(57)【要約】【課題】  コンパクトであって組立てや光学調整のの作業性に優れた光走査装置、および前記光走査装置を備える画像形成装置の提供【解決手段】  複数のレーザ光源と第１光学系と第２光学系と回転多面体鏡と第３光学系とを備え、個々のレーザ光源と前記レーザ光源から出射されたレーザ光束が入射する第１光学系とは、前記レーザ光源の中心軸と前記第１光学系の光軸とが、前記複数のレーザ光源から出射したレーザ光束が、前記第２光学系の光軸に向って屈曲するように前記第１光学系において屈曲するように副走査方向に沿ってずれ、しかも前記レーザ光源の中心軸と前記第２光学系の光軸との間隔が大きいほど前記ずれが大きくなるように、前記ずれが設定されている光走査装置。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データ信号により駆動制御される複数のレーザ光源から出射されたレーザ光束を回転多面体鏡で偏向して被走査体を走査する光走査装置であって、
前記複数のレーザ光源の夫々に設けられ、前記レーザ光源から出射されたレーザ光束を整形する第１光学系と、
第１光学系を通過したレーザ光束を前記回転多面体鏡の単一の反射面に導く第２光学系と、
前記回転多面体鏡で偏向されたレーザ光束を前記被走査面に導く第３光学系とを備えてなり、
個々のレーザ光源と前記レーザ光源から出射されたレーザ光束が入射する第１光学系とは、前記レーザ光源の中心軸と前記第１光学系の光軸とが副走査方向に沿ってずれるように配置されてなるとともに、
前記レーザ光源と前記第１光学系とのずれは、前記複数のレーザ光源から出射したレーザ光束が前記第１光学系において第２光学系の光軸に向って屈曲するように設定されてなるとともに、前記レーザ光源の中心軸と前記第２光学系の光軸との間隔が大きいほど大きくなるように設定されてなることを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
画像データ信号により駆動制御される複数のレーザ光源から出射されたレーザ光束を回転多面体鏡で偏向して被走査体を走査する光走査装置であって、
前記複数のレーザ光源の夫々に設けられ、前記レーザ光源から出射されたレーザ光束を整形する第１光学系と、
第１光学系を通過したレーザ光束のうち、第１の組のレーザ光源から出射したレーザ光束を前記回転多面体鏡の一の反射面に導き、第２の組のレーザ光源から出射したレーザ光束を前記回転多面体鏡の他の反射面に導く２つの第２光学系と、
前記回転多面体鏡の２つの面で偏向されたレーザ光束を前記被走査面に導く複数の第３光学系とを備えてなり、
夫々のレーザ光源の組において、
個々のレーザ光源と前記レーザ光源から出射されたレーザ光束が入射する第１光学系とは、前記レーザ光源の中心軸と前記第１光学系の光軸とが副走査方向に沿ってずれるように配置されてなるとともに、
前記レーザ光源と前記第１光学系とのずれは、前記複数のレーザ光源から出射したレーザ光束が、前記第１光学系において第２光学系の光軸に向って屈曲するように、設定されてなるとともに、前記レーザ光源の中心軸と前記第２光学系の光軸との間隔が大きいほど大きくなるように設定されてなることを特徴とする光走査装置。
【請求項３】
前記複数のレーザ光源は、夫々異なる色の画像に対応する画像データ信号に基づいてレーザ光束を変調する請求項１または２に記載の光走査装置。
【請求項４】
各レーザ光源は、前記回転多面体鏡の回転軸に直交する平面に対して平行にレーザ光束を射出する請求項１〜３の何れか１項に記載の光走査装置。
【請求項５】
前記複数のレーザ光源および前記第１光学系は、副走査方向に沿って前記第２光学系の光軸に対して対称的に配設されてなる請求項４の何れか１項に記載の光走査装置。
【請求項６】
前記複数のレーザ光源のうちの少なくとも１つは、複数の発光部を有する請求項１〜５の何れか１項に記載の光走査装置。
【請求項７】
前記複数のレーザ光源のうちの少なくとも１つは、前記レーザ光源から出射されたレーザ光束が入射される第１光学系とのずれが所定の大きさになるように位置が調整可能に形成されてなる請求項１〜６の何れか１項に記載の光走査装置。
【請求項８】
画像データ信号に基づいて変調された複数のレーザ光束によって１または２以上の感光体を走査、露光する請求項１〜７の何れか１項に記載の光走査装置と、前記感光体を走査、露光して形成された潜像をトナーで現像してトナー画像を形成する現像手段と、前記現像手段で形成されたトナー画像を記録媒体に転写、定着させる転写定着手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光走査装置および画像形成装置に関し、特に、コンパクトに構成でき、組立てや光学調整の作業性に優れた光走査装置、および前記光走査装置を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンタ、ファクシミリなどとして広く使用されているタンデム型カラー画像形成装置は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、および黒（Ｋ）の各色に対応して４本の感光体ドラムを配列し、夫々の感光体ドラムの表面を光走査装置から出射された光ビームで走査して静電潜像を形成し、各色のトナーで現像したトナー画像を、中間転写体に順次転写して重ね合わせてフルカラー画像を形成し、これを記録紙に転写、定着させる。
【０００３】
前記タンデム型カラー画像形成装置においては、光走査装置は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、およびＫの各色に対応し、画像データに基づいて変調されたレーザ光束を出射する４つのレーザ光源と、前記レーザ光源から出射されたレーザ光束を偏向する回転多面体鏡と、レンズやミラーなどの光学素子からなる走査光学系とから構成されている。
【０００４】
このような光走査装置において、各レーザ光源から出射される４本のレーザ光束の夫々について回転多面体鏡や走査光学系を設け、これらの別々の筐体に収容すると、コストが高くつくだけでなく、光走査装置そのものが大型化し、ひいてはタンデム型カラー画像形成装置そのものの大型化を招く。
【０００５】
そこで、回転多面体鏡や走査光学系をできるだけ共用し、光走査装置全体を１つの筐体に収容することが従来から検討されてきた（特許文献１、特許文献２）。
【０００６】
特許文献１の光走査装置は、Ｙ，Ｍ、Ｃ、Ｋの各色に対応する４本のレーザ光束を同時に偏向する回転多面体鏡と、前記回転多面体鏡で偏向された４本のレーザ光束を、個々に対応する４つの走査対象面にスポット状に結像させる結像光学系とを有し、前記結像光学系は、前記回転多面体鏡で偏向された４本のレーザ光束の全てが入射する前側レンズと、副走査方向に周速パワーを有するとともに、前記前側レンズを透過した４本のレーザビームが個々に透過する４個の後側レンズを有する光走査装置であり、前記回転多面体鏡に入射する４本のレーザ光束は偏向反射面近傍の１点にて交差する。
【０００７】
一方、特許文献２に記載の光走査装置は、回転駆動される偏向ミラーのミラー面にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色に対応する４本の光ビームを入射させて偏向し、前記４本の光束に個々に対応する４つの非走査面を主走査するマルチビーム走査装置であって、前記４本の光ビームが前記ミラー面よりも光源側で互いに交差するように、前記光ビームが前記ミラー面に入射する入射角度が設定されているものである。
【特許文献１】特開２００３−００５１１３号公報
【特許文献２】特開平１１−１１９１３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
４本のレーザ光束を用いる光走査装置においては、回転多面体鏡で偏向された４本のレーザ光束を個々に感光ドラムに導くため光学系を構成するには、回転多面体鏡の下流において、相隣り合う２本のレーザ光束を副走査方向に大きく分離させることが好ましい。
【０００９】
しかし、特許文献１に記載の光走査装置では、４本のレーザ光束は回転多面体鏡の反射面上で交差する。
【００１０】
したがって、４つのレーザ光束が、副走査方向に大きな角度差をもって回転多面体鏡に入射するように各レーザ光源を配設するか、または結像光学系と走査対象面、具体的には感光ドラムとの間の距離を大きく取るかしなければ、相隣り合う２本のレーザ光束は副走査方向に僅かな距離しか離間せず、４個の感光ドラムに個々にレーザ光束を導くためのレーザ光束の分離が困難になる。
【００１１】
しかし、副走査方向に大きな角度差をもって回転多面体鏡に入射するように各レーザ光源を配設すると、前記回転多面体鏡で偏向走査された各レーザ光束に走査線曲がりが生じるから、特許文献１にある後側レンズを、レーザ光束の入射角と前記後側レンズの光軸との成す角度に応じて個々に異なる形状として前記走査線曲がりを補正する必要がある。
【００１２】
特許文献２に記載の光走査装置のように、各レーザ光源から出射されたレーザ光束が回転多面体鏡の手前で交差するようにレーザ光源を配設すれば、副走査方向に大きな角度差をもって回転多面体鏡に入射するように各レーザ光源を配設する必要もなく、また、結像光学系と感光ドラムとの間の距離を大きく取る必要もないから、光走査装置をコンパクトに構成でき、また、走査線曲がりの問題が生じることもない。
【００１３】
しかし、各レーザ光束が所望の角度になるように、レーザ光源やコリメータレンズを配設すると、レーザ光源やコリメータレンズ毎に、光学箱（光学筐体）に異なる角度の取り付け基準面を設けなければならないから、光学筐体そのものの形状が複雑になり、寸法精度の確保が困難になる。また、光走査装置の組立てや光学調整の作業性も悪化する。
【００１４】
本発明は、上記問題を解決すべく成されたものであり、光学筐体の形状が比較的単純なもので済み、また、組立てや光学調整のの作業性にも優れた光走査装置、および前記光走査装置を備える画像形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
請求項１に記載の発明は、画像データ信号に基づいて変調される複数のレーザ光源から出射されたレーザ光束を回転多面体鏡で偏向して被走査体を走査する光走査装置であって、前記複数のレーザ光源の夫々に設けられ、前記レーザ光源から出射されたレーザ光束を整形する第１光学系と、第１光学系を通過したレーザ光束を前記回転多面体鏡の単一の反射面に導く第２光学系と、前記回転多面体鏡で偏向されたレーザ光束を前記被走査面に導く第３光学系とを備えてなり、個々のレーザ光源と前記レーザ光源から出射されたレーザ光束が入射する第１光学系とは、前記レーザ光源の中心軸と前記第１光学系の光軸とが副走査方向に沿ってずれているとともに、前記レーザ光源と前記第１光学系とのずれが、前記複数のレーザ光源から出射したレーザ光束が、前記第２光学系の光軸に向って屈曲するように設定されてなるとともに、前記レーザ光源の中心軸と前記第２光学系の光軸との間隔が大きいほど前記ずれが大きくなるように、前記ずれが設定されてなることを特徴とする光走査装置に関する。
【００１６】
また、請求項２に記載の発明は、画像データ信号に基づいて変調される複数のレーザ光源から出射されたレーザ光束を回転多面体鏡で偏向して被走査体を走査する光走査装置であって、前記複数のレーザ光源に個々に対応して設けられ、前記レーザ光源から出射されたレーザ光束を整形する第１光学系と、第１光学系の夫々を通過したレーザ光束のうち、第１の組のレーザ光源から出射したレーザ光束を前記回転多面体鏡の一の反射面に導き、第２の組のレーザ光源から出射したレーザ光束を前記回転多面体鏡の他の反射面に導く２つの第２光学系と、前記回転多面体鏡の２つの面で偏向されたレーザ光束を前記被走査面に導く複数の第３光学系とを備えてなり、レーザ光源の夫々の組において、個々のレーザ光源と前記レーザ光源から出射されたレーザ光束が入射する第１光学系とは、前記レーザ光源の中心軸と前記第１光学系の光軸とが副走査方向に沿ってずれているとともに、前記レーザ光源と前記第１光学系とのずれは、前記複数のレーザ光源から出射したレーザ光束が、前記第２光学系の光軸に向って屈曲するように設定されてなるとともに、前記レーザ光源の中心軸と前記第２光学系の光軸との間隔が大きいほど前記ずれが大きくなるように設定されてなることを特徴とする光走査装置に関する。
【００１７】
これらの光走査装置においては、レーザ光源から出射したレーザ光束は、前記第１光学系によって第２光学系の光軸に向って屈曲するから、前記レーザ光束が第２光学系に入射すると、第２光学系の光軸に対して平行に入射した場合に比較してより大きく屈曲する。そして、第２光学系の光軸に対して外側に位置するレーザ光源から出射されたレーザ光束は、より内側に位置するレーザ光源から出射されたレーザ光束よりも大きく屈曲する。
【００１８】
レーザ光束を第１光学系でこのように屈曲させてはじめて、夫々のレーザ光束を回転多面体鏡よりも手前側で互いに交差させることができる。そして、夫々のレーザ光束を回転多面体鏡よりも手前側で互いに交差させた場合は、レーザ光束を回転多面体鏡の反射面上で交差させる場合に比較して、レーザ光源から回転多面体鏡までの距離、および回転多面体鏡から被走査面までの距離が小さな場合であっても隣り合う２つのレーザ光束間の離間距離を大きく取ることができる。
【００１９】
したがって、前記光学走査装置においてレーザ光源や第１〜第３光学系が収容される光学筐体は、よりコンパクトに構成できる。
【００２０】
また、各レーザ光源および第１光学系は、互いに平行に、しかも光学筐体の底面に対しても平行に配設できるから、レーザ光源や第１光学系毎に異なる基準面を設ける必要がない。
【００２１】
したがって、光学筐体の形状が単純化できるだけでなく、レーザ光源や第１〜第３光学系、回転多面体鏡の組付けや調整が容易になる。
【００２２】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の光走査装置において、前記複数のレーザ光源は、夫々異なる色の画像に対応する画像データ信号に基づいてレーザ光束を変調する画像形成装置に関する。
【００２３】
前記画像形成装置は、たとえばフルカラー画像形成装置用の光走査装置に本発明を適用した例である。
【００２４】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか１項に記載の光走査装置において、各レーザ光源は、前記回転多面体鏡の回転軸に直交する平面に対して平行にレーザ光束を射出することを特徴とする光走査装置に関する。
【００２５】
前記光走査装置においては、前記複数のレーザ光源を、前記回転多面体鏡の回転軸に直交する平面を基準面として、しかも互いに平行に配設すればよいから、レーザ光源ごとに異なる基準面を設定する必要がない。
【００２６】
したがって、光学筐体の形状を単純化できる上に、レーザ光源の組み付けや調整の作業性に優れる。
【００２７】
請求項５に記載の発明は、請求項４の何れか１項に記載の光走査装置において、前記複数のレーザ光源および前記第１光学系が、副走査方向に沿って前記第２光学系の光軸に対して対称的に配設されてなる光走査装置に関する。
【００２８】
前記光走査装置においては、各レーザ光源から出射したレーザ光束は、前記第２光学系の光軸上で交差すると同時に、前記回転多面体鏡には、前記第２光学系の光軸に対して対称に分離した状態で入射する。したがって、前記回転多面体鏡で反射、偏向されたレーザ光束を被走査面に導く第３光学系の構成が容易になる。
【００２９】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の何れか１項に記載の光走査装置において、前記複数のレーザ光源のうちの少なくとも１つが複数の発光部を有する光走査装置に関する。
【００３０】
前記光走査装置によれば、プリント速度の高速化、プリント画像の高解像度化の要求を満たすことができる。また、複数の光源のうちでＫ（黒）に相当する光源のみを、複数の発光部を有する光源とすることにより、白黒画像モードのプリント速度の高速度化要求を満たすことができる。
【００３１】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６の何れか１項に記載の光走査装置において、前記複数のレーザ光源のうちの少なくとも１つは、前記レーザ光源から出射されたレーザ光束が入射される第１光学系とのずれの大きさが所定量になるように位置が調整可能に形成されてなる光走査装置に関する。
【００３２】
前記光走査装置によれば、位置が調整可能なレーザ光源の位置を調整することにより、各レーザ光源から出射されたレーザ光束が回転多面体鏡の手前側で互いに交差するように調整できる。
【００３３】
請求項８に記載の発明は、画像データ信号に基づいて変調された複数のレーザ光束によって１または２以上の感光体を走査、露光する請求項１〜７の何れか１項に記載の光走査装置と、前記感光体を走査、露光して形成された潜像をトナーで現送してトナー画像を形成する現像手段と、前記現像手段で形成されたトナー画像を記録媒体に転写、定着させる転写定着手段とを備えることを特徴とする画像形成装置に関する。
【００３４】
前記画像形成装置に使用されている光走査装置は、光学筐体の形状が単純であってコンパクトであるから、その他の構成要素の配置の自由度が大きい。
【発明の効果】
【００３５】
以上説明したように本発明によれば、光学筐体の形状が単純なもので済み、また、組立てや光学調整の作業性にも優れた光走査装置、および前記光走査装置を備える画像形成装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
１．実施形態１
以下、本発明の光走査装置の一例について説明する。
【００３７】
実施形態１に係る光走査装置１０は、図１および図２に示すように、半導体レーザ光源１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄから出射されたレーザ光束ＬＡ、ＬＢ、ＬＣ、ＬＤによって感光ドラム３８Ａ、３８Ｂ、３８Ｃ、３８Ｄを走査露光するものである。
【００３８】
光走査装置１０は、半導体レーザ光源１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄと、半導体レーザ光源１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄから出射されたレーザ光束ＬＡ、ＬＢ、ＬＣ、ＬＤを平行光束にするコリメータレンズ１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ、１５Ｄと、コリメータレンズ１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ、１５Ｄで平行光束にされたレーザ光束ＬＡ、ＬＢ、ＬＣ、ＬＤから不要光を除去するスリット１６Ａ，１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄと、スリット１６Ａ，１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄを通過して不要光が除去されたレーザ光束ＬＡ、ＬＢ、ＬＣ、ＬＤを副走査方向に沿って収束させるシリンドリカルレンズ１７とを備える。
【００３９】
さらに、シリンドリカルレンズで副走査方向に収束されたレーザ光束ＬＡ、ＬＢ、ＬＣ、ＬＤを主走査方向に偏向、走査する回転多面体鏡２６と、回転多面体鏡２６で偏向されたレーザ光束ＬＡ、ＬＢ、ＬＣ、ＬＤを感光ドラム３８Ａ、３８Ｂ、３８Ｃ、３８Ｄに結像させるｆ−θレンズ系２０とを備える。
【００４０】
そして、ｆ−θレンズ系２０を通過したレーザ光束ＬＡ、ＬＢ、ＬＣ、ＬＤを分離して平面ミラー２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄに導く角柱状の分離ミラー２１と、分離ミラー２１で分離されたレーザ光束ＬＡ、ＬＢ、ＬＣ、ＬＤを夫々シリンドリカルミラー２３Ａ，２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄに導く平面ミラー２２Ａ，２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄと、平面ミラー２２Ａ，２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄからのレーザ光束ＬＡ、ＬＢ、ＬＣ、ＬＤを、夫々感光ドラム３８Ａ、３８Ｂ、３８Ｃ、３８Ｄに向かって水平に反射するシリンドリカルミラー２３Ａ，２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄとを備える。
【００４１】
以下、半導体レーザ光源１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄ、コリメータレンズ１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ、１５Ｄ、スリット１６Ａ，１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ、平面ミラー２２Ａ，２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ、シリンドリカルミラー２３Ａ，２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄ、およびレーザ光束ＬＡ、ＬＢ、ＬＣ、ＬＤを、夫々「半導体レーザ光源１４」、「コリメータレンズ１５」、「スリット１６」、「平面ミラー２２」、「シリンドリカルミラー２３」、「レーザ光束Ｌ」と総称することがある。なお、上記の符号におけるＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、夫々Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（黒）に対応する。したがって、感光ドラム３８Ａ、３８Ｂ、３８Ｃ、３８Ｄは、夫々表面にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー画像が形成される感光ドラムであり、半導体レーザ光源１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄは、夫々Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色に対応したレーザ光源である。
【００４２】
回転多面体鏡２６は直下に設けられた回転駆動部２８によって回転駆動される。なお、回転多面体鏡２６と回転駆動部２８とから回転多面体鏡１９が構成される。
【００４３】
また、光走査装置１０においては、図２に示すようにシリンドリカルレンズ１７と回転多面体鏡２６との間に反射ミラー１８を設けることができる。
【００４４】
半導体レーザ光源１４は、本発明の光走査装置の備えるレーザ光源に相当し、コリメータレンズ１５は、本発明の光走査装置の備える第１光学系に相当し、シリンドリカルレンズ１７は第２光学系に相当する。そして、ｆ−θレンズ系２０およびシリンドリカルミラー２３は、第３光学系に相当する。
【００４５】
半導体レーザ光源１４、コリメータレンズ１５、スリット１６、シリンドリカルレンズ１７、回転多面体鏡２６、ｆ−θレンズ系２０、分離ミラー２１、平面ミラー２２、およびシリンドリカルミラー２３は、図１に示すように光学箱１２内に収容されている。半導体レーザ光源１４、コリメータレンズ１５、スリット１６、シリンドリカルレンズ１７、回転多面体鏡２６、ｆ−θレンズ系２０の取付基準面は、光学箱１２の形成を容易にし、精度を得易くすべく、光学箱１２の底面およびそれに直行する鉛直面を取付基準面として位置決めがされている。なお、図１においては、半導体レーザ光源１４、コリメータレンズ１５、スリット１６、およびシリンドリカルレンズ１７は省略されている。
【００４６】
図２および図３に示すように、半導体レーザ光源１４Ａ〜１４Ｄは、シリンドリカルレンズ１７の光軸Ｏを挟んで副走査方向に所定の間隔をおいて配設されているとともに、図４に示すように、コリメータレンズ１５Ａ〜１５Ｄの光軸に対して半導体レーザ光源１４Ａ〜１４Ｄの光軸が副走査方向に沿って外側に、換言すれば光軸Ｏから離間する方向にずれるように配設されている。コリメータレンズ１５Ａの光軸に対する半導体レーザ光源１４Ａの光軸のずれの大きさ、即ち軸ずれの大きさをＰＡとし、コリメータレンズ１５Ｂの光軸に対する半導体レーザ光源１４Ｂの光軸のずれの大きさをＰＢとすると、より外側に位置する半導体レーザ光源１４Ａの軸ずれの大きさＰＡが、より内側に位置する半導体レーザ光源１４Ｂの軸ずれの大きさＰＢよりも大きくなるように、半導体レーザ光源１４Ａと１４Ｂとは配設されている。同様に、半導体レーザ光源１４Ｃと１４Ｄとは、光軸Ｏに対して外側に位置する半導体レーザ光源１４Ｄの軸ずれの大きさＰＤが、より内側に位置する半導体レーザ光源１４Ｃの軸ずれの大きさＰＣよりも大きくなるように配設されている。
【００４７】
なお、図３に示すように、半導体レーザ光源１４Ａと１４Ｄ、および半導体レーザ光源１４Ｂと１４Ｃは、何れも光軸Ｏに対して対称に配置されている。同様に、コリメータレンズ１５Ａと１５Ｄ，およびコリメータレンズ１５Ｂと１５Ｃもまた、光軸Ｏに対して対称に配置されている。したがって、軸ずれの大きさＰＤは軸ずれの大きさＰＡと等しく、軸ずれの大きさＰＢは軸ずれの大きさＰＣと等しい。
【００４８】
半導体レーザ光源１４Ａ〜１４Ｄは、図５に示すように夫々位置調整用ブラケット１３Ａ〜１３Ｄに嵌合され、位置調整用ブラケット１３Ａ〜１３Ｄを介して光学箱１２の鉛直面１２Ａに位置調整可能に取り付けられている。
【００４９】
位置調整用ブラケット１３Ａ〜１３Ｄは、長方形板状の部材であって中央部に半導体レーザ光源１４Ａ〜１４Ｄが嵌合される開口部が設けられ、前記開口部を間に挟むように対角線上に位置調整孔１１Ａおよび１１Ｂが穿設されている。そして、鉛直面１２Ａに水平方向および垂直方向に摺動可能に取り付けられている。
【００５０】
半導体レーザ光源１４Ａ〜１４Ｄの位置調整は以下の手順に沿って行なうことができる。
【００５１】
調整ピン３６Ａおよび３６Ｂを備え、ＸＹＺ微動ステージ（図示せず）上に設置された位置調整冶具３６の調整ピン３６Ａおよび３６Ｂを、夫々位置調整用ブラケット１３Ａの位置調整孔１１Ａおよび１１Ｂに挿通する。そして、軸ずれの大きさＰＡ等をターゲット（図示せず。）を基準にして調整する。位置調整用ブラケット１３Ａの位置が決まったら、位置調整用ブラケット１３Ａを鉛直面１２Ａに固定する。前記固定は螺子によってもよく、接着剤によってもよい。また両者を併用してもよい。
【００５２】
位置調整用ブラケット１３Ａが固定されたら、位置調整用ブラケット１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄについても同様の手順で位置を調整し、固定する。
【００５３】
なお、半導体レーザ光源１４Ａ〜１４Ｄは、前述のように位置を調整後固定するのではなく、取付固定にしてもよく、また、半導体レーザ光源１４Ａ〜１４Ｄの一部を位置を調整後固定するかまたは位置調整可能にし、残りを取付固定にしてもよい。
【００５４】
以下、光走査装置１０の作用について述べる。
【００５５】
半導体レーザ光源１４Ａ〜１４Ｄを出射したレーザ光束ＬＡ〜ＬＤは、夫々コリメータレンズ１５Ａ〜１５Ｄに入射して平行光束にされた後、スリット１６Ａ〜１６Ｄで不要成分が除去されてシリンドリカルレンズ１７に入射して副走査方向に沿って収束され、回転多面体鏡２６の反射面２６Ａに、主走査方向に長い帯状の光束となって入射する。
【００５６】
回転多面体鏡２６に入射したレーザ光束ＬＡ〜ＬＤは、回転多面体鏡２６によって偏向されてｆ−θレンズ系２０に入射し、感光ドラム３８Ａ〜３８Ｄの表面にスポット状に結像するように収束される。
【００５７】
ｆ−θレンズ系２０で収束されたレーザ光束ＬＡ〜ＬＤは、分離ミラー２１で分離された後、平面ミラー２２Ａ〜２２Ｄ，およびシリンドリカルミラー２３Ａ〜２３Ｄによって感光ドラム３８Ａ〜３８Ｄに導かれ、感光ドラム３８Ａ〜３８Ｄの表面を水平方向に沿って走査露光する。
【００５８】
ここで、前述のように、シリンドリカルレンズ１７の光軸Ｏに対して外側に位置する半導体レーザ光源１４Ａおよび１４Ｄの軸ずれの大きさＰＡおよびＰＤは、内側に位置する半導体レーザ光源１４Ｂおよび１４Ｃの軸ずれの大きさＰＢおよびＰＣよりも大きいから、半導体レーザ光源１４Ａおよび１４Ｄから出射されたレーザ光束ＬＡおよびＬＤは、半導体レーザ光源１４Ｂおよび１４Ｃから出射されたレーザ光束ＬＢおよびＬＣよりも副走査方向に沿って大きな角度で光軸Ｏに近付くようにコリメータレンズ１５で屈曲されてシリンドリカルレンズ１７に入射する。
【００５９】
したがって、レーザ光束ＬＡ〜ＬＤは、図３に示すように回転多面体鏡２６よりも手前側で交差するから、回転多面体鏡２６、分離ミラー２１、平面ミラー２２Ａ〜２２Ｄ，およびシリンドリカルミラー２３Ａ〜２３Ｄの寸法関係を等しくした場合には、各レーザ光束ＬＡ〜ＬＤの離間距離ｔａを、レーザ光源１４の光軸をコリメータレンズ１５の光軸と一致させてレーザ光束ＬＡ〜ＬＤを互いに平行にシリンドリカルレンズ１７に入射させ、シリンドリカルレンズ１７によって回転多面体鏡２６の反射面２６Ａ上に収束させる図９に示す光走査装置における各レーザ光束ＬＡ〜ＬＤの離間距離ｔｂに比較して大きくとることができる。逆にいうと、各レーザ光束ＬＡ〜ＬＤの離間距離を同一にした場合には、光走査装置１０においては分離ミラー２１を回転多面体鏡２６に近接させて配設できるから、光学箱１２をよりコンパクトに構成できる。
【００６０】
２．実施形態２
以下、本発明の光走査装置の別の例について説明する。
【００６１】
実施形態２に係る光走査装置５０は、光源部５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃ、５４Ｄから出射されたレーザ光束ＬＡ、ＬＢ、ＬＣ、ＬＤによって感光ドラム７８Ａ、７８Ｂ、７８Ｃ、７８Ｄを走査露光するものである。なお、符号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが夫々Ｙ，Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー画像に対応するのは実施形態１と同様である。
【００６２】
光走査装置５０は、図６に示すように、光源部５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃ、５４Ｄから出射されたレーザ光束ＬＡ、ＬＢ、ＬＣ、ＬＤを偏向、走査する回転多面体鏡６６と、光源部５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃ、５４Ｄから出射されたレーザ光束ＬＡ、ＬＢ、ＬＣ、ＬＤを回転多面体鏡６６に導く平面ミラー５７Ａ、５７Ｂと、回転多面体鏡６６で偏向されたレーザ光束ＬＡ、ＬＢ、ＬＣ、ＬＤを、感光ドラム７８Ａ、７８Ｂ、７８Ｃ、７８Ｄにスポット状に結像させるｆ−θレンズ系６０Ａおよび６０Ｂと、ｆ−θレンズ系６０Ａおよび６０Ｂで結像されたレーザ光束ＬＡ、ＬＢ、ＬＣ、ＬＤを、夫々感光ドラム７８Ａ、７８Ｂ、７８Ｃ、７８Ｄに導く平面ミラー５８Ａ、５８Ｂ、５８Ｃ、５８およびシリンドリカルミラー６４Ａ，６４Ｂ、６４Ｃ、６４Ｄとを備える。光源部５４Ａ、５４Ｂの近傍にはレーザ光束ＬＡおよびＬＢを回転多面体鏡６６に向って収束させるシリンドリカルレンズ７６が配設され、光源部５４Ｃ、５４Ｄの近傍には得Ｒ−ザ光束ＬＣおよびＬＤを回転多面体鏡６６に向って収束させるシリンドリカルレンズ７７が配設されている。以下、光源部５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃ、５４Ｄと、平面ミラー５７Ａ、５７Ｂと、平面ミラー５８Ａ、５８Ｂ、５８Ｃ、５８と、シリンドリカルミラー６４Ａ，６４Ｂ、６４Ｃ、６４Ｄとは、夫々「光源部５４」、「平面ミラー５７」、「平面ミラー５８」、および「シリンドリカルミラー６４」と総称することがある。なお、平面ミラー５７は、本発明の光走査装置の備える第２光学系の一部に相当し、平面ミラー５８およびシリンドリカルミラー６４は前記光走査装置の備える第３光学系に相当する。
【００６３】
平面ミラー５７、平面ミラー５８、ｆ−θレンズ系６０Ａ、ｆ−θレンズ系６０Ｂ、およびシリンドリカルミラー６４は、何れも光学箱５２に収容されている。また、回転多面体鏡６６と回転駆動部６８によって偏向器６２が構成される。
【００６４】
光学箱５２の中央部には偏向器６２が配設されている。図６における偏向器６２の右側にはｆ−θレンズ系６０Ａ，平面ミラー５８Ａ、５８Ｂ、および平面ミラー５７Ａが配設されている。そして、ｆ−θレンズ系６０Ａの上方にはシリンドリカルミラー６４Ｃおよび６４Ｄが配設されている。一方、偏向器６２の左側にはｆ−θレンズ系６０Ｂ，平面ミラー５８Ｃ、５８Ｄ、および平面ミラー５７Ｂが配設されている。そして、ｆ−θレンズ系６０Ｂの上方にはシリンドリカルミラー６４Ａおよび６４Ｂが配設されている。回転多面体鏡には、右側から、平面ミラー５７Ａによってレーザ光束ＬＡおよびレーザ光束ＬＢが入射し、左側から、平面ミラー５７Ｂによってレーザ光束ＬＣおよびレーザ光束ＬＤが入射する。
【００６５】
光源部５４Ａは、図７に示すようにレーザ光束ＬＡを出射する半導体レーザ光源７０Ａと、半導体レーザ光源７０Ａから出射されたレーザ光束ＬＡを平行光束にするコリメータレンズ７２Ａと、コリメータレンズ７２Ａを通過したレーザ光束ＬＡから不要な光を除くスリット７４Ａとを備える。同様に、光源部５４Ｂは、レーザ光束ＬＢを出射する半導体レーザ光源７０Ｂと、半導体レーザ光源７０Ｂから出射されたレーザ光束ＬＢを平行光束にするコリメータレンズ７２Ｂと、コリメータレンズ７２Ｂを通過したレーザ光束ＬＢから不要な光を除くスリット７４Ｂとを備える。半導体レーザ光源７０Ａおよび７０Ｂは、本発明の光走査装置の備えるレーザ光源に相当し、コリメータレンズ７２Ａおよび７２Ｂとスリット７４Ａおよび７４Ｂとは、前記光走査装置における第１光学系に、シリンドリカルレンズ７６は前記光走査装置が備える第２光学系に夫々相当する。
【００６６】
レーザ光束ＬＡおよびＬＢの出射方向に沿ってスリット７４Ａおよび７４Ｂの下流側には、レーザ光束ＬＡおよびＬＢを回転多面体鏡６６に向って収束させるシリンドリカルレンズ７６が配設されている。光源部５４Ａと光源部５４Ｂとは、副走査方向に沿ってシリンドリカルレンズ７６の光軸Ｌを挟んで対称に配設されている。そして、半導体レーザ７０Ａとコリメータレンズ７２Ａとは、シリンドリカルレンズ７６の光軸Ｌに対して半導体レーザ７０Ａの光軸よりもコリメータレンズ７２Ａの光軸の方が内側に位置するように配設され、同様に、半導体レーザ７０Ｂとコリメータレンズ７２Ｂも、シリンドリカルレンズ７６の光軸Ｌに対して半導体レーザ７０Ｂの光軸よりもコリメータレンズ７２Ｂの光軸の方が内側に位置するように配設されている。
【００６７】
光源部５４Ｃは、図８に示すようにレーザ光束ＬＣを出射する半導体レーザ光源７０Ｃと、半導体レーザ光源７０Ｃから出射されたレーザ光束ＬＣを平行光束にするコリメータレンズ７２Ｃと、コリメータレンズ７２Ｃを通過したレーザ光束ＬＣから不要な光を除くスリット７４Ｃとを備える。同様に、光源部５４Ｄは、レーザ光束ＬＤを出射する半導体レーザ光源７０Ｄと、半導体レーザ光源７０Ｄから出射されたレーザ光束ＬＤを平行光束にするコリメータレンズ７２Ｄと、コリメータレンズ７２Ｄを通過したレーザ光束ＬＤから不要な光を除くスリット７４Ｄとを備える。半導体レーザ光源７０Ｃおよび７０Ｄは、本発明の光走査装置の備えるレーザ光源に相当し、コリメータレンズ７２Ｃおよび７２Ｄとスリット７４Ｃおよび７４Ｄとは、前記光走査装置における第１光学系に、シリンドリカルレンズ７７は前記光走査装置が備える第２光学系に夫々相当する。
【００６８】
レーザ光束ＬＣおよびＬＤの出射方向に沿ってスリット７４Ｃおよび７４Ｄの下流側には、レーザ光束ＬＣおよびＬＤを回転多面体鏡６６に向って収束させるシリンドリカルレンズ７７が配設されている。光源部５４Ｃと光源部５４Ｄとは、副走査方向に沿ってシリンドリカルレンズ７７の光軸Ｍを挟んで対称に配設されている。そして、半導体レーザ７０Ｃとコリメータレンズ７２Ｃとは、シリンドリカルレンズ７７の光軸Ｍに対して半導体レーザ７０Ｃの光軸よりもコリメータレンズ７２Ｃの光軸の方が内側に位置するように配設され、同様に、半導体レーザ７０Ｄとコリメータレンズ７２Ｄも、シリンドリカルレンズ７７の光軸Ｍに対して半導体レーザ７０Ｄの光軸よりもコリメータレンズ７２Ｄの光軸の方が内側に位置するように配設されている。
【００６９】
以下、光走査装置５０の作用について述べる。
【００７０】
図６に示すように、光源部５４Ａおよび５４Ｂから出射したレーザ光束ＬＡおよびＬＢは、シリンドリカルレンズ７６で副走査方向に沿って収束されるとともに、平面ミラー５７Ａで回転多面体鏡６６に向って反射される。そして、回転多面体鏡６６において偏向、走査されるとともに、夫々ｆ−θレンズ系６０Ａで感光ドラム７８Ａおよび７８Ｂの表面に結像するように収束されるとともに、シリンドリカルミラー６４Ａおよび６４Ｂで反射されて感光ドラム７８Ａおよび７８Ｂに入射する。
【００７１】
同様に、光源部５４Ｃおよび５４Ｄから出射したレーザ光束ＬＣおよびＬＤは、シリンドリカルレンズ７７で副走査方向に沿って収束されるとともに、平面ミラー５７Ｂで回転多面体鏡６６に向って反射される。そして、回転多面体鏡６６において偏向、走査されるとともに、夫々ｆ−θレンズ系６０Ｂで感光ドラム７８Ｃおよび７８Ｄの表面に結像するように収束されるとともに、シリンドリカルミラー６４Ｃおよび６４Ｄで反射されて感光ドラム７８Ｃおよび７８Ｄに入射する。
【００７２】
ここで前述のように、光源部５４Ａおよび５４Ｂにおいては、コリメータレンズ７２Ａおよび７２Ｂは、夫々半導体レーザ光源７０Ａおよび７０Ｂよりも、シリンドリカルレンズ７６の光軸Ｌに対して内側に配設されているから、半導体レーザ光源７０Ａおよび７０Ｂから出射されたレーザ光束ＬＡおよびＬＢは、コリメータレンズ７２Ａおよび７２Ｂにおいて光軸Ｌに向って屈曲する。したがって、レーザ光束ＬＡおよびＬＢは、図７に示すように回転多面体鏡６６の反射面６Ａよりも手前側で交差するから、平面ミラー５８Ａおよび５８Ｂでレーザ光束ＬＡおよびＬＢを分離してシリンドリカルミラー６４Ａおよび６４Ｂに至る光路を形成することが容易になる。
【００７３】
同様に、光源部５４Ｃおよび５４Ｄから出射したレーザ光束ＬＣおよびＬＤは、図７に示すように回転多面体鏡６６の反射面６Ａよりも手前側で交差するから、平面ミラー５８Ｃおよび５８Ｄでレーザ光束ＬＣおよびＬＤを分離してシリンドリカルミラー６４Ｃおよび６４Ｄに至る光路を形成することが容易になる。
【００７４】
なお、近年、画像形成装置の高速、高解像度化に対する要求が高まってきたのにともない、たとえば白黒画像モードのみを高速化または高解像度化して生産性を上げたいとの要求が高まっている。このような要求に対しては、Ｋ色トナー画像に対応する半導体レーザ光源のみをマルチビーム光源とすることにより、前記要求を満たすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】図１は、実施形態１に係る光走査装置の全体的な構成を示す概略説明図である。
【図２】図２は、実施形態１に係る光走査装置光学系の詳細を示す斜視図である。
【図３】図３は、実施形態１に係る光走査装置における半導体レーザ光源とコリメータレンズとの光軸の位置関係、および各班相対レーザ光源から出射されたレーザ光束が回転多面体鏡よりも手前で交差することを示す説明図である。
【図４】図４は、実施形態１に係る光走査装置における半導体レーザ光源とコリメータレンズとの光軸の位置関係を示す説明図である。
【図５】図５は、実施形態１に係る光走査装置における半導体レーザ光源の構成、および位置を調整する手順を示す説明図である。
【図６】図６は、実施形態２に係る光走査装置の全体的な構成を示す概略説明図である。
【図７】図７は、実施形態２に係る光走査装置が備える光源部の構成を示す説明図である。
【図８】図８は、実施形態２に係る光走査装置が備える光源部の構成を示す説明図である。
【図９】図９は、従来の光走査装置における半導体レーザ光源とコリメータレンズとの位置関係を示す説明図である。
【符号の説明】
【００７６】
１０        光走査装置
１１Ａ      位置調整孔
１２Ａ      鉛直面
１２        光学箱
１３Ａ      位置調整用ブラケット
１３Ｂ      位置調整用ブラケット
１４        半導体レーザ光源
１４Ａ      半導体レーザ光源
１４Ｂ      半導体レーザ光源
１４Ｃ      半導体レーザ光源
１４Ｄ      半導体レーザ光源
１５        コリメータレンズ
１５Ａ      コリメータレンズ
１５Ｂ      コリメータレンズ
１５Ｃ      コリメータレンズ
１５Ｄ      コリメータレンズ
１６        スリット
１６Ａ      スリット
１６Ｂ      スリット
１６Ｃ      スリット
１６Ｄ      スリット
１７        シリンドリカルレンズ
１８        反射ミラー
１９        回転多面体鏡
２０        レンズ系
２１        分離ミラー
２２        平面ミラー
２２Ａ      平面ミラー
２２Ｂ      平面ミラー
２２Ｃ      平面ミラー
２２Ｄ      平面ミラー
２３        シリンドリカルミラー
２３Ａ      シリンドリカルミラー
２３Ｂ      シリンドリカルミラー
２３Ｃ      シリンドリカルミラー
２３Ｄ      シリンドリカルミラー
２６        回転多面体鏡
２６Ａ      反射面
２８        回転駆動部
３６        位置調整冶具
３６Ａ      調整ピン
３６Ａ      調整ピン
３８Ａ      感光ドラム
３８Ｂ      感光ドラム
３８Ｃ      感光ドラム
３８Ｄ      感光ドラム
５０        光走査装置
５２        光学箱
５４        光源部
５４Ａ      光源部
５４Ｂ      光源部
５４Ｃ      光源部
５４Ｄ      光源部
５７        平面ミラー
５７Ａ      平面ミラー
５７Ｂ      平面ミラー
５８        平面ミラー
５８Ａ      平面ミラー
５８Ｂ      平面ミラー
５８Ｃ      平面ミラー
５８Ｄ      平面ミラー
６０Ａ      ｆ−θレンズ系
６０Ｂ      ｆ−θレンズ系
６４        シリンドリカルミラー
６４Ａ      シリンドリカルミラー
６４Ｂ      シリンドリカルミラー
６４Ｃ      シリンドリカルミラー
６４Ｄ      シリンドリカルミラー
６６        回転多面体鏡
７０Ａ      半導体レーザ光源
７０Ｂ      半導体レーザ光源
７０Ｃ      半導体レーザ光源
７０Ｄ      半導体レーザ光源
７２Ａ      コリメータレンズ
７２Ｂ      コリメータレンズ
７２Ｃ      コリメータレンズ
７２Ｄ      コリメータレンズ
７４Ａ      スリット
７４Ｂ      スリット
７４Ｃ      スリット
７４Ｄ      スリット
７６        シリンドリカルレンズ
７７        シリンドリカルレンズ
７８Ａ      感光ドラム
７８Ｂ      感光ドラム
７８Ｃ      感光ドラム
７８Ｄ      感光ドラム
【図１】
2006178189.tif 000003
【図２】
2006178189.tif 000004
【図３】
2006178189.tif 000005
【図４】
2006178189.tif 000006
【図５】
2006178189.tif 000007
【図６】
2006178189.tif 000008
【図７】
2006178189.tif 000009
【図８】
2006178189.tif 000010
【図９】
2006178189.tif 000011