(57)【要約】【課題】本発明は、２本以上のレーザー光の間隔を微調整でき、スポット径を一定に保つことができる走査光学装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明に係る走査光学装置の代表的な構成は、１個のコリメートレンズに対して２ヶ所以上の発光源を備えた走査光学装置において、コリメートレンズ13と２ヶ所以上の半導体レーザ10ａ、10ｂとを一体に保持するレーザーホルダ12と、コリメートレンズ13の光軸方向に移動可能かつ、コリメートレンズ13の光軸を回動軸として回動可能に、レーザーホルダ12を支持する光学箱８と、を備え、レーザーホルダ12は光軸方向の移動量に応じて回転角度が決まるすることを特徴とする。【選択図】      図１
2006126407.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１個のコリメートレンズに対して２ヶ所以上の発光源を備えた走査光学装置において、
前記コリメートレンズと前記２ヶ所以上の発光源とを一体に保持する保持部材と、
前記コリメートレンズの光軸方向に移動可能かつ、前記コリメートレンズの光軸を回動軸として回動可能に、前記保持部材を支持する支持部材と、を備え、
前記保持部材は光軸方向の移動量に応じて回転量が決まることを特徴とする走査光学装置。
【請求項２】
前記保持部材又は前記支持部材の一方には、螺旋状のスパイラル溝が形成され、他方には、該スパイラル溝にスライド可能に係合する凸部が形成されており、
前記スパイラル溝に沿って前記凸部をスライドさせることで、前記保持部材が光軸方向に移動し、その移動量に応じて回転量が決まることを特徴とする請求項１に記載の走査光学装置。
【請求項３】
前記２ヶ所以上の発光源を１パッケージにしたことを特徴とする請求項１に記載の走査光学装置。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は１個のコリメートレンズに対して２ヶ所以上の発光源を備えた走査光学装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の電子写真方式を用いた画像形成装置は、帯電された感光体に、走査光学装置により画像情報に応じた光ビームを走査して潜像を形成し、この潜像を現像した現像像を記録シートに転写して画像形成する。そして、画像形成速度の高速化に対応する走査光学装置として、例えば２つのレーザー光を走査する２ビームレーザー走査光学装置が開発されている。
【０００３】
上記２ビームレーザー走査光学装置では２つのレーザー光の間隔（ビームピッチ間隔）を調整する必要がある。従来の２ビームレーザー走査光学装置として、第１のレーザ光路に近接した回動軸を有する回転基台と、回転基台の回動軸に垂直な一端面上に移動調整可能に固定されるレーザ基台と、を備えたものがある。（特許文献１）。この走査光学装置では、レーザ基台に固定されたレーザチップの、第１のレーザ光路を前記回転基台の回動軸に一致するように移動調整し、第２のレーザ光路を回転基台２を回動することで第１のレーザ光路を回動軸として回動することで、ビームピッチ間隔を調整している。
【０００４】
また、シリンドリカルレンズを回転させてビームピッチ間隔を調整する方法もある（特許文献２）。この調整方法では、シリンドリカルレンズを２本の光軸と直角な平面内で回転させることで、シリンドリカルレンズから射出する２つのレーザー光のピッチを変化させてビームピッチ間隔を調整している。
【０００５】
【特許文献１】特開平8−136841号公報（図１参照）
【特許文献２】特開平9−33834号公報（図２参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示された走査光学装置では、発光点の回転の角度と回転基台の回転の角度が同じであるため、ビームピッチ間隔の微妙な調整が困難である。
【０００７】
また、特許文献２に開示された走査光学装置では、シリンドリカルレンズの母線が傾くことによりスポット径が悪化するという問題がある。
【０００８】
そこで本発明は、２本以上のレーザー光の間隔を微調整でき、スポット径を一定に保つことができる走査光学装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために本発明に係る走査光学装置の代表的な構成は、１個のコリメートレンズに対して２ヶ所以上の発光源を備えた走査光学装置において、前記コリメートレンズと前記２ヶ所以上の発光源とを一体に保持する保持部材と、前記コリメートレンズの光軸方向に移動可能かつ、前記コリメートレンズの光軸を回動軸として回動可能に、前記保持部材を支持する支持部材と、を備え、前記保持部材は光軸方向の移動量に応じて回転角度が決まることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように、本発明によれば、２本以上のレーザー光の間隔を微調整でき、スポット径を一定に保つことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
[第一実施形態]
本発明に係る走査光学装置の第一実施形態について、図を用いて説明する。まず、走査光学装置101を備えた画像形成装置の画像形成動作について説明する。図３は本発明にかかる走査光学装置を用いた画像形成装置の構成図である。図３に示すように、画像情報に基づいて光変調された光束（レーザービーム）Ｌが走査光学装置101から出射し、帯電器103によって一様に帯電している感光ドラム102面上を照射して潜像を形成する。この潜像は現像器104によって現像剤を塗布され現像剤像として可視像化される。
【００１２】
一方、給送トレイ121上に積載された転写材Ｐが、給送ローラ122によって１枚ずつ順に給送され、レジストローラ123によって画像の書き出しタイミングに同期をとって感光ドラム102と転写ローラ105とのニップ部に搬送される。
【００１３】
ニップ部に搬送された転写材Ｐは、転写ローラ105によって現像剤像を転写され、定着器125に搬送される。そして、定着器125によって転写材Ｐ上に現像剤像を熱定着され、排出ローラ126によって装置外に搬送される。感光ドラム102面上に残っている残留トナーはクリーナー106によって除去されて、次の画像形成に備える。
【００１４】
図４は走査光学装置101の構成図である。図４に示すように、走査光学装置101は、レーザーユニット１、シリンドリカルレンズ（円筒面レンズ）２、ポリゴンミラー３、ｆθレンズ４、折り返しミラー５、同期センサ６、同期折り返しミラー７、光学箱８から構成されている。
【００１５】
レーザービーム（平行光）Ｌ１、Ｌ２が、レーザーユニット１からシリンドリカルレンズ２へ向けて放射される。シリンドリカルレンズ２は、子線方向にのみパワーを有し、レーザービームＬ１、Ｌ２に対し、レンズの幅方向（曲率方向）に変化を与え、長さ方向には変化を与えずに、レーザービームＬ１、Ｌ２を線状のビームとする。
【００１６】
線状になったレーザービームＬ１、Ｌ２は、スキャナモータ（不図示）により駆動されるポリゴンミラー３で反射してｆθレンズ４に入射する。ｆθレンズ４は、レーザービームＬ１、Ｌ２の走査速度が感光ドラム102面上で等速になるようにする。
【００１７】
ｆθレンズ４を透過したレーザービームＬ１、Ｌ２は、折り返しミラー５で反射し、光学箱８に形成された出射窓８ａを通して、感光ドラム102に２つのスポット像として結像される。また、ｆθレンズ４を透過したレーザービームＬ１、Ｌ２の一部は、有効画像領域外へ進み、同期折り返しミラー７で反射し、画像書き出し位置を一定にするための同期センサ６に照射される。
【００１８】
図１はレーザーユニット１の構成図である。図１に示すように、レーザーユニット１は、発光源である半導体レーザ10ａ、10ｂ、半導体レーザ駆動回路11ａ、11ｂ、レーザーホルダ12、コリメートレンズ13を一体化したものである。
【００１９】
半導体レーザ駆動回路11ａ、11ｂは、半導体レーザ10ａ、10ｂの足をハンダ等で固定しており、半導体レーザ10ａ、10ｂへ通電することで半導体レーザ10ａ、10ｂからレーザービームＬ１、Ｌ２を放出する。
【００２０】
レーザーホルダ12は、コリメートレンズ13と２ヶ所以上の発光源（半導体レーザ10ａ、10ｂ）とを一体に保持する保持部材である。レーザーホルダ12は、半導体レーザ10ａ、10ｂから放射されるレーザービームを合成するための光学素子（図示しない）を内蔵し、底面をコリメートレンズ13の光軸と一致する中心軸を持つ曲面としている。コリメートレンズ13は、半導体レーザ10ａ、10ｂからの放射光を平行光に変える。
【００２１】
半導体レーザ10ａの位置は、半導体レーザ10ａからのレーザービームＬ１がコリメートレンズ13の光軸を通るように調整されている。また、半導体レーザ10ｂの位置は、半導体レーザ10ｂからのレーザービームＬ２が半導体レーザ10ａからのレーザービームＬ１と所定の間隔だけ離れた位置を通るように調整される。
【００２２】
レーザービームＬ１、Ｌ２の深度方向位置調整のために、半導体レーザ10ａ、10ｂをそれぞれのレーザービームＬ１、Ｌ２の光軸方向に移動させる。
【００２３】
半導体レーザ10ａ、10ｂの位置調整を終了後、接着剤などで半導体レーザ10ａ、10ｂをレーザーホルダ12に固定し、コリメートレンズ13と半導体レーザ10ａ、10ｂの位置関係が変化しないようにする。
【００２４】
ここで、レーザーユニット１の光学箱８への取り付けについて説明する。図２はレーザーユニット１の光学箱８への取り付けの説明図である。図２（ａ）はレーザーホルダ12の斜視図、図２（ｂ）はレーザーホルダ12を光学箱８に取り付けた状態の断面図、図２（ｃ）は溝８ｂの構成図である。
【００２５】
図２に示すように、光学箱８は、コリメートレンズ13の光軸方向に移動可能かつ、コリメートレンズ13の光軸を回動軸として回動可能に、レーザーホルダ12を支持する支持部材である。
【００２６】
光学箱８のレーザーユニット取付部には、溝８ｂが形成されている。溝８ｂの側面８ｂ２は、底面８ｂ１に向かって幅が狭くなるように傾斜しており、溝８ｂの底面８ｂ１には凸部８ｃが立設されている。
【００２７】
溝８ｂは、側面８ｂ２でレーザーユニット１（レーザーホルダ12）を回転可能に支持し、レーザーユニット１の回転中心がコリメートレンズ13の光軸（レーザービームＬ１）と一致するように形成されている。一方、レーザーホルダ12の曲面には螺旋状のスパイラル溝１ａが形成され、スパイラル溝１ａに凸部８ｃがスライド可能に係合する。
【００２８】
そして、レーザーユニット１を光軸方向に一定距離だけ移動させると、レーザーユニット１がコリメートレンズ13の光軸を回転軸として一定角度だけ回転する。これにより、図５に示すように、レーザービームＬ２は、レーザービームＬ１を中心にとした周上を移動する。そして、シリンドリカルレンズ２により線状とされた際のレーザービームＬ１、Ｌ２の距離（ビームピッチ間隔）を調整できる。例えば、レーザーユニット１を移動し回転させることで、このビームピッチ間隔は、最大となる間隔Ｄ１からＤ２等に無段階で調整可能である。
【００２９】
ここで、移動量に対して回転量が小さくなるように、スパイラル溝１ａの螺旋形状を決定している。これにより、レーザーユニット１を光軸方向へ比較的ラフに移動させても十分にレーザーユニット１の回転角度を小さくでき、敏感度を下げることができる。このため、簡単かつ高精度に回転角を調整でき、高精度なビームピッチ間隔調整、ビームピッチ間隔の微調整が可能になる。また、かかる調整方法では、シリンドリカルレンズ２を回動させないため、シリンドリカルレンズ２の母線が傾くことによるスポット径の変化を防止し、スポット径を一定に保つことができる。
【００３０】
[第二実施形態]
次に本発明に係る走査光学装置の第二実施形態について図を用いて説明する。図６は本実施形態にかかるレーザーユニットの構成図である。上記第一実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００３１】
図６に示すように、レーザーユニット21は、上記第一実施形態のレーザーユニット１の半導体レーザ10ａ、10ｂ、半導体レーザ駆動回路11ａ、11ｂに変えて、半導体レーザ10ｃ、半導体レーザ駆動回路11ｃを設けたものである。また、レーザーホルダ12に変えてレーザーホルダ22を設けている。
【００３２】
半導体レーザ10ｃは１パッケージに４ヶ所の発光源14ａ〜14ｄを持つ半導体レーザである。発光源14ａ〜14ｄは、等間隔Ｗで直線状に並んでいる。レーザービームＬ１〜Ｌ４の出射位置調整は、発光源14ａからのレーザービームがコリメートレンズ13の光軸を通るように調整して固定する。レーザービームＬ１の深度方向位置調整は、コリメータレンズ13を光軸方向に移動させて調整して固定する。
【００３３】
半導体レーザ駆動回路11ｃは、半導体レーザ10ｃの足をハンダ等で固定しており、半導体レーザ10ｃへ通電することで半導体レーザ10ｃからレーザービームＬ１〜Ｌ４を放出する。レーザーホルダ22は、底面をコリメートレンズ13の光軸と一致する中心軸を持つ曲面としている。
【００３４】
レーザーユニット21は、回転中心がコリメートレンズ13の光軸（レーザービームＬ１）と一致するように、溝８ｂに回転可能に支持されている。レーザーホルダ22の曲面には螺旋状のスパイラル溝１ａが形成され、スパイラル溝１ａに凸部８ｃがスライド可能に係合する。
【００３５】
このように、２ヶ所以上の発光源を１パッケージにしたことにより、レーザーユニット21の部品点数の削減と小型化が可能になる。特に、３ヶ所以上の発光源を持つレーザーユニットにおいては発光源が個別のパッケージに収められていると光路の合成が複雑になってしまうために、これらの発光源を１パッケージ化することは非常に有効である。
【００３６】
なお、本実施形態では、コリメートレンズ13とレーザーホルダ22が一体の例について説明したが、本発明はかかる形態に限定されるものではない。例えば、図７に示すように、コリメートレンズ13を別体とし、あくまで複数発光源の傾き回転調整が必須である半導体レーザ10ｃとその駆動に必要な半導体レーザ駆動回路11ｃを一体に保持したレーザーホルダ22についてのみ光軸方向に一定距離だけ移動させると、一定角度だけ回転するような構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】第一実施形態にかかる走査光学装置のレーザーユニットの構成図である。
【図２】レーザーユニットの光学箱への取り付けの説明図である。
【図３】走査光学装置を用いた画像形成装置の構成図である。
【図４】走査光学装置の構成図である。
【図５】ビームピッチ間隔調整を説明するためのコリメートレンズの正面図である。
【図６】第二実施形態にかかるレーザーユニットの構成図である。
【図７】第二実施形態にかかるコリメートレンズを別体とした走査光学装置のレーザーユニットの構成を説明した図である。
【符号の説明】
【００３８】
Ｌ…レーザービーム、Ｐ…転写材、１…レーザーユニット、１ａ…スパイラル溝、２…シリンドリカルレンズ、３…ポリゴンミラー、４…ｆθレンズ、５…折り返しミラー、６…同期センサ、７…同期折り返しミラー、８…光学箱（支持部材に対応）、８ａ…出射窓、８ｂ…溝、８ｂ１…底面、８ｂ２…側面、８ｃ…凸部、10ａ〜10ｃ…半導体レーザ（発光源に対応）、11ａ〜11ｃ…半導体レーザ駆動回路、12…レーザーホルダ（保持部材に対応）、13…コリメートレンズ、21…レーザーユニット、22…レーザーホルダ、101…走査光学装置、102…感光ドラム、103…帯電器、104…現像器、105…転写ローラ、106…クリーナー、121…給送トレイ、122…給送ローラ、123…レジストローラ、125…定着器、126…排出ローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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