(57)【要約】【課題】複数の発光素子から照射され、像担持体上の各々に結像される各光ビームの像担持体に対する光軸方向の焦点位置を容易に調整する。【解決手段】マルチビーム光源２４に備えられた複数の発光素子２６から照射された光ビームＬをプレポリゴン光学系により回転多面鏡５０の偏向面上に結像させ、回転多面鏡５０により偏向された複数の光ビームＬの各々をポストポリゴン光学系により異なる方向に分離して、光ビームＬ毎に感光体８０上に結像させる光走査装置１０において、感光体８０上の各々に結像される各光ビームＬの感光体８０に対する光軸方向の焦点位置を調整する調整手段を設け、調整手段により焦点位置を調整する。プレポリゴン光学系において、主走査方向に拡散光である光ビームＬの光路上に、三角柱状のプリズム１０２またはシリンドリカルレンズ３４を配置し、回転させることにより、光ビームＬ同士の光路長の差を変化させることにより調整する。【選択図】図１
2008064987.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子を備えた光源と、
前記複数の発光素子から照射された複数の光ビームを偏向する偏向手段と、
前記複数の発光素子から照射された複数の光ビームを前記偏向手段の偏向面上に結像させる第１の結像光学系と、
前記偏向手段により偏向された複数の光ビームの各々を異なる方向に分離して、光ビーム毎に像担持体上に結像させる第２の結像光学系と、
前記像担持体上の各々に結像される各光ビームの像担持体に対する光軸方向の焦点位置を調整する調整手段と、
を含む光走査装置。
【請求項２】
前記第１の結像光学系に光ビームを主走査方向に集光又は拡散させる光学系を設け、前記調整手段を前記光ビームの光軸上の前記光ビームが主走査方向に集光又は拡散する位置に配置した請求項１に記載の光走査装置。
【請求項３】
前記調整手段を三角柱状のプリズムまたは主走査方向にレンズパワーを有するシリンドリカルレンズからなる光学部品で構成し、前記光学部品を回転させることにより前記像担持体上の各々に結像される光ビーム同士の光路長の差を変化させて、前記像担持体上の各々に結像される各光ビームの光軸方向の像担持体に対する焦点位置を調整する請求項１または請求項２に記載の光走査装置。
【請求項４】
前記調整手段を前記第１の結像光学系または前記第２の結像光学系の前記光ビームの光軸上で光ビームを反射する反射鏡で構成し、前記反射鏡を湾曲させることにより前記像担持体上の各々に結像される各光ビームの光軸方向の像担持体に対する焦点位置を調整する請求項１または請求項２に記載の光走査装置。
【請求項５】
前記反射鏡を、前記像担持体上に結像される少なくとも１つの光ビームを反射する第１の反射部と残りの光ビームを反射する第２の反射部とを備え、第１の反射部と第２の反射部との厚みを異ならせた反射鏡で構成した請求項４に記載の光走査装置。
【請求項６】
前記調整手段を前記第２の結像光学系の前記光ビームの光軸上で光ビームを透過する透過板で構成し、前記透過板を移動させて前記透過板を透過する各光ビーム同士の光路長を異ならせることにより前記像担持体上の各々に結像させる各光ビームの光軸方向の像担持体に対する焦点位置を調整する請求項１に記載の光走査装置。
【請求項７】
前記光源、前記偏向手段、前記第１の結像光学系、及び前記第２の結像光学系を筺体に収納し、前記透過板を、前記光ビームが前記筺体内から前記像担持体上に射出される前記筺体の出口部分に設置した請求項６に記載の光走査装置。
【請求項８】
前記調整手段を前記第２の結像光学系の前記光ビームの光軸上で光ビームを反射する反射鏡で構成し、前記反射鏡を前記光ビームの光軸方向に移動させることにより前記像担持体上の各々に結像される各光ビームの光軸方向の像担持体に対する焦点位置を調整する請求項１に記載の光走査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光走査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、光源に設けられた複数の発光素子から照射された複数の光ビームを回転多面鏡で走査し、回転多面鏡により走査された光ビームを、各々異なる方向に分離し、光ビーム毎に複数の像担持体上の各々に結像させる画像形成装置が知られている。この画像形成装置で、良好な画像を得るためには、全ての像担持体上に結像される光ビームのスポット径が均一であることが必要である。
【０００３】
そのため、複数の光ビームを分離して複数の光ビーム毎に複数の像担持体上に結像される光ビームのスポット径のばらつきを低減する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。この技術では、複数の光ビームを照射するマルチビーム光源を光ビームの光軸方向に移動させることにより、複数の光ビームの焦点位置の調整を行っている。
【特許文献１】特開２００６−８２５２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の技術では、マルチビーム光源の移動量に比較して光ビームの焦点位置の移動量が大きいため、焦点位置の調整が困難である、という問題がある。
【０００５】
本発明は、上記問題を解消するためになされたもので、複数の発光素子から照射され、像担持体上の各々に結像される各光ビームの像担持体に対する光軸方向の焦点位置を容易に調整することができる光走査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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の光走査装置は、複数の発光素子を備えた光源と、前記複数の発光素子から照射された複数の光ビームを偏向する偏向手段と、前記複数の発光素子から照射された複数の光ビームを前記偏向手段の偏向面上に結像させる第１の結像光学系と、前記偏向手段により偏向された複数の光ビームの各々を異なる方向に分離して、光ビーム毎に像担持体上に結像させる第２の結像光学系と、前記像担持体上の各々に結像される各光ビームの像担持体に対する光軸方向の焦点位置を調整する調整手段と、を含むことを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、調整手段によって、像担持体上の各々に結像される各光ビームの像担持体に対する光軸方向の焦点位置を調整することができる。
【０００８】
前記第１の結像光学系に光ビームを主走査方向に集光又は拡散させる光学系を設け、前記調整手段を前記光ビームの光軸上の前記光ビームが主走査方向に集光又は拡散する位置に配置することができる。
【０００９】
前記調整手段を三角柱状のプリズムまたは主走査方向にレンズパワーを有するシリンドリカルレンズからなる光学部品で構成し、前記光学部品を回転させることにより前記像担持体上の各々に結像される光ビーム同士の光路長の差を変化させて、前記像担持体上の各々に結像される各光ビームの光軸方向の像担持体に対する焦点位置を調整することができる。光学部品を回転させることにより、光ビーム同士の光路長が変化するので焦点位置を調整することができる。
【００１０】
前記調整手段を前記第１の結像光学系または前記第２の結像光学系の前記光ビームの光軸上で光ビームを反射する反射鏡で構成し、前記反射鏡を湾曲させることにより前記像担持体上の各々に結像される各光ビームの光軸方向の像担持体に対する焦点位置を調整することができる。
【００１１】
前記反射鏡を、前記像担持体上に結像される少なくとも１つの光ビームを反射する第１の反射部と残りの光ビームを反射する第２の反射部とを備え、第１の反射部と第２の反射部との厚みを異ならせた反射鏡で構成することができる。
【００１２】
前記調整手段を前記第２の結像光学系の前記光ビームの光軸上で光ビームを透過する透過板で構成し、前記透過板を移動させて前記透過板を透過する各光ビーム同士の光路長を異ならせることにより前記像担持体上の各々に結像させる各光ビームの光軸方向の像担持体に対する焦点位置を調整することができる。
【００１３】
前記光源、前記偏向手段、前記第１の結像光学系、及び前記第２の結像光学系を筺体に収納し、前記透過板を、前記光ビームが前記筺体内から前記像担持体上に射出される前記筺体の出口部分に設置することができる。
【００１４】
前記調整手段を前記第２の結像光学系の前記光ビームの光軸上で光ビームを反射する反射鏡で構成し、前記反射鏡を前記光ビームの光軸方向に移動させることにより前記像担持体上の各々に結像される各光ビームの光軸方向の像担持体に対する焦点位置を調整することができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、本発明によれば、像担持体上の各々に結像される各光ビームの像担持体に対する光軸方向の焦点位置を容易に調整することができる、という効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
［第１の実施の形態］
図１は、本実施の形態に係る光走査装置１０の主要構成を示す斜視図である。光走査装置１０は、画像形成装置に設けられており、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色画像を形成するための感光体（図３参照）８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃ、８０Ｋにそれぞれ光ビームを照射して潜像を形成する。感光体８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃ、８０Ｋに形成された潜像は、現像器（図示省略）によって、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及びブラック（Ｋ）のトナー像が形成される。そして、各感光体上の各色トナー像は中間転写体（図示省略）に転写され、重ね合わされてフルカラートナー像が形成される。そして、中間転写体上のフルカラートナー像は一括して普通紙等の記録媒体に転写される。
【００１７】
なお、これ以降、ＹＭＣＫを区別する場合は、符号の後に、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋのいずれかを付して説明し、ＹＭＣＫを区別しない場合は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略する。
【００１８】
本実施の形態の光走査装置１０は、図２に示すように複数個の発光素子を備えたマルチビーム光源２０Ａ、２０Ｂを備えている。マルチビーム光源２０Ａ及びマルチビーム光源２０Ｂは、それぞれ、面発光レーザアレイ２４Ａ及び面発光レーザアレイ２４Ｂを備えている。面発光レーザアレイ２４Ａには、副走査方向に配列された、感光体８０Ｍに対して光ビームＬｍを照射する面発光レーザ（ＬＤ）２６ＡＭ及び感光体８０Ｙに対して光ビームＬｙを照射するＬＤ２６ＡＹが設けられており、ＬＤ２６ＡＭ及びＬＤ２６ＡＹの組は主走査方向に複数個（例えば３個）配列されている。また、面発光レーザアレイ２４Ｂには、副走査方向に配列された、感光体８０Ｋに対して光ビームＬｋを照射する面発光レーザ（ＬＤ）２６ＢＫ及び感光体８０Ｃに対して光ビームＬｃを照射するＬＤ２６ＢＣが設けられており、ＬＤ２６ＢＫ及びＬＤ２６ＢＣの組は主走査方向に複数個（例えば３個）配列されている。なお、回転多面鏡５０の回転による走査方向が主走査方向であり、主走査方向に交差する方向が副走査方向であり、感光体８０は副走査方向（図３矢印Ｑ参照）に回転されている。
【００１９】
光走査装置１０は、更に、ＬＤ２６ＡＭ、２６ＡＹ、２６ＢＫ、２６ＢＣから照射された光ビームＬｍ、Ｌｙ、Ｌｋ、Ｌｃの光路上に、ＬＤ２６ＡＭ、２６ＡＹ、２６ＢＫ、２６ＢＣから照射された拡散光を略平行光にするコリメータレンズ２２Ａ、２２Ｂ、主走査方向にのみレンズパワーを有するシリンドリカルレンズ３２Ａ、３２Ｂ、折り返しミラー４０Ａ、４０Ｂ、主走査方向にのみレンズパワーを有するシリンドリカルレンズ３４Ａ、３４Ｂ、副走査方向にのみレンズパワーを有し、回転多面鏡（ポリゴン）５０の反射面に主走査方向に長い線状に光ビームＬｍ、Ｌｙ、Ｌｋ、Ｌｃを結像させて面倒れ補正を行うシリンドリカルレンズ３６Ａ、３６Ｂ、折り返しミラー４２Ａ、４２Ｂ、及び折り返しミラー４４Ａ、４４Ｂを備えている。
【００２０】
また、回転多面鏡５０は、複数の反射面が側面に形成され、スキャナモータ（図示省略）の駆動力で所定方向に等角速度で回転され、側面の反射面で光ビームＬｍ、Ｌｙ、Ｌｋ、Ｌｃを同時に偏向する。
【００２１】
さらにまた、光走査装置１０は、偏向された光ビームＬｍ、Ｌｙ、Ｌｋ、Ｌｃの光路上に、偏向された光ビームＬｍ、Ｌｙ、Ｌｋ、Ｌｃを感光体８０Ｍ、８０Ｙ、８０Ｋ、８０Ｃ上で等速度移動させるｆθレンズ系５２を構成する走査レンズ５２Ｄ、５２Ｅ、折り返しミラー６２Ｍ、６２Ｙ、６２Ｋ、６２Ｃ、折り返しミラー６４Ｍ、６４Ｙ、６４Ｋ、６４Ｃ、及び折り返しミラー６６Ｍ、６６Ｙ、６６Ｋ、６６Ｃを備えている。
【００２２】
なお、本実施の形態では、コリメータレンズ２２から折り返しミラー４４までの光学系をプレポリゴン光学系と呼び、ｆθレンズ５２から折り返しミラー６６までの光学系をポストポリゴン光学系と呼ぶ。
【００２３】
本実施の形態の光走査装置１０では、図３に示すように、マルチビーム光源２０Ａ、２０Ｂ、プレポリゴン光学系、回転多面鏡５０、及びポストポリゴン光学系は、筺体７０内に収納されている。回転多面鏡５０により反射された光ビームＬｍ、Ｌｙ、Ｌｋ、Ｌｃは、ポストポリゴン光学系を経て、筺体５０の出口部７４に設けられた防塵カバーガラス７６を透過し、感光体８０の上に結像される。なお、図３では、マルチビーム光源２０Ａ、２０Ｂ及びプレポリゴン光学系の記載は省略している。
【００２４】
本実施の形態では、プレポリゴン光学系において、拡散光である光ビームＬの光路長に基づいて、光ビームＬの感光体８０に対する光軸方向の焦点位置を調整する。そのため、底面が直角三角形上の三角柱状のプリズム１０２Ａ、１０２Ｂ（図５参照）を拡散光である光ビームＬｍ、Ｌｙ、Ｌｋ、Ｌｃの光路上で、かつシリンドリカルレンズ３２Ａ、３２Ｂと、シリンドリカルレンズ３４Ａ、３４Ｂとの間に配置する。プリズム１０２Ａ、１０２Ｂは、光ビームＬｍ、Ｌｙ、Ｌｋ、Ｌｃの配列方向、すなわち副走査方向に向かって厚みが変化するように配置されている。光ビームＬｍ、Ｌｙ、Ｌｋ、Ｌｃは、プリズム１０２Ａ、１０２Ｂを透過するため、プリズム１０２Ａ、１０２Ｂの厚さに応じて、光路長が変化する。従って、光ビームＬｍ、Ｌｙ、Ｌｋ、Ｌｃが透過する部分のプリズム１０２Ａ、１０２Ｂの厚さに応じて感光体８０Ｍ、８０Ｙ、８０Ｋ、８０Ｃに対する光軸方向の焦点位置を調整することが出来る。光ビームＬが透過する部分のプリズム１０２の厚さと光ビームＬの感光体８０に対する光軸方向の焦点位置の移動量との具体的な関係の一例を図４に示す。光ビームＬが透過する部分のプリズム１０２の厚さを厚くする、すなわち光路長を長くするに伴って焦点位置を感光体８０の表面から離れた位置に調整することができる。
【００２５】
本実施の形態では、同一のマルチビーム光源２０から照射された光ビームＬ同士の各感光体８０に対する光軸方向の焦点位置が異なる場合、光ビームＬ同士の光路長（光路長の差）を変化させて、焦点位置が同一となるように調整する。
【００２６】
そのため、図４に示した光ビームＬが透過する部分のプリズム１０２の厚さと光ビームＬの感光体８０に対する光軸方向の焦点位置の移動量との関係を、予め実験などにより求めておく。そして、この関係から、焦点位置の移動量が光ビームＬ同士の焦点位置の差となるときのプリズムの厚さを求め、この厚さがプリズム１０２を透過する光ビームＬ同士の光路長の差ｌとなるように、プリズム１０２を回転させる。
【００２７】
プリズム１０２の回転機構について図５を参照して説明する。図５（１）には、プリズム１０２の回転機構の側面図、図５（２）には、斜視図を示す。プリズム１０２は、保持部１０６に固定用バネ１０４で回転中心（プリズムの直角部を形成する辺）Ｘを中心として、矢印Ｚ方向に回転可能に固定されている。保持部１０６の図示しないねじ穴には、調整ねじ１０８が螺合されており、調整ねじ１０８を光ビームＬの光軸方向に動かすことにより、プリズム１０２は光軸と直交する辺を中心に回転する。なお、固定用バネ１０４及び保持部１０６は、プリズム１０２を透過する光ビームＬの光路を遮らない位置に配置されている。
【００２８】
プリズム１０２の回転によるプリズム１０２を透過する光ビームＬ同士の光路長の差の変化について図６を参照して詳細に説明する。なお、ここでは説明の便宜上、プリズム１０２による光ビームＬは屈折しないものとして図示されている。図６（１）は、プリズム１０２Ａを回転させなかった場合を示している。ＬＤ２６ＡＭから照射された光ビームＬｍとＬＤ２６ＡＹから照射された光ビームＬｙとの光路長の差ｌ１は、プリズムの頂角をＶ°とすると式（１）のようになる。
【００２９】
光路長の差ｌ１＝ビームギャップ間距離×ｔａｎＶ°  ・・・（１）
また、図６（２）は、プリズム１０２Ａを光ビームＬｍ、Ｌｙの照射方向にＷ°回転させた場合を示している。ＬＤ２６ＡＭから照射された光ビームＬｍとＬＤ２６ＡＹから照射された光ビームＬｙとの光路長の差ｌ２は、式（２）のようになる。
【００３０】
光路長の差ｌ２＝ビームギャップ間距離×（ｔａｎＶ°＋ｔａｎ（Ｖ−Ｗ）°）  ・・・（２）
さらに、図６（３）は、プリズム１０２Ａを光ビームＬｍ、Ｌｙの照射方向に−Ｗ°回転させた場合を示している。ＬＤ２６ＡＭから照射された光ビームＬｍとＬＤ２６ＡＹから照射された光ビームＬｙとの光路長の差ｌ３は、式（３）のようになる。
【００３１】
光路長の差ｌ３＝ビームギャップ間距離×（ｔａｎ（Ｖ＋Ｗ）°−ｔａｎＷ°）  ・・・（３）
従って、上記（１）〜（３）式を用いて、プリズム１０２Ａの回転角度Ｗを求め、求めた角度と一致するようにプリズム１０２Ａを回転させることにより、光ビームＬｍの感光体８０Ｍに対する光軸方向の焦点位置と、光ビームＬｙの感光体８０Ｙに対する光軸方向の焦点位置とが略同一になるように調整することができる。
【００３２】
なお、プリズム１０２を回転させるのは、ユーザにより行ってもよいし、光走査装置１０にメモリやＣＰＵ等からなる制御部と調整ねじを回転させるステッピングモータ等の駆動部とを設け、光ビームＬが透過するプリズム１０２の厚さと光ビームＬの感光体８０に対する光軸方向の焦点位置の移動量との関係及び上記（１）〜（３）式をメモリ等に予め記憶しておき、ＣＰＵにより算出した回転角度でプリズム１０２を回転させるよう駆動部を制御しても良い。
【００３３】
また、ここでは、光ビームＬｍと光ビームＬｙとの焦点位置を調整する場合について説明したが、光ビームＬｋと光ビームＬｃとの焦点位置を調整する場合についても同様である。また、プリズム１０２は副走査方向の上下を逆（回転中心Ｘが上）になるように配置しても良い。
【００３４】
さらに、プリズム１０２を回転させると副走査方向の光路が変化するので、折り返しミラー４２Ａ、４２Ｂ、及び折り返しミラー４４Ａ、４４Ｂで副走査方向の角度を調整すると良い。
【００３５】
［第２の実施の形態］
本実施の形態は、シリンドリカルレンズ３４に回転機構を設け、回転させることにより、光ビームの感光体に対する光軸方向の焦点位置を調整するようにしたものである。本実施の形態は、第１の実施の形態と略同様の構成であるので、同一部分には、同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３６】
シリンドリカルレンズ３４の回転機構について図７を参照して説明する。図７（１）には、シリンドリカルレンズ３４の回転機構の側面図、図７（２）には、斜視図を示す。シリンドリカルレンズ３４は、保持部１２６に固定用バネ１２４で回転中心Ｘを中心として、矢印Ｚ方向に回転可能に固定されている。保持部１２６の図示しないねじ穴には、調整ねじ１２８が螺合されており、調整ねじ１２８を光ビームＬの光軸方向に動かすことにより、シリンドリカルレンズ３４は光軸と直交する辺を中心に回転する。なお、固定用バネ１２４及び保持部１２６は、シリンドリカルレンズ３４を透過する光ビームＬの光路を遮らない位置に配置されている。
【００３７】
本実施の形態では、同一のマルチビーム光源２０から照射された光ビームＬ同士の各感光体８０に対する光軸方向の焦点位置が異なる場合、シリンドリカルレンズ３４を回転させて、光ビームＬ同士の光路長（光路長の差）を変化させることにより、焦点位置が同一となるように調整する。
【００３８】
シリンドリカルレンズ３４の回転による光ビームＬ同士の拡散光の光路長の差について図８を参照して詳細に説明する。主走査方向に拡散するＬＤ２６ＡＭから照射された光ビームＬｍ及びＬＤ２６ＡＹから照射された光ビームＬｙは、主走査方向にレンズパワーを有するシリンドリカルレンズ３４を透過することにより略平行光となる。なお、ここでは説明の便宜上、シリンドリカルレンズ３４による光ビームＬｍ、Ｌｙは屈折しないものとして図示されている。
【００３９】
図８（１）は、シリンドリカルレンズ３４Ａを光ビームＬｍ、Ｌｙの照射方向にＷ°回転させた場合を示している。また、図８（２）は、シリンドリカルレンズ３４Ａを光ビームＬｍ、Ｌｙの照射方向に−Ｗ°回転させた場合を示している。光ビームＬｍの拡散光と光ビームＬｙの拡散光との光路長の差ｌ’２及び光路長の差ｌ’３は、共に、式（４）のようになる。
【００４０】
光路長の差ｌ’２＝光路長の差ｌ’３＝ビームギャップ間距離×ｔａｎＷ°  ・・・（４）
ここで、シリンドリカルレンズ３４Ａの回転量（回転角度）と光ビームＬｍ及び光ビームＬｙの感光体８０Ｍ及び感光体８０Ｙに対する光軸方向の焦点位置との具体的な関係の例を図９及び図１０に示す。図９は、光ビームＬｍの場合、図１０は光ビームＬｙの場合を示しており、それぞれシリンドリカルレンズ３４を回転させない場合、光ビームＬｍ、Ｌｙの照射方向に５°回転させた場合、及び照射方向に−５°回転させた場合を示している。なお、各々横軸は面発光レーザアレイ２４におけるＬＤ２６ＡＭ及びＬＤ２６ＡＹの主走査方向の配置を示している。
【００４１】
光ビームＬｍでは、シリンドリカルレンズ３４を−５°回転させた場合の方が５°回転させた場合よりも、焦点位置は大きく移動する。一方、光ビームＬｙでは、シリンドリカルレンズ３４を５°回転させた場合の方が−５°回転させた場合よりも、焦点位置は大きく移動する。このように、光ビームＬｍ及び光ビームＬｙでは、シリンドリカルレンズ３４の回転による焦点位置の移動量が異なっている。
【００４２】
従って、図９及び図１０に例示した関係を予め実験などにより求めておき、光ビームＬｍの感光体８０Ｍに対する光軸方向の焦点位置と光ビームＬｙの感光体８０Ｙに対する光軸方向の焦点位置との差（焦点位置が異なる距離）が光ビームＬｍ及び光ビームＬｙのシリンドリカルレンズ３４の回転による焦点位置の移動量の差となるような角度を求め、求めた角度にシリンドリカルレンズ３４を回転させることにより、光ビームＬｍの感光体８０Ｍに対する光軸方向の焦点位置と、光ビームＬｙの感光体８０Ｙに対する光軸方向の焦点位置とが略同一になる。
【００４３】
なお、ここでは、光ビームＬｍと光ビームＬｙとの焦点位置を調整する場合について説明したが、光ビームＬｋと光ビームＬｃとの焦点位置を調整する場合についても同様である。
【００４４】
［第３の実施の形態］
本実施の形態は、プリポリゴン光学系に配置した折り返しミラーを湾曲させることにより、光ビームの感光体に対する光軸方向の焦点位置を調整するようにしたものである。本実施の形態は、第１の実施の形態と略同様の構成であるので、同一部分には、同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００４５】
折り返しミラーを湾曲させることによる光ビームＬの感光体８０に対する光軸方向の焦点位置の移動について図１１を参照して説明する。図１１（１）は、折り返しミラーを光ビームＬの進行方向に凹ませた場合を説明する図である。折り返しミラーは凹面鏡となるため、鏡面で反射した光ビームＬの焦点位置は、鏡面に近付く方向に移動する。また、図１１（２）は、折り返しミラーを光ビームＬの進行方向に凸となるように湾曲させた場合を説明する図である。折り返しミラーは凸面鏡となるため、鏡面で反射した光ビームＬの焦点位置は、鏡面から離れる方向に移動する。このように、折り返しミラーを湾曲させることにより、折り返しミラーを凸面鏡または、凹面鏡とすることができるため、反射した光ビームＬの感光体に対する光軸方向の焦点位置を調整することができる。
【００４６】
折り返しミラー４２の湾曲機構の一例について図１２を参照して説明する。なお、ここでは折り返しミラー４２を用いて説明するが、これに限らず、折り返しミラー４０または、折り返しミラー４４に湾曲機構を設け、湾曲させるようにしても良いが、同一のマルチビーム光源２０から照射された光ビームＬ同士の副走査方向の間隔が空いている場所に配置された折り返しミラーを湾曲させることが好ましい。
【００４７】
図１２は、同一のマルチビーム光源２０Ａから照射された光ビームＬｍと光ビームＬｙを反射する折り返しミラーを別々に構成した場合を示している。光ビームＬｍを反射する折り返しミラー４２’ は、Ｌ字型の保持部１１６Ｄ及び保持部１１６Ｅの上部に両端を接着されている。また、光ビームＬｙを反射する折り返しミラー４２’’は、Ｌ字型の保持部１１６Ｄ及び保持部１１６Ｅの下部に固定部１１５で固定されている。固定部１１５の図示しないねじ穴には、調整ねじ１１８が螺合されており、調整ねじ１１８を動かすことによって、折り返しミラー４２’’は光ビームＬｍ、Ｌｙの主走査方向に凹凸するため、凹面鏡または、凸面鏡の状態になる。なお、調整ねじは１個に限らず、主走査方向に複数個並べて設けるとよい。また、折り返しミラー４２’も折り返しミラー４２’’と同様の構成とし、湾曲させるようにしてもよい。
【００４８】
このように、折り返しミラー４２’’を凹面鏡または、凸面鏡の状態にすることにより、光ビームＬｙの感光体８０Ｙに対する光軸方向の焦点位置を調整することができる。
【００４９】
従って、光ビームＬｍの感光体８０Ｍに対する光軸方向の焦点位置と、光ビームＬｙの感光体８０Ｙに対する光軸方向の焦点位置とを略同一にすることができる。
【００５０】
さらに、折り返しミラー４２の湾曲機構のその他の例について図１３を参照して説明する。図１３は、同一のマルチビーム光源２０Ａから照射された光ビームＬｍと光ビームＬｙとを反射する折り返しミラー４２を、ミラーの厚みの異なる第１の反射部と第２の反射部とを備えた折り返しミラー４２とした場合を示している。
【００５１】
折り返しミラー４２は、ミラーの厚みの異なる２つの反射部を備えており、光ビームＬｙを反射する第１の反射部は、光ビームＬｍを反射する第２の反射部よりも厚い。折り返しミラー４２は、Ｌ字型の保持部１１６’Ｄ及び保持部１１６’Ｅに固定部１１５’及び固定部１１５’’で固定されている。固定部１１５’の図示しないねじ穴には、調整ねじ１１８’が螺合されており、固定部１１５’’の図示しないねじ穴には、調整ねじ１１８’’が螺合されている。調整ねじ１１８’及び調整ねじ１１８’’は、図示しない機構により接続されており、折り返しミラー４２の第１の反射部及び第２の反射部に同時に同一の力を加えることができる。
【００５２】
調整ねじ１１８’及び調整ねじ１１８’’を動かすことによって、折り返しミラー４２の第１の反射部及び第２の反射部は光ビームＬｍ、Ｌｙの主走査方向に凹凸するため、凹面鏡または、凸面鏡の状態になる。同一の力を加えた場合、第２の反射部は、第１の反射部に比べて薄いので、第１の反射部よりも大きく湾曲する。第１の反射部と第２の反射部とでは湾曲量が異なるため、各々反射する光ビームＬｙ及び光ビームＬｍの焦点位置の移動量も異なるので、各光ビームの感光体８０に対する光軸方向の焦点位置を調整することができる。
【００５３】
調整ねじ１１８’’のみで調整することで２ビームの焦点位置をあわせることも可能である。そのときは、光ビームＬｙはコリメータレンズを光軸方向に調整する必要がある。
【００５４】
従って、光ビームＬｍの感光体８０Ｍに対する光軸方向の焦点位置と、光ビームＬｙの感光体８０Ｙに対する光軸方向の焦点位置とを略同一にすることができる。
【００５５】
なお、調整ねじは１個に限らず、主走査方向に複数個並べて設けるとよい。また、折り返しミラー４２’も折り返しミラー４２’’と同様の構成とし、湾曲させるようにしてもよい。
【００５６】
［第４の実施の形態］
本実施の形態は、ポストポリゴン光学系に調整手段を配置させて、光ビームの感光体に対する光軸方向の焦点位置を調整するようにしたものである。本実施の形態は、第１の実施の形態と略同様の構成であるので、同一部分には、同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５７】
本実施の形態では、ポストポリゴン光学系において、回転多面鏡５０によって分離された各光ビームＬｍ、Ｌｙ、Ｌｋ、Ｌｃの光軸上に配置した透過板を移動させて透過板を透過する各光ビームＬｍ、Ｌｙ、Ｌｋ、Ｌｃ同士の光路長を異ならせることにより、各光ビームＬｍ、Ｌｙ、Ｌｋ、Ｌｃの感光体８０Ｍ、８０Ｙ、８０Ｋ、８０Ｃに対する光軸方向の焦点位置を調整する。光ビームＬｍ、Ｌｙ、Ｌｋ、Ｌｃは透過板により屈折するため、透過板の透過量（透過部分の透過板の厚さ）に応じて、光ビームＬｍ、Ｌｙ、Ｌｋ、Ｌｃの光路長は変化し、透過量が多いほど（透過板が厚いほど）光ビームＬｍ、Ｌｙ、Ｌｋ、Ｌｃの光路長は長くなる。従って、光ビームＬｍ、Ｌｙ、Ｌｋ、Ｌｃが透過する透過板の厚さに応じて各感光体８０Ｍ、８０Ｙ、８０Ｋ、８０Ｃに対する光軸方向の焦点位置を調整することができる。
【００５８】
本実施の形態では、筺体７０の出口部７４Ｙ，７４Ｍ、７４Ｃ、７４Ｋに設けられた防塵カバーガラス７６Ｙ、７６Ｍ、７６Ｃ、７６Ｋを上記透過板とし、透過する各光ビームＬｍ、Ｌｙ、Ｌｋ、Ｌｃ同士の光路長を異ならせる。
【００５９】
本実施の形態の防塵カバーガラス７６の一例について図１４を参照して説明する。図１４は、第１の透過部と、ガラスの厚みが第１の透過部より薄い第２の透過部とを備えた防塵カバーガラス７６Ｄである。光ビームＬは出口部７４に設けられた照射口７８から筺体７０の外部に配置された感光体８０に対して照射される。出口部７４の防塵カバーガラス７６Ｄの前後には、留め具１４０及び留め具１４２が配置されており、防塵カバーガラス７６Ｄを固定するようになっている。更に防塵カバーガラス７６Ｄは固定バネ（図示せず）により固定される。
【００６０】
防塵カバーガラス７６Ｄを後側に移動（留め具１４２により固定）した場合、照射口７８は第１の透過部によって覆われる。一方、前側に移動（留め具１４０により固定）した場合、照射口７８は第２の透過部によって覆われる。
【００６１】
従って、防塵カバーガラス７６Ｄを前後に移動させることにより、光ビームＬが透過する防塵カバーガラスＤの厚さが変化するため、光ビームＬの光路長を変えることができるので、感光体８０に対する光軸方向の焦点位置を調整することができる。
【００６２】
防塵カバーガラス７６のその他の例について図１５を参照して説明する。図１５は、プリズム型の防塵カバーガラス７６Ｅである。照射口７８の片側（防塵カバーガラス７６Ｅの薄い側）には防塵カバーガラス７６Ｅを固定するための留め具１４４を設置する位置決め穴１４６、１４６’、１４６’’が設けられている。防塵カバーガラス７６Ｅは、留め具１４４及び固定バネ（図示せず）により固定される。
【００６３】
防塵カバーガラス７６Ｅを移動させて、照射口７８を覆う部分の厚さを変化させ、位置決め穴１４６、１４６’１４６’’の何れかに設置された留め具１４４によって固定することにより、光ビームＬが透過する防塵カバーガラス７６Ｅの厚さを変化させることができる。従って、光ビームＬの光路長を変えることができるため、感光体８０に対する光軸方向の焦点位置を調整することができる。
【００６４】
更に、防塵カバーガラス７６の別の例について図１６を参照して説明する。図１６は、平板型の防塵カバーガラス７６Ｆを矢印Ｒ方向に回転移動させる場合である。図１６（１）に示すように、防塵カバーガラス７６Ｆの片側は出口部７４にヒンジ１４８で矢印Ｒ方向に回転可能に固定されている。防塵カバーガラス７６Ｆの反対側は、揺動板１５０に固定されており、この揺動板１５０によって、防塵カバーガラス７６Ｆが矢印Ｒ方向に回転しても筺体７０に隙間が空かないようになっている。
【００６５】
防塵カバーガラス７６Ｆを回転移動させることにより、図１６（２）に示すように、光ビームＬが透過する防塵カバーガラス７６Ｆの厚さを変化させることができる。従って、光ビームＬの光路長を変えることができるため、感光体８０に対する光軸方向の焦点位置を調整することができる。
【００６６】
なお、本実施の形態では、防塵カバーガラス７６により、各光ビームＬ同士の光路長を異ならせているが、防塵カバーガラス７６とは別個に、例えば筺体７０内部の防塵カバーガラス７６の手前側の光ビームＬの光軸上に透明板を設置し、この透明板を移動させることにより、各光ビームの光軸方向の像担持体に対する焦点位置を調整しても良い。
【００６７】
［第５の実施の形態］
本実施の形態は、ポストポリゴン光学系に配置した折り返しミラーを湾曲させることにより、光ビームの感光体に対する光軸方向の焦点位置を調整するようにしたものである。本実施の形態は、第１の実施の形態と略同様の構成であるので、同一部分には、同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６８】
本実施の形態では、ポストポリゴン光学系に配置された折り返しミラー６２を光ビームＬの光軸方向に湾曲させることにより、各光ビームＬｍ、Ｌｙ、Ｌｋ、Ｌｃの感光体８０Ｍ、８０Ｙ、８０Ｋ、８０Ｃに対する光軸方向の焦点位置を調整する。図１７は、折り返しミラー６２Ｍ及び折り返しミラー６２Ｙを湾曲させた場合を示している。上記第３の実施の形態で詳細に説明したように、光ビームを反射する折り返しミラー６２を湾曲させることにより、折り返しミラー６２を凸面鏡または、凹面鏡とすることができるため、光ビームＬの感光体８０に対する光軸方向の焦点位置が移動する。従って、折り返しミラー６２を湾曲させることにより、反射した光ビームＬの感光体に対する光軸方向の焦点位置を調整することができる。
【００６９】
なお、折り返しミラー６２Ｙ及び折り返しミラー６２Ｍの何れか一方のみを湾曲させてもよい。また、図１７には、光ビームＬｍと光ビームＬｙとの焦点位置を調整する場合につい示したが、光ビームＬｋと光ビームＬｃとの焦点位置を調整する場合についても同様である。また、ここでは、折り返しミラー６２を湾曲させているが、これに限らず、折り返しミラー６４または、折り返しミラー６６を湾曲させても良い。
【００７０】
［第６の実施の形態］
本実施の形態は、ポストポリゴン光学系に配置した折り返しミラーを光ビームＬの光軸方向に移動させることにより、光ビームの感光体に対する光軸方向の焦点位置を調整するようにしたものである。本実施の形態は、第１の実施の形態と略同様の構成であるので、同一部分には、同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００７１】
本実施の形態では、ポストポリゴン光学系に配置された折り返しミラー６２を光ビームＬの光軸方向に移動させて光ビームＬの光路長を変化させることにより、各光ビームＬｍ、Ｌｙ、Ｌｋ、Ｌｃの感光体８０Ｍ、８０Ｙ、８０Ｋ、８０Ｃに対する光軸方向の焦点位置を調整する。
【００７２】
折り返しミラー６２の移動による光ビームＬの光路長の変化を図１７を用いて説明する。図１７は、折り返しミラー６２Ｍ及び折り返しミラー６２Ｙをｆθレンズ５２（５２Ｄ、５２Ｅ）に近付く方向、すなわち折り返しミラー６２Ｍを折り返しミラー６２Ｍ’の位置に、折り返しミラー６２Ｙを折り返しミラー６２Ｙ’の位置に移動させた場合を示している。折り返しミラー６２Ｍ及び折り返しミラー６２Ｙの移動に伴って、光ビームＬｍ及び光ビームＬｙの光路長は、図中に点線で示した光ビームＬ’ｍ及び光ビームＬ’ｙのようになる。従って、光ビームＬ’ｍ及び光ビームＬ’ｙの光路長は、光ビームＬｍ及び光ビームＬｙに比較して短い。なお、折り返しミラー６２Ｍ及び折り返しミラー６２Ｙをｆθレンズ５２から離れる方向に移動させた場合は、光ビームＬｍ及び光ビームＬｙの光路長は長くなるように変化する。
【００７３】
このように、折り返しミラー６２Ｍ、６２Ｙの移動量に応じて光ビームＬｍ、Ｌｙの光路長が変化するため、光ビームＬｍ、Ｌｙの感光体８０Ｍ、８０Ｙに対する光軸方向の焦点位置を調整することが出来る。なお、折り返しミラー６２Ｙ及び折り返しミラー６２Ｍの何れか一方のみを移動させてもよい。また、ここでは、光ビームＬｍと光ビームＬｙとの焦点位置を調整する場合について説明したが、光ビームＬｋと光ビームＬｃとの焦点位置を調整する場合についても同様である。さらにまた、ここでは、折り返しミラー６２を移動させているが、これに限らず、折り返しミラー６４または、折り返しミラー６６を移動させても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】第１の実施の形態に係る光走査装置の主要構成を示す斜視図である。
【図２】第１の実施の形態に係る発光素子の配列を説明するための説明図である。
【図３】第１の実施の形態に係る光走査装置の概略図である。
【図４】第１の実施の形態に係る光ビームが透過するプリズムの厚さと焦点位置の移動量との関係を説明するための説明図である。
【図５】第１の実施の形態に係るプリズムの回転機構の一例を説明するための説明図である。
【図６】第１の実施の形態に係るプリズムの回転による光ビーム同士の光路長の差を説明するための説明図である。
【図７】第２の実施の形態に係るシリンドリカルレンズの回転機構の一例を説明するための説明図である。
【図８】第２の実施の形態に係るシリンドリカルレンズの回転による光ビーム同士の光路長の差を説明するための説明図である。
【図９】第２の実施の形態に係るシリンドリカルレンズの回転量と光ビームＬｍの感光体８０Ｍに対する光軸方向の焦点位置との関係を説明するための説明図である。
【図１０】第２の実施の形態に係るシリンドリカルレンズの回転量と光ビームＬｙの感光体８０Ｙに対する光軸方向の焦点位置との関係を説明するための説明図である。
【図１１】第３の実施の形態に係る折り返しミラーの湾曲による焦点位置の移動を説明するための説明図である。
【図１２】第３の実施の形態に係る折り返しミラーの湾曲機構の一例を説明するための説明図である。
【図１３】第３の実施の形態に係る折り返しミラーの湾曲機構のその他の例を説明するための説明図である。
【図１４】第４の実施の形態に係る防塵カバーガラスの一例を説明するための説明図である。
【図１５】第４の実施の形態に係る防塵カバーガラスのその他の例を説明するための説明図である。
【図１６】第４の実施の形態に係る防塵カバーガラスを回転移動させる例を説明するための説明図である。
【図１７】第５の実施の形態に係る折り返しミラーを湾曲させた例を説明するための説明図である。
【図１８】第６の実施の形態に係る折り返しミラーの移動による光ビームの光路長の変化を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００７５】
１０  光走査装置
２０  マルチビーム光源
２６  ＬＤ
３４  シリンドリカルレンズ
４２  折り返しミラー
５０  回転多面鏡
６２  折り返しミラー
７０  筺体
８０  感光体
７６  防塵カバーガラス
１０２  プリズム
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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