の被走査位置を結ぶ理想直線と平行にするようにウエスト位置ずれの相対差を調整する第一調整ステップと、
前記近似直線を前記理想直線に近づくようにスライドさせる第二調整ステップと、
を有することを特徴とするビームウエスト位置調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光走査装置及びビームウエスト位置調整方法に関し、さらに詳しくは、複数のレーザビームを分割して複数の被走査体を走査させる光走査装置と、この光走査装置でのビームウエスト位置調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の感光体（被走査体）を使用して、たとえばカラー画像の生産性を向上させた画像形成装置がある。たとえば特許文献１では、複数ビームを単一の偏向器により偏向し複数感光体を走査することで、小型化と、部品点数の減少による低コスト化を可能としたレーザービームプリンターが記載されている。
【０００３】
このような画像形成装置において良好な画像を得るためには、各感光体を走査する複数のレーザビームが各感光体上で良好に結像、望ましくは均一なスポット径として結像される必要がある。
【０００４】
一般に被走査面上での結像位置はレーザとコリメートレンズの相対位置を調整することで可能であるが、特許文献１に記載された構成では、コリメートレンズが、複数のレーザビームに共通して設けられてるため、複数感光体のうち、１つの感光体上の１点のみしか結像調整ができない。すなわち、他の感光体もしくは同一感光体上の異なる位置は前記１点の結像調整に伴って変更されてしまうため、複数感光体上のビーム径差が大きくなるという問題があった。
【０００５】
これに対し、特許文献２には、半導体レーザアレイからのレーザ光すべてを略均等にコリメート調整することにより、被走査面上でのスポット径を略均等にする調整手段を設けたレーザ光発生装置が記載されている。
【０００６】
しかし、特許文献２に記載のレーザ光発生装置は異なる複数感光体を走査することは考慮されておらず、仮に異なる複数の感光体をレーザ光が走査するように構成したとしても、各ビーム毎に異なる光学系を通るために、これらの光学系の誤差による結像位置差を補正しきれないという問題がある。
【特許文献１】特開平６−２８６２２６号公報
【特許文献２】特開平６−２５０１２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記事実を考慮し、光源部から射出される複数のレーザビームを分離して複数の被走査体を走査する光走査装置において、各被走査体上のスポット径のばらつきを低減することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明では、複数の発光点を備えた光源部と、前記光源部の複数の発光点から射出された複数のレーザビームに共通で配置された偏向前光学系と、前記偏向前光学系を経た複数のレーザビームに共通で配置されこれらレーザビームを偏向する偏向手段と、前記偏向手段で偏向されたレーザビームに共通で配置された走査光学系と、複数のレーザビームを複数の被走査体上で走査するように分離する分離手段と、複数のレーザビームのそれぞれに対応して設けられた光学素子と、前記複数の被走査体上での各レーザビームの最大スポット径が、複数の被走査体のいずれか１組において略同一となるように調整する結像調整手段と、を有することを特徴とする。
【０００９】
この光走査装置では、光源部の複数の発光点から射出された複数のレーザビームが変更前光学系を経て、偏向手段で偏向される。さらに、複数のレーザビームは共通の走査光学系を経て分離手段で分離され、レーザビームのそれぞれに対応して設けられた光学素子へ入射する。
【００１０】
結像調整手段は、複数の被走査体上での各レーザビームの最大スポット径が、複数の被走査体のいずれか１組において略同一となるように調整する。すなわち、この結像調整手段で調整したレーザビームは、被走査体上において最大スポット径を有しているものが１組存在し、これ以外のレーザビームのスポット径は、最大スポット径以下となる。これにより、スポット径のばらつきが小さくなり、すべての被走査体において良好なレーザビームを得ることができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記結像調整手段が、前記複数の被走査体の各々での複数箇所のスポット径に基づいてスポット径を調整可能とされていることを特徴とする。
【００１２】
このように、被走査体上での複数箇所のスポット径に基づいて調整し、被走査体上の走査位置によることなく所定のばらつき内のスポット径とすることができる。また、この光走査装置を構成する部材の精度等によらずに、スポット径のばらつきを抑制できる。
【００１３】
請求項３に記載の発明では、複数の発光点を備えた光源部と、前記光源部の複数の発光点から射出された複数のレーザビームに共通で配置された偏向前光学系と、前記偏向前光学系を経た複数のレーザビームに共通で配置されこれらレーザビームを偏向する偏向手段と、前記偏向手段で偏向されたレーザビームに共通で配置された走査光学系と、複数のレーザビームを複数の被走査体上で走査するように分離する分離手段と、複数のレーザビームのそれぞれに対応して設けられた光学素子と、前記複数の被走査体上の走査面に対する各レーザビームの最大ビームウエストずれが、複数の被走査体のいずれか１組において略同一で異符号となるように調整する結像調整手段と、を有することを特徴とする。
【００１４】
この光走査装置では、光源部の複数の発光点から射出された複数のレーザビームが変更前光学系を経て、偏向手段で偏向される。さらに、複数のレーザビームは共通の走査光学系を経て分離手段で分離され、レーザビームのそれぞれに対応して設けられた光学素子へ入射する。
【００１５】
結像調整手段は、複数の被走査体上の被走査面に対する各レーザビームの最大ビームウエストずれが、複数の被走査体のいずれか１組において略同一で異符号となるように調整する。すなわち、この結像調整手段で調整したレーザビームは、被走査体上において最大ビームウエストずれが略同一で異符号となっているものが１組存在し、これ以外のレーザビームのビームウエストずれは、最大ビームウエストずれ以下となる。これにより、ビームウエストずれが小さくなり、すべての被走査体において良好なレーザビームを得ることができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の発明において、前記結像調整手段が、前記複数の被走査体の各々での複数箇所のビームウエスト径に基づいてビームウエストずれを調整可能とされていることを特徴とする。
【００１７】
このように、被走査体上での複数箇所のビームウエストずれに基づいて調整し、被走査体上の走査位置によることなく所定のばらつき内のスポット径とすることができる。また、この光走査装置を構成する部材の精度等によらずに、スポット径のばらつきを抑制できる。
【００１８】
請求項１〜請求項４に記載の発明において、偏向前光学系としては、少なくともカップリングレンズを含んで構成されたものを挙げることができる。この構成では、請求項５に記載のように、前記結像調整手段として、前記光源部と前記カップリングレンズとの相対位置を調整可能として構成することができる。
【００１９】
請求項６に記載の発明では、複数の発光点を備えた光源部と、前記光源部の複数の発光点から射出された複数のレーザビームに共通で配置された偏向前光学系と、前記偏向前光学系を経た複数のレーザビームに共通で配置されこれらレーザビームを偏向する偏向手段と、前記偏向手段で偏向されたレーザビームに共通で配置された走査光学系と、複数のレーザビームを複数の被走査体上で走査するように分離する分離手段と、複数のレーザビームのそれぞれに対応して設けられた光学素子と、前記複数の被走査体上の走査面に対する各レーザビーム間のビームウエストずれを最小化するウエストずれ最小化手段と、を有することを特徴とする。
【００２０】
この光走査装置では、光源部の複数の発光点から射出された複数のレーザビームが変更前光学系を経て、偏向手段で偏向される。さらに、複数のレーザビームは共通の走査光学系を経て分離手段で分離され、レーザビームのそれぞれに対応して設けられた光学素子へ入射する。
【００２１】
ウエストずれ最小化手段は、複数の被走査体上の被走査面に対する各レーザビーム間のビームウエストずれを最小化する。これにより、レーザビーム間でのビームウエストずれが小さくなり、すべての被走査体において良好なレーザビームを得ることができる。
【００２２】
請求項７に記載の発明では、請求項６に記載の発明において、前記ウエストずれ最小化手段が、前記複数の被走査体でのビームウエスト位置を近似して得られた近似曲線の傾きを補正することでビームウエストずれを最小化することを特徴とする。
【００２３】
この光走査装置では、たとえば請求項１３のビームウエスト位置調整方法によりビームウエスト位置を調整することができる。
【００２４】
すなわち、まず、ビームウエスト位置検出工程において、複数の被走査体での各ビームウエスト位置を検出する。そして、近似直線算出工程において、検出された各ビームウエスト位置から前記近似直線を算出する。第一調整ステップでは、前記近似直線を、前記複数の被走査体の被走査位置を結ぶ理想直線と平行にするようにウエスト位置ずれの相対差を調整する。さらに第二調整ステップでは、前記近似直線を前記理想直線に近づくようにスライドさせる。
【００２５】
請求項６又は請求項７に記載の発明において、偏向前光学系としては、少なくともカップリングレンズを含んで構成されたものを挙げることができる。この構成では、請求項８５に記載のように、前記ウエストずれ最小化手段として、前記光源部と前記カップリングレンズとの相対角度を調整可能として構成することができる。
【００２６】
請求項９に記載の発明では、請求項６〜請求項７のいずれか１項に記載の発明において、前記走査光学系が、前記ウエストずれ最小化手段を含んで構成されていることを特徴とする。
【００２７】
これにより、単一の光学系である走査光学系でウエストずれ最小化手段を構成できるので、簡易な構造となる。
【００２８】
請求項１０に記載の発明では、複数の発光点を備えた光源部と、前記光源部の複数の発光点から射出された複数のレーザビームに共通で配置された偏向前光学系と、前記偏向前光学系を経た複数のレーザビームに共通で配置されこれらレーザビームを偏向する偏向手段と、前記偏向手段で偏向されたレーザビームに共通で配置された走査光学系と、複数のレーザビームを複数の被走査体上で走査するように分離する分離手段と、複数のレーザビームのそれぞれに対応して設けられた光学素子と、前記複数の被走査体上の走査面に対する各レーザビーム間のビームウエストずれを最小化するウエストずれ最小化手段と、前記複数の被走査体上での各レーザビームのビームウエストずれをシフトさせる結像調整手段と、を有することを特徴とする。
【００２９】
この光走査装置では、光源部の複数の発光点から射出された複数のレーザビームが変更前光学系を経て、偏向手段で偏向される。さらに、複数のレーザビームは共通の走査光学系を経て分離手段で分離され、レーザビームのそれぞれに対応して設けられた光学素子へ入射する。
【００３０】
複数の被走査体上の走査面に対する各レーザビーム間のビームウエストずれは、ウエストずれ最小化手段で最小化される。さらに、各レーザビームのビームウエストずれは、結像調整手段でシフトされる。これらにより、すべての被走査体において良好なレーザビームを得ることができる。
【００３１】
請求項１１に記載の発明では、複数の光源が二次元配列されたマルチビーム光源と、前記マルチビーム光源の複数の発光点から射出された複数のレーザビームに共通で配置された偏向前光学系と、前記偏向前光学系を経た複数のレーザビームに共通で配置されこれらレーザビームを偏向する偏向手段と、前記偏向手段で偏向されたレーザビームに共通で配置された走査光学系と、複数のレーザビームを複数のビーム群に分離し、これらビーム群ごとに被走査体上で走査するように分離する分離手段と、複数のビーム群のそれぞれに対応して設けられた光学素子と、前記ビーム群を構成する複数のレーザビームのうち配列中央のレーザビームのビームウエスト位置をこのビーム群を代表する代表ビームウエスト位置とし、代表ビームウエスト位置を利用して、各ビーム群の最大ビームウエストずれが、複数の被走査体のいずれか１組において略同一で異符号となるように調整するウエストずれ調整手段と、を有することを特徴とする。
【００３２】
この光走査装置では、マルチビーム光源の複数の発光点から射出された複数のレーザビームが変更前光学系を経て、偏向手段で偏向される。さらに、複数のレーザビームは共通の走査光学系を経て分離手段で分離される。分離手段では、複数のレーザビームが複数のビーム群に分離され、ビーム群のそれぞれに対応して設けられた光学素子へ入射した後、レーザビームはこれらビーム群ごとに被走査体上で走査される。
【００３３】
ここで、ビーム群を構成する複数のレーザビームのうち配列中央のレーザビームのビームウエスト位置が、このビーム群を代表する代表ビームウエスト位置とされる。そして、ウエストずれ調整手段は、代表ビームウエスト位置を利用して、各ビーム群の最大ビームウエストずれが、複数の被走査体のいずれか１組において略同一で異符号となるように調整する。このように、代表ビームウエスト位置を決めてこれを利用することで、複数のレーザビームでビーム群を構成して複数の被走査体上を走査する光走査装置であっても、効果的にすべての被走査体において良好なレーザビームを得ることができる。
【００３４】
請求項１２に記載の発明では、複数の光源が二次元配列されたマルチビーム光源と、前記マルチビーム光源の複数の発光点から射出された複数のレーザビームに共通で配置された偏向前光学系と、前記偏向前光学系を経た複数のレーザビームに共通で配置されこれらレーザビームを偏向する偏向手段と、前記偏向手段で偏向されたレーザビームに共通で配置された走査光学系と、複数のレーザビームを複数のビーム群に分離し、これらビーム群ごとに被走査体上で走査するように分離する分離手段と、複数のビーム群のそれぞれに対応して設けられた光学素子と、前記ビーム群を構成する複数のレーザビームのうちビームウエスト位置誤差の中央位置をこのビーム群を代表する代表ビームウエスト位置とし、代表ビームウエスト位置を利用して、各ビーム群の最大ビームウエストずれが、複数の被走査体のいずれか１組において略同一で異符号となるように調整するウエストずれ調整手段と、を有することを特徴とする。
【００３５】
この光走査装置では、マルチビーム光源の複数の発光点から射出された複数のレーザビームが変更前光学系を経て、偏向手段で偏向される。さらに、複数のレーザビームは共通の走査光学系を経て分離手段で分離される。分離手段では、複数のレーザビームが複数のビーム群に分離され、、レーザビームのそれぞれに対応して設けられた光学素子へ入射する。レーザビームはこれらビーム群ごとに被走査体上で走査される。
【００３６】
ここで、ビーム群を構成する複数のレーザビームのうちビームウエスト位置誤差の中央位置が、このビーム群を代表する代表ビームウエスト位置とされる。そして、ウエストずれ調整手段は、代表ビームウエスト位置を利用して、各ビーム群の最大ビームウエストずれが、複数の被走査体のいずれか１組において略同一で異符号となるように調整する。このように、代表ビームウエスト位置を決めてこれを利用することで、複数のレーザビームでビーム群を構成して複数の被走査体上を走査する光走査装置であっても、効果的にすべての被走査体において良好なレーザビームを得ることができる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明は上記構成としたので、光源部から射出される複数のレーザビームを分離して複数の被走査体を走査する光走査装置において、各被走査体上のスポット径のばらつきを低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
図１には、本発明の第１実施形態の光走査装置１０２の全体構成が示されている。また、図２及び図３には、光走査装置１０２を構成する第１実施形態の光源装置１０４が示されている。なお、以下の図面では、主走査方向を矢印Ｍで、副走査方向を矢印Ｓでそれぞれ示す。
【００３９】
図１に示すように、この光走査装置１０２は、複数の発光点を備えたマルチビーム光源１１０を有している。マルチビーム光源１１０から射出された複数のレーザビームは、単一のカップリングレンズ１１２により集光され、共通の偏向前光学系１１４を通過して、複数の反射面を有する単一の偏向器１１６に入射する。偏向器１１６が回転することによる反射面の移動で複数ビームは偏向され、各レーザビーム共通の走査レンズ（走査光学系）１１８により結像作用を受けるとともに、ｆθ特性を与えられる。
【００４０】
偏向された複数ビームは分離ミラー１２０により分離され、各レーザビームに固有の折り返しミラー１２２Ａ〜１２２Ｄにより折り返された後、副走査対応方向にパワーを有するシリンダミラー１２４Ａ〜１２４Ｄを介して、複数の感光体１２６Ａ〜１２６Ｄに結像しスポットが形成される。
【００４１】
各感光体１２６Ａ〜１２６Ｄを走査するレーザビームは、独立に変調されることにより各感光体上に潜像を形成する。そして、図示しない現像器により異なる色に可視化され、さらに図示しない記録媒体に転写されることで複数色の画像（たとえばカラー画像）が形成される。
【００４２】
図２及び図３に示すように、マルチビーム光源１１０は、レーザー制御基板１０８に実装されており、固定支持点１３０、１３２および調整支持点１２８を介して筐体１０６に取り付けられている。ここで、調整支持点１２８を調整することで光軸方向に支持点が移動し、光源が上下に傾くことになる。また、結像位置調整（シフト調整）はカップリングレンズ１１２を筐体１０６の保持部１０６Ｈに沿って光軸方向に移動させることで可能である。
【００４３】
また、カップリングレンズ１１２の後方にはアパーチャ１３４が配置されており、レーザビームが所望の形状となるように整形される。
【００４４】
図４には、本実施形態の光走査装置１０２におけるビームウエスト位置およびスポット径の一例が概念的に示されている。このビームウエスト位置とは、レーザビームが結像された状態での最小スポット径となる位置を示す。
【００４５】
ここで、レーザビームの波長差のみならずシリンダミラー１２４Ａ〜１２４Ｄの位置ばらつきやパワーばらつきにより、被走査面で各々ΔＡｃ、ΔＢｃ、ΔＣｃ、ΔＤｃだけずれたビームウエスト位置となることがある。その最大値はΔＺｍａｘ（ΔＡｃ）および最小値はΔＺｍｉｎ（ΔＤｃ）であり、被走査面に対し、前側と後側とで非対称になっている。しかも、感光体１２６Ａでのスポット径が大きく、感光体１２６Ｃでのスポット径が小さくなり、感光体の全体では不均等なスポット径となっている。このように、感光体１２６Ａ〜１２６Ｄにおいて所望の結像状態（ビームウエスト位置およびスポット径）にならないため、良好なカラー画像を得ることが困難となる。
【００４６】
ここで、本実施形態では、複数の感光体１２６Ａ〜１２６Ｄでの各走査位置Ａｃ、Ｂｃ、Ｃｃ、Ｄｃにて各レーザビームのスポット径を観測し、その値にもとづいてカップリングレンズ１１２を図２矢印Ａ方向に移動させる。この移動により、それそれの感光体１２６Ａ〜１２６Ｄでのスポット径が変化するので、複数の感光体のいずれか一組、すなわち２つの感光体において、最大のスポット径となるように調整する。したがって、複数の感光体のうち、２つの感光体でのスポット径は同一且つ最大のサイズとなっており、これら以外の２つの感光体では、最大サイズ以下のスポット径となっている。
【００４７】
図５（Ａ）には、感光体１２６Ａ〜１２６Ｄでのスポット像の様子が示されている。また、図５（Ｂ）には、被走査面上の位置とスポット径との関係が示されている。図５（Ａ）において、破線は本実施形態による調整前、実線は調整後を示す。この破線又は実線が感光体１２６Ａ〜１２６Ｄと交わる位置での破線間隔又は実線間隔が実質的にスポット径を示している。これから分かるように、上記の例では、感光体１２６Ａにおけるスポット径と感光体１２６Ｃにおけるスポット径の差は大きく、各感光体１２６Ａ〜１２６Ｄでのスポット径は不均等になっている。
【００４８】
これに対し、本実施形態では、図５（Ａ）に実線で示すように、感光体１２６Ａおよび感光体１２６Ｃの２箇所の被走査面上で最大スポット径Ｗｍａｘとなるように調整することで、他の感光体１２６Ｂ及び感光体１２６Ｄの被走査面上ではＷｍａｘ以下のスポット径を実現でき、各被走査面上でのスポット径のばらつきを低減することができる。
【００４９】
なお、本実施形態のように、各レーザビームごとに独立した光学系（折り返しミラー１２２Ａ〜１２２Ｄやシリンダミラー１２４Ａ〜１２４Ｄ等）を有していると、光学系ごとに光学倍率が異なり、ビームウエスト位置での最小スポット径が異なることがある。しかし、このように最小スポット径が異なっていても、本実施形態では、被走査面におけるスポット径のばらつきを低減することができる。
【００５０】
スポット径の観測は、たとえば図６に示す方法で行うことができる。この方法では、被走査面上にスリット１３６を介して光量検出器１３８からの出力をとり、スリット１３６を被走査面上で所定の方向（Ｘ方向）に移動することで図７に示すような光強度分布を得ることができる。本実施形態では、ピーク強度Ｐに対し、Ｐ×１／ｅ2となる強度の幅をスポット径と定義している。図７からも、破線で示す調整前のスポット径Ｗ２に対し、調整後のスポット径Ｗ１が小さくなっており、スポット径が均一化されていることが分かる。
【００５１】
以上説明したように、本実施形態では、適切な結像調整を行うことにより、複数の被走査面上でのスポット径をより均一な状態に近づけ、良好なカラー画像を得ること可能となる。
【００５２】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態では、光走査装置の基本的構成は図１に示す第１実施形態と略同一とされているが、第１実施形態の結像調整に加えて、複数の感光体１２６Ａ〜１２６Ｄの各々について、異なる走査位置Ａｓ，Ａｃ，Ａｅ／Ｂｓ，Ｂｃ，Ｂｅ／Ｃｓ，Ｃｃ，Ｃｅ／Ｄｓ、Ｄｃ，Ｄｅ（図１参照）でスポット径を観測する。ここで、添字のｓ、ｃ、ｅはそれぞれ、走査開始位置、走査中央位置、及び走査終了位置であることを示す。そして、その最大スポット径が複数の感光体のいずれか一組で略同一となるようにカップリングレンズ１１２を調整する。
【００５３】
このように複数の走査位置でのスポット径にもとづいて結像調整することで、走査レンズ１１８や各レーザビーム毎の光学素子（折り返しミラー１２２Ａ〜１２２Ｄやシリンダミラー１２４Ａ〜１２４Ｄ等）の製造誤差や組立て誤差によるスポット径のばらつきを解消し、各被走査体のすべての位置においてばらつきの少ないスポット径を得ることができる。
【００５４】
次に、本発明の第３実施形態について説明する。第３実施形態では、光走査装置の基本的構成は図１に示す第１実施形態と略同一とされているが、複数の感光体１２６Ａ〜１２６Ｄの各走査位置Ａｃ、Ｂｃ、Ｃｃ、Ｄｃにおいて、各レーザビームのビームウエスト位置を観測し、その値にもとづいてカップリングレンズ１１２を図２矢印Ａ方向に移動させる点が異なっている。この移動により、各レーザビームのビームウエスト位置も移動するので、各レーザビームの最大ビームウエストずれが、複数の被走査体のいずれか1組において略同一で異符号となるようにカップリングレンズ１１２を調整する。
【００５５】
図８（Ａ）には、感光体１２６Ａ〜１２６Ｄでのスポット像の様子が示されている。また、図８（Ｂ）には、被走査面上の位置とスポット径との関係が示されている。この図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、感光体１２６Ａでのビームウエスト位置ずれＺｍａｘと感光体１２６Ｃでのビームウエスト位置ずれＺｍａｘとが互いに等しく異符号（すなわち感光体１２６Ａ上ではいわゆるピント位置が後側になり、感光体１２６Ｃではピント位置が前側に移動する）となるように調整する。
【００５６】
これにより、４つの感光体１２６Ａ〜１２６Ｄ上のスポット径は感光体１２６Ａ又は感光体１２６Ｃのスポット径Ｗｍａｘ以下となるので、良好な画像を得ることが可能となる。
【００５７】
ビームウエスト位置の測定は、図９に示すように所定距離２Δ離れた２ヶ所に光量検出器１３８を備えたナイフエッジ１４０を被走査面と平行に移動することで可能である。ナイフエッジ１４０を速度Ｔで動かすと光量検出器１３８の出力は図１６の破線のようになり、これを時間で微分することにより、図１０に実線で示すようにビーム強度分布に相当する波形が得られる。この強度分布のピークＰに対して１／ｅ2強度の幅Ｗがスポット径に相当する幅となる。この幅Ｗは、図１７（Ａ）に示すように、光軸方向に沿って変化する。そして、所定距離２Δ離れた２つのナイフエッジ１４０から得られるスポット径が同じになる位置の中央がビームウエスト位置であり、そこでのビーム強度分布は図１７（Ｂ）に示すように最小のスポット径Ｗｍｉｎとなる。
【００５８】
なお、この例では、ナイフエッジ１４０を移動させたが、レーザビームがナイフエッジに対して移動（すなわち走査）した場合でも同様の原理により測定可能である。また、図６に示したスリット１３６を用いてもスポット径は測定可能である。
【００５９】
次に、本発明の第４実施形態について説明する。第４実施形態では、光走査装置の基本的構成は図１に示す第１実施形態と略同一とされているが、複数の感光体１２６Ａ〜１２６Ｄの各々について、異なる走査位置Ａｓ，Ａｃ，Ａｅ／Ｂｓ，Ｂｃ，Ｂｅ／Ｃｓ，Ｃｃ，Ｃｅ／Ｄｓ、Ｄｃ，Ｄｅでビームウエスト位置を観測し、被走査面からのビームウエスト位置ずれの最大値が、観測位置のいずれか１組において略同一で異符号となるようにカップリングレンズ１１２を調整する。
【００６０】
図１２（Ａ）、（Ｂ）には、被走査面上の１ヶ所（この例では位置Ａｃ）のみのビームウエスト位置にもとづいて調整された各被走査体での結像状態が示されている。このような調整方法では、位置Ａｃでは最小のスポット径が得られるが、そのほかの位置では各々のビームウエスト位置ずれが発生している。たとえば感光体１２６Ｄにおける位置Ｄｓでのビームウエスト位置ずれはかなり大きくなってしまい、位置Ｄｓでのスポット径Ｗｍａｘも所望とするスポット径よりも大きくなる。
【００６１】
これに対し本実施形態では、各被走査面において、各々複数箇所でのビームウエスト位置に基づき、ビームウエスト位置ずれの最大値が観測位置のいずれか１組において略同一で異符号となるように調整する。たとえば、図１３に示すように感光体１２６Ｂでの被走査面（これを被走査面（１２６Ｂ）とする。他も同じ）における最大のビームウエスト位置ずれΔＢｃと感光体１２６Ｄでの被走査面における最大のビームウエスト位置ずれΔＤｓとが略同一で異符号となるように調整する。このように調整することで、最大スポット径Ｗｍａｘを所望のスポット径以下とすることができる。このため、各感光体間のビームウエスト差のみならず、走査レンズ１１８や各レーザビーム毎の光学素子の製造誤差や組立て誤差によるビームウエスト差、すなわち像面湾曲を考慮した結像調整とすることができ、各感光体のすべての位置においてばらつきの少ないスポット径を得ることができる。
【００６２】
次に、本発明の第５実施形態について説明する。
【００６３】
図１４（Ａ）、（Ｂ）には、第５実施形態の光走査装置１５２の構成が示されている。第５実施形態においても第１実施形態と同様に、マルチビーム光源１１０から複数のレーザビームが射出される。これら複数のレーザビームを射出する発光点は、カップリングレンズ１１２の光軸からＬ１又はＬ２の距離で配列されている。レーザビームは、共通の偏向器１１６および走査レンズ（図１４では図示省略、図４参照）を介して走査され、複数のレーザビーム毎に設けられた折り返しミラー１２２Ａ〜１２２Ｄ及びシリンダミラー（光学素子）１２４Ａ〜１２４Ｄを介して、複数の感光体１２６Ａ〜１２６Ｄに結像しスポットが形成される。
【００６４】
ここで各感光体１２６Ａ〜１２６Ｄ上のビームウエスト位置ずれを、おのおのΔＡｃ、ΔＢｃ、ΔＣｃ、ΔＤｃとすると、本実施形態では、このビームウエスト位置ずれ量を近似する直線（近似直線ＡＬ）を感光体１２６Ａ〜１２６Ｄに一致させるように結像位置を調整することで各感光体１２６Ａ〜１２６Ｄにおけるビームウエスト差を低減し均一なスポット径を得るようにしている。ビームウエスト差を低減するためには、図１４（Ｂ）に示すようにマルチビーム光源１１０をカップリングレンズ１１２の光軸に対して傾ける。これにより、感光体（被走査面）上でのビームウエスト位置が傾くことになる。
【００６５】
図１５（Ａ）、（Ｂ）には、このようにして、感光体上でのビームウエスト位置を傾けることによって結像位置が調整される様子が示されている。各感光体１２６Ａ〜１２６Ｄ上のビームウエスト位置ずれΔＡｃ，ΔＢｃ，ΔＣｃ，ΔＤｃとマルチビーム光源１１０における光軸からの距離に光学系の倍率を乗じた距離Ｌｉ×βｉ（ｉは１〜４までの自然数）を計算し、最小二乗法などにより近似直線ＡＬを得る。そして、マルチビーム光源１１０の傾き調整により、近似直線ＡＬが被走査面と平行な直線ＢＬになるように調整する。
【００６６】
その後、前述したカップリングレンズ１１２の移動によるシフト調整を行うと、近似直線ＡＬは被走査面に一致する。被走査面から各被走査面上のウエスト位置ずれが最小となるので、均一で所望の径以下のスポット径が得られる。
【００６７】
また、さらに図１６（Ａ）に示すように、同一の感光体におけるビームウエスト位置差、すなわち像面湾曲がある場合にも同一走査体上の複数箇所で検出を行い、像面湾曲を補正することも可能である。すなわち、図９（Ｂ）に詳細に示すように、走査中央でのビームウエスト位置ずれを規格化して、両端でのウエスト位置ずれから像面の傾きを算出する。これを基に、共通の走査レンズ１１８（図１参照）を矢印Ｒ１方向に回転することで像面の傾きが補正され、走査中央に対するウエストずれは最小となる。
【００６８】
その後、上述した被走査面ごとのウエストずれの補正をすることで、各感光体１２６Ａ〜１２６Ｄのすべての位置においてばらつきの少ないスポット径を得ることができる。
【００６９】
特に、本実施形態のように単一のマルチビーム光源１１０から出る複数のレーザビームを分離して複数の感光体を走査する構成の場合、マルチビーム光源１１０における複数のレーザビーム間のピッチが１００μｍから５００μｍと大きく、被走査面でのビームウエスト差も大きくなる。したがって、上記の結像位置調整を行うことが特に有効となる。
【００７０】
なお、上記ではマルチビーム光源１１０を傾けたが、カップリングレンズ１１２を傾けても同様の作用を奏する。
【００７１】
次に、本発明の第６実施形態について説明する。図１７及び図１８に示すように、第６実施形態では、マルチビーム光源１１０の複数の発光点が二次元に配列されており、これら複数の発光点から射出した複数のビームを分割して、複数のビーム群ＧＡ、ＧＢ、ＧＣ、ＧＤを構成する。これらのビーム群のそれぞれのレーザビームが、対応する複数の被走査体のいずれかを走査する。たとえば、図１８に示すように、ｍ行ｎ列の各発光点にＣｈ（ｍ、ｎ）の番号を付すと、行番号が１である発光点Ｃｈ（１、１）〜Ｃｈ（１、ｎ）から射出されるレーザビームで１つのビーム群が構成され、同様に、行番号が、２、３、・・・、ｍである発光点ごとにビーム群が構成される。
【００７２】
このようにビーム群毎に複数の感光体１２６Ａ〜１２６Ｄを走査する場合、同一の走査体の同一走査位置においても異なるレーザビーム間での結像位置差が発生する。これは、図１８に示すように、カップリングレンズ１１２の光軸と直交する面に対して、２次元の光源が傾くことによるものが大きい。
【００７３】
このように同一の感光体体の同一の走査位置においても結像位置差が発生すると、レーザビームがカップリングレンズ１１２を射出する時に、カップリングレンズ１１２から近づく方向のレーザビーム（たとえば発光点Ｃｈ（１，１）に対応する光束）は拡散光となり、逆に離れる方向のレーザビーム（たとえばＣｈ（１，５）に対応する光束）は収束光となるため、被走査面上においてウエスト差が発生する。これに対し、本実施形態では、光軸に近い位置、すなわち発光点の配列の中央部のレーザビームのウエスト位置を基準として結像調整する。これにより、図１９（Ａ）に示すようにウエスト差による被走査体上のスポット位置のばらつきを低減することができる。
【００７４】
また、各レーザビーム間の波長差による結像位置差がある場合、配列中央の発光点からのレーザビームで調整することがかならずしも良好とはかぎらないが、この場合、図１９（Ｂ）に示すように各レーザビームのウエスト位置を測定し、最大のウエストずれを持つビームの中央をビーム群のウエスト位置として、上述した複数の感光体間のウエスト位置ずれを低減する結像調整をする。これにより、すべてのレーザビームを所定のウエスト位置ずれ内とし、スポット径のばらつきを小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の第１実施形態の光走査装置の全体構成を示す概略斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態の光走査装置の結像調整手段を示す、光源装置の断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態の光走査装置の結像調整手段を示す、光源装置の斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態の光走査装置における複数ビーム間のウエスト位置を示す説明図である。
【図５】本発明の第１実施形態に光走査装置における結像位置調整を説明するための説明図である。
【図６】レーザビームのスポット径を観測するための具体的方法を示す説明図である。
【図７】レーザビームの強度分布とスポット径との関係を示すグラフである。
【図８】本発明の第３実施形態に光走査装置における結像位置調整を説明するための説明図である。
【図９】レーザビームのビームウエスト位置を観測するための具体的方法を示す説明図である。
【図１０】レーザビームの強度分布とビームウエスト位置との関係を示すグラフである。
【図１１】レーザビームのビームウエスト位置を示す説明図である。
【図１２】本発明の第４実施形態の比較のために、被走査面上の１ヶ所のみのビームウエスト位置にもとづいて調整された各被走査体での結像状態を示す説明図である。
【図１３】本発明の第４実施形態の光走査装置でのビームウエスト位置調整を説明する説明図である。
【図１４】本発明の第５実施形態の光走査装置の概略構成を示す説明図であり、（Ａ）は調整前、（Ｂ）は調整後である。
【図１５】本発明の第５実施形態の光走査装置におけるビームウエスト位置調整を説明する説明図である。
【図１６】本発明の第５実施形態の光走査装置におけるビームウエスト位置調整を説明する説明図である。
【図１７】本発明の第６実施形態の光走査装置の全体構成を示す概略斜視図である。
【図１８】本発明の第６実施形態の光走査装置の光源装置の近傍を拡大して示す斜視図である。
【図１９】本発明の第６実施形態の光走査装置におけるビームウエスト位置調整を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００７６】
１０２ 光走査装置
１０４ 光源装置
１０６ 筐体
１０６Ｈ      保持部
１０８ 制御基板
１１０ マルチビーム光源
１１２ カップリングレンズ
１１４ 偏向前光学系
１１６ 偏向器
１１８ 走査レンズ
１２０ 分離ミラー
１２２Ａ      ミラー
１２４Ａ      シリンダミラー
１２６ 感光体
１２８ 調整支持点
１３０ 固定支持点
１３４ アパーチャ
１３６ スリット
１３８ 光量検出器
１４０ ナイフエッジ
１５２ 光走査装置
ＡＬ   近似直線
Ａｓ，Ａｃ，Ａｅ／Ｂｓ，Ｂｃ，Ｂｅ／Ｃｓ，Ｃｃ，Ｃｅ／Ｄｓ     走査位置
Ｃｈ   発光点
【図１】
2006082520.tif 000003
【図２】
2006082520.tif 000004
【図３】
2006082520.tif 000005
【図４】
2006082520.tif 000006
【図５】
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【図６】
2006082520.tif 000008
【図７】
2006082520.tif 000009
【図８】
2006082520.tif 000010
【図９】
2006082520.tif 000011
【図１０】
2006082520.tif 000012
【図１１】
2006082520.tif 000013
【図１２】
2006082520.tif 000014
【図１３】
2006082520.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2006082520.tif 000017
【図１６】
2006082520.tif 000018
【図１７】
2006082520.tif 000019
【図１８】
2006082520.tif 000020
【図１９】
2006082520.tif 000021