(57)【要約】  【課題】  ビームスプリッタを用いずに複数のビーム光の走査ズレを防止可能なマルチビーム走査装置及びそれを備えた画像形成装置を提供する。  【解決手段】  ３つのＬＤ２４ａ〜２４ｃから射出されたビームＬａ〜Ｌｃはコリメータレンズ３１ａ〜３１ｃ、ビームスプリッタ２５ａ、２５ｂ、平面ミラー２６、シリンドリカルレンズ３２を通過し、ポリゴンミラー３３の偏向面３３ａに線像として結像する。なお、偏向面３３ａへの主走査方向の入射角度は各ビームＬａ〜Ｌｃで異なる角度となっている。ポリゴンミラー３３は矢印Ｂ方向に一定速度で回転しており、偏向面３３ａによって偏向された各ビームＬａ〜Ｌｃは矢印Ｃ方向に移動しながら走査レンズ３４に入射する。このとき、各ビームＬａ〜Ｌｃが走査レンズ３４の光軸方向へ入射する際に、各ビームＬａ〜Ｌｃの光軸が走査レンズ３４の光軸Ｏと主走査方向において重なるようにする。【選択図】      図２
2005234398.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光源部と、該光源部から射出される複数のビーム光を偏向走査する偏向手段と、該偏向手段の偏向面により偏向されたビーム光を被走査面上に結像させる走査レンズと、を備え、前記被走査面上の副走査方向の複数ラインを同時に走査して画像情報を記録するマルチビーム走査装置において、
前記複数のビーム光は、前記偏向手段への入射角度が主走査方向においてそれぞれ異なっており、前記偏向手段により偏向された後に副走査方向に連続した画像情報を含む各ビーム光が平行となり、且つ、前記走査レンズの光軸方向に偏向された各ビーム光が前記走査レンズの光軸と主走査方向において重なることを特徴とするマルチビーム走査装置。
【請求項２】
請求項１に記載のマルチビーム走査装置が搭載された画像形成装置。
【請求項３】
複数の光源部と、該光源部から射出される複数のビーム光を偏向走査する偏向手段と、該偏向手段の偏向面により偏向されたビーム光を被走査面上に結像させる走査レンズと、を備え、前記被走査面上の副走査方向の複数ラインを同時に走査して画像情報を記録するマルチビーム走査装置の光路調整方法において、
前記複数のビーム光は、前記偏向手段への入射角度が主走査方向においてそれぞれ異なっており、各ビーム光が前記偏向手段に入射するときの前記偏向面の角度を調整することにより、副走査方向に連続した画像情報を含む各ビーム光が前記偏向手段により偏向された後に平行となるようにし、且つ、前記偏向手段に入射する各ビーム光の光路を平行移動することにより、前記走査レンズの光軸方向に偏向された各ビーム光が前記走査レンズの光軸と主走査方向において重なるようにしたことを特徴とするマルチビーム走査装置の光路調整方法。
【請求項４】
前記光源部からの前記複数のビーム光の射出タイミングを変化させることにより、各ビーム光が入射するときの前記偏向面の角度を調整することを特徴とする請求項２に記載のマルチビーム走査装置の光路調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル複写機、レーザプリンタ、レーザファクシミリ等の画像形成装置に用いられる複数のレーザ発光部を有するマルチビーム走査装置及びその光路調整方法並びにそれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ビーム走査装置は、レーザ発光部（以下ＬＤという）を有するビーム光源装置から射出されたビームを、シリンダレンズ、ポリゴンミラー、走査レンズ等から構成される走査光学系により、ビームスポットとして被走査面上に結像させ、ポリゴンミラーを回転させることにより、被走査面上を主走査方向に等速走査させるようにしたものである。特に、複数のＬＤを備えたマルチビーム走査装置は、１つのビーム光を用いて走査する場合に比べ、ポリゴンミラーの回転数を上げることなく被走査面の走査及び静電潜像の形成を迅速に行うことができるため、複写機、レーザプリンタ、レーザファクシミリ等の画像形成装置に広く用いられている。
【０００３】
従来のマルチビーム走査装置の概略構成を図９に示す。同図において、３０は複数のＬＤ素子を備えた光源ユニットであり、画像信号に基づき光変調したビーム光（レーザ光）を射出している。３１はコリメータレンズであり、光源ユニット３０から射出したビーム光を略平行光束にしている。３２は副走査方向にのみ所定の屈折力を有するシリンドリカルレンズである。３３は偏向手段としてのポリゴンミラーであり、ここでは側面に６つの偏向面（反射面）を有する正六角形の回転多面鏡から成っており、モータ等の駆動手段（図示せず）により矢印Ａ方向に所定の速度で回転している。
【０００４】
３４はｆθ特性を有する走査レンズであり、ポリゴンミラー３３によって偏向反射されたビーム光を感光体ドラム５上に結像させている。尚、上述したポリゴンミラー３３、走査レンズ３４等の各要素は光走査手段の一要素を構成している。感光体ドラム５はモータ等の駆動手段（図示せず）により矢印Ｃ方向（副走査方向）に所定の速度で回転しており、該感光体ドラム５上に結像するビーム光により画像情報が潜像として書き込まれる。また、感光体ドラム５の周囲には電子写真プロセス手段としての帯電ユニット、現像ユニット、転写ユニット等（いずれも図示せず）が配設されている。
【０００５】
この例においては光源ユニット３０より射出したビーム光をコリメータレンズ３１によって略平行光束とし、略平行光束となったビーム光を副走査方向にのみ屈折力を有するシリンドリカルレンズ３２に入射させている。シリンドリカルレンズ３２に入射した平行光束のうち主走査断面においてはそのまま平行光束の状態で、副走査方向においては収束して射出し、ポリゴンミラー３３の偏向面３３ａに線像として結像している。そして偏向面３３ａで偏向反射されたビーム光は走査レンズ３４を介して感光体ドラム５上に導光（結像）され、該感光体ドラム５上に所定の大きさのスポット径を形成している。そしてポリゴンミラー３３を図中矢印Ａ方向に回転させることによって感光体ドラム５を図中矢印Ｂ方向に光走査して画像情報の記録を行っている。
【０００６】
複数のＬＤを備えたマルチビーム走査装置においては、各ＬＤより射出されるビーム光を偏向手段に入射させる際、入射する角度に差を設けた場合は、偏向手段によって偏向されたビーム光の走査レンズへの入射角度に差が生じ、走査レンズに入射する位置が異なるため、各ビーム光に対する走査レンズのｆθ特性が変化して被走査面上での走査ズレが発生してしまう。そのため、各ビーム光の光路を合成して偏向手段に入射する角度を等しくする必要があるが、複数のビーム光の合成手段としては、特許文献１に開示されているように、ビームスプリッタを使用するのが一般的である。
【０００７】
しかしながら、ビーム光の光路合成にビームスプリッタを用いた場合、レーザビームがビームスプリッタを１個通過するとビーム強度が半減してしまう。そのため、レーザ出力の高い高価なＬＤを使用することが必要となり、光学走査装置の高コスト化につながるという問題点があった。
【特許文献１】特開２００２−１６６５９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑み、ビームスプリッタを用いずに複数のビーム光の走査ズレを防止可能なマルチビーム走査装置及びそれを備えた画像形成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】
上記目的を達成するために本発明は、複数の光源部と、該光源部から射出される複数のビーム光を偏向走査する偏向手段と、該偏向手段の偏向面により偏向されたビーム光を被走査面上に結像させる走査レンズと、を備え、前記被走査面上の副走査方向の複数ラインを同時に走査して画像情報を記録するマルチビーム走査装置において、前記複数のビーム光は、前記偏向手段への入射角度が主走査方向においてそれぞれ異なっており、前記偏向手段により偏向された後に副走査方向に連続した画像情報を含む各ビーム光が平行となり、且つ、前記走査レンズの光軸方向に偏向された各ビーム光が前記走査レンズの光軸と主走査方向において重なることを特徴としている。
【００１０】
また本発明は、上記構成のマルチビーム走査装置が搭載された画像形成装置であることを特徴としている。
【００１１】
また本発明は、複数の光源部と、該光源部から射出される複数のビーム光を偏向走査する偏向手段と、該偏向手段の偏向面により偏向されたビーム光を被走査面上に結像させる走査レンズと、を備え、前記被走査面上の副走査方向の複数ラインを同時に走査して画像情報を記録するマルチビーム走査装置の光路調整方法において、前記複数のビーム光は、前記偏向手段への入射角度が主走査方向においてそれぞれ異なっており、各ビーム光が前記偏向手段に入射するときの前記偏向面の角度を調整することにより、副走査方向に連続した画像情報を含む各ビーム光が前記偏向手段により偏向された後に平行となるようにし、且つ、前記偏向手段に入射する各ビーム光の光路を平行移動することにより、前記走査レンズの光軸方向に偏向された各ビーム光が前記走査レンズの光軸と主走査方向において重なるようにしたことを特徴としている。
【００１２】
また本発明は、上記構成のマルチビーム走査装置の光路調整方法において、前記光源部からの前記複数のビーム光の射出タイミングを変化させることにより、各ビーム光が入射するときの前記偏向面の角度を調整することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の第１の構成によれば、複数のビーム光の偏向手段への主走査方向の入射角度が各ビーム光で異なる角度としたので、ビームスプリッタを用いて光路合成する必要がなくなる。また、偏向手段によって偏向された副走査方向に連続した画像情報を含む各ビーム光が平行となり、且つ走査レンズの光軸と主走査方向において重なるので、各ビームに対するｆθ特性の変化は低減され、被走査面上での走査ズレを抑制することができる。
【００１４】
また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成のマルチビーム走査装置を搭載することにより、ビームスプリッタを用いずに簡易な構成で被走査面上での走査ズレを簡便に抑制することができるため、レーザ出力の高い高価なＬＤを使用する必要のない低コストで高画質な画像を形成する画像形成装置の提供が可能となる。
【００１５】
また、本発明の第３の構成によれば、ビーム光が偏向手段に入射するときの偏向面の角度調整、及び偏向手段に入射する各ビーム光の平行移動により、走査レンズに入射する各ビーム光の光路を簡単な方法で調整することができ、ビームスプリッタを用いずに各ビームに対するｆθ特性の変化を低減する。
【００１６】
また、本発明の第４の構成によれば、上記第３の構成の光路調整方法において、光源部からの各ビーム光の射出タイミングを変化させて偏向面の角度を調整し、各ビーム光を主走査方向において平行とすることにより、走査レンズに入射する各ビーム光の光路を容易に調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明のマルチビーム走査装置が搭載される画像形成装置の全体構成を示す概略図である。図１において、１は画像形成装置であり、ここでは一例としてデジタル複合機を示している。画像形成装置１では、コピー動作を行う場合、複合機本体２内の画像形成部３において、帯電ユニット４により図中のＡ方向に回転する小径の感光体ドラム５が一様に帯電され、画像読取部６で読み取られた原稿画像データに基づく走査装置７からのレーザビームにより感光体ドラム５上に静電潜像が形成され、現像ユニット８により静電潜像に現像剤（以下、トナーという）が付着されてトナー像が形成される。この現像ユニット８へのトナーの供給はトナーコンテナ９から行われる。
【００１８】
上記のようにトナー像が形成された感光体ドラム５に向けて、用紙が給紙機構１０から用紙搬送路１１及びレジストローラ対１２を経由して画像形成部３に搬送され、この画像形成部３において転写ローラ１３（画像転写部）により感光体ドラム５の表面におけるトナー像が用紙に転写される。そして、トナー像が転写された用紙は感光体ドラム５から分離され、定着ローラ対１４ａを有する定着部１４に搬送されてトナー像が定着される。定着部１４を通過した用紙は、複数方向に分岐した用紙搬送路１５に送られて、用紙搬送路１５の分岐点に設けられた複数の経路切換ガイドを有する経路切換機構２１、２２、２３によって搬送方向が振り分けられ、そのまま（或いは、用紙搬送路１６に送られて両面コピーされた後に）、第１排出トレイ１７ａ、第２排出トレイ１７ｂ又は第３排出トレイ１７ｃの用紙排出部に排出される。
【００１９】
また、図示しないが、感光体ドラム５の表面の残留電荷を除去する除電装置がクリーニング装置１８の下流側に設けられている。さらに、給紙機構１０は、複合機本体２に着脱自在に取り付けられ、用紙を収納する複数の給紙カセット１０ａ、１０ｂと、その上方に設けられるスタックバイパス（手差しトレイ）１０ｃとを備えてなり、これらは用紙搬送路１１によって感光体ドラム５及び現像ユニット８等からなる画像形成部３に繋がっている。
【００２０】
用紙搬送路１５は、具体的には、定着ローラ対１４ａの下流側において、まず左右二股に分岐し、一方の経路（図１では右方向に分岐する経路）は第１排出トレイ１７ａに連通するように構成されている。そして、他方の経路（図１では左方向に分岐する経路）は搬送ローラ対１９を経由して、上下二股に分岐し、一方の経路（図１では上方向に分岐する経路）は第２排出トレイ１７ｂに連通するように構成されている。これに対し、他方の経路（図１では下方向に分岐する経路）は、上記分岐点の直下において二股に分岐し、一方の経路は排出ローラ対２０を経由して第３排出トレイ１７ｃに用紙を排出するように構成されている一方、他方の経路は用紙搬送路１６に連通するように構成されている。
【００２１】
図２は本発明の一実施形態に係るマルチビーム走査装置の構成を示す部分平面図である。従来例の図９と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態においては、２４ａ、２４ｂ、２４ｃから成る３つのＬＤを備えた３ビームレーザ（２ＦＢ型）のマルチビーム走査装置について示している。同図において、各ＬＤ２４ａ〜２４ｃから射出されたビームＬａ、Ｌｂ、Ｌｃはコリメータレンズ３１ａ、３１ｂ、３１ｃを通過して平行光となる。さらに、ビームＬａ、Ｌｃはプリズム２５ａ、２５ｂにより光路を変更されて、ビームＬｂはそのままで平面ミラー２６に入射する。なお、プリズム２５ａ、２５ｂに代えて平面ミラーを配置してもよい。
【００２２】
平面ミラー２６により反射されたビームＬａ〜Ｌｃは、シリンドリカルレンズ３２を通過した後、ポリゴンミラー３３の偏向面３３ａに線像として結像する。ここでは、偏向面３３ａへの主走査方向の入射角度が各ビームＬａ〜Ｌｃで異なる角度となっており、円Ａ内にほぼ収束して結像している。さらに、ポリゴンミラー３３は図の矢印Ｂ方向に一定速度で回転しており、偏向面３３ａによって偏向された各ビームＬａ〜Ｌｃは図の矢印Ｃ方向に移動しながら走査レンズ３４に入射する。
【００２３】
走査レンズ３４を通過したビームＬａ〜Ｌｃは、感光体ドラム５（図１、図８参照）上にビームスポットとして結像し、ポリゴンミラー３３及び感光体ドラム５の回転により感光体ドラム５の被走査面を主走査方向及び副走査方向に光走査して画像情報の記録を行う。このとき、各ビームＬａ〜Ｌｃが走査レンズ３４の光軸Ｏ方向へ入射する際に、各ビームＬａ〜Ｌｃは共に点Ｄに入射し、各ビームＬａ〜Ｌｃが主走査方向において光軸Ｏに重なるようにしている。
【００２４】
図２の構成を側面（図２の右側）から見た状態を図３に示す。なお、説明の便宜のため、ＬＤ２４ａ〜２４ｃ、コリメータレンズ３１ａ〜３１ｃ、プリズム２５ａ、２５ｂ、平面ミラー２６、シリンドリカルレンズ３２は記載を省略する。図３に示すように、シリンドリカルレンズ３２（図２参照）を通過した各ビームＬａ〜Ｌｃは主走査方向（図の矢印ＡＡ′方向）においてそれぞれ異なる角度でポリゴンミラー３３の偏向面３３ａに入射する。また、副走査方向（図の矢印ＢＢ′方向）においては、各ビームＬａ〜Ｌｃは被走査面上のビームスポット間隔に応じたビーム間距離が設けられた平行光となっており、偏向面３３ａにおいて副走査方向に所定の間隔で結像した後、偏向された各ビームＬａ〜Ｌｃはそれぞれ点Ｄ、Ｅ、Ｆにおいて走査レンズ３４に入射する。
【００２５】
即ち、偏向面３３ａで走査レンズ３４の光軸Ｏ方向に偏向された各ビームＬａ〜Ｌｃは、主走査方向（図２の矢印Ｃ方向）においては光軸Ｏと重なっており、平面的に見た場合同一の点Ｄにおいて走査レンズ３４に入射しているが、副走査方向においてはそれぞれ点Ｄ、Ｅ、Ｆに分かれて入射する。これにより、各ビームＬａ〜Ｌｃは走査レンズ３４を通過した後、図示しない感光体ドラム上の副走査方向に所定のビーム間隔をもって結像し、副走査方向の３ラインを同時に走査することができる。
【００２６】
次に、各ビームＬａ〜Ｌｃの走査レンズ３４への入射位置の調整方法を図４を参照して説明する。図４は図２における円Ａ付近の拡大図であり、図２と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。同図において、シリンドリカルレンズ３２（図２参照）を通過してポリゴンミラー３３の偏向面３３ａに入射する各ビームＬａ〜Ｌｃは主走査方向には平行ではなく、ビームＬａ、Ｌｃの光軸は、ビームＬｂの光軸を基準として主走査方向にそれぞれ−θ、＋θずつ傾斜した配置となっている。
【００２７】
そのため、各ビームＬａ〜Ｌｃを偏向面３３ａに同時に入射させた場合、図５（ａ）に示すように、それぞれの反射光を同一方向とすることができず、走査レンズ３４への入射位置に差が生じて各ビームＬａ〜Ｌｃに対するｆθ特性も変化するため、光軸Ｏ上で副走査方向に連続した画像情報を含むビームＬａ〜Ｌｃは、主走査方向にずれた位置にビームスポットＧａ、Ｇｂ、Ｇｃを結像することとなる。そこで、各ビームＬａ〜ＬｃをビームＬａ、ビームＬｂ、ビームＬｃの順にタイミングをずらしてポリゴンミラー３３の偏向面３３ａに入射させることにより、副走査方向に連続した画像情報を含む各ビームＬａ〜Ｌｃが入射する時の偏向面３３ａの角度を調整する。
【００２８】
いま、ビームＬａ、Ｌｃの偏向面３３ａへの入射角は、ビームＬｂを基準光軸としてそれぞれ−θ、＋θだけ傾斜しているため、図４に示すように、副走査方向に連続した画像情報を含むビームＬａ〜Ｌｃについて、ビームＬａ、Ｌｃの入射するときの偏向面３３ａを、ビームＬｂの入射するときの偏向面３３ａｂからそれぞれ−１／２θ、＋１／２θずつ傾斜させた偏向面３３ａａ、３３ａｃとする。これにより、各ビームＬａ〜Ｌｃの反射光は同一方向となり、各ビームＬａ〜Ｌｃを平行光の状態で被走査面上に結像させることができる。ここで、各ビームＬａ〜Ｌｃの入射時における偏向面３３ａの角度は、各ビームＬａ〜Ｌｃを射出するＬＤ２４ａ〜２４ｃ（図２参照）の発光タイミングにより調整される。
【００２９】
さらに、本実施形態においては、走査レンズ３４の光軸Ｏ方向に偏向された各ビームＬａ〜Ｌｃが、主走査方向において光軸Ｏ上に重なるようにビーム光路が調整されている。各ビームＬａ〜Ｌｃの光路調整方法について説明すると、先ず、基準となるビームＬｂが偏向面３３ａｂで偏向された後、走査レンズ３４の光軸Ｏに重なるようにビーム光路を調整し、その反射点をＱとする。次に、ビームＬａ、Ｌｃの反射点Ｐ、Ｒが光軸Ｏと重なる位置にビームＬａ、Ｌｃのビーム光路を平行移動させる。ここでは、反射点Ｑを基準とすると、光軸Ｏ上において、ビームＬａの反射点Ｐの位置は距離Ｗ１だけ走査レンズ３４方向にずれ、同様にビームＬｃの反射点Ｒの位置は距離Ｗ２だけ反対方向にずれている。
【００３０】
この構成とすることにより、ポリゴンミラー３３により偏向されたビームＬａ〜Ｌｃが走査レンズ３４の光軸Ｏ方向に入射するとき、ビームＬａ〜Ｌｃを光軸Ｏに主走査方向において重ねることができ、各ビームＬａ〜Ｌｃに対する走査レンズ３４のｆθ特性は光軸Ｏ上において一致する。従って、図５（ｂ）に示すように、ビームＬａ〜Ｌｃのポリゴンミラー３３への入射角度が異なる場合であっても、光軸Ｏ上で副走査方向に連続した画像情報を含むビームＬａ〜Ｌｃは、ビームスポットＧａ、Ｇｂ、Ｇｃを所定の位置に結像して画像情報を記録する。
【００３１】
なお、各ビームＬａ〜Ｌｃのポリゴンミラー３３への入射光路は、偏向されたビームＬａ〜Ｌｃが走査レンズ３４の光軸方向に入射するときに光軸Ｏに重なるように調整されるため、走査レンズ３４への入射位置が光軸Ｏから離れるにつれ、偏向された各ビームＬａ〜Ｌｃは完全には重ならずに主走査方向にずれることとなる。しかしながら、走査レンズ３４の中心である光軸Ｏ上において各ビームＬａ〜Ｌｃが重なるため、走査レンズの両端におけるズレ量はほぼ均等であり、且つごく僅かである。さらに、各ビームＬａ〜Ｌｃは常に平行状態を保持して走査レンズ３４に入射するため、光軸Ｏから離れた位置においても各ビームＬａ〜Ｌｃに対するｆθ特性のばらつきは小さく、被走査面上での走査ズレを効果的に抑制することができる。
【００３２】
また、ビームＬａ、ＬｃのビームＬｂに対する入射角度差θは、走査装置内に配置されるＬＤ２４ａ〜２４ｃやコリメータレンズ３１ａ〜３１ｃ等の光学部材の位置関係に応じて適宜設定することができるが、走査レンズ３４の全域にわたってｆθ特性の変動を抑え、被走査面上での走査ズレをより効果的に抑制するためには入射角度差θをなるべく小さくすることが好ましい。
【００３３】
また、ここではポリゴンミラー３３に入射する２本のビームＬａ、Ｌｂ、及びビームＬｂ、Ｌｃのなす主走査方向の角度を同一の角度θとして説明したが、２本のビームのなす角度が異なる場合であっても全く同様に説明される。例えばビームＬａ、Ｌｂのなす角度をθ１、ビームＬｂ、Ｌｃのなす角度をθ２とした場合は、ビームＬａ、Ｌｃの入射するときの偏向面３３ａの角度を、ビームＬｂの入射するときの角度からそれぞれ−１／２θ１、＋１／２θ２だけ傾斜させることにより、各ビームＬａ〜Ｌｃの反射光を同一方向とすることができる。
【００３４】
図６に、本実施形態のマルチビーム走査装置の各ビームに対する走査レンズのｆθ特性を示す。ここでは、走査レンズの中央（図２の入射位置Ｄ）における像高を０ｍｍとして、像高を主走査方向（図２の矢印Ｃ方向）に１５０ｍｍまで、反対方向に−１５０ｍｍまで変化させた場合のビームＬａ、Ｌｂ、Ｌｃに対する走査レンズのｆθ特性の変化を示している。同図から明らかなように、各ビームＬａ〜Ｌｃに対する走査レンズのｆθ特性は、像高に関係なくほとんどズレが見られない。従って、各ビームＬａ〜Ｌｃのポリゴンミラー３３への入射角度に差を設けながら、同時に各ビームＬａ〜Ｌｃに対するｆθ特性を走査レンズの全域にわたってほぼ等しくすることができる。
【００３５】
ポリゴンミラー３３への入射角度に差を設けた場合の各ビームＬａ〜Ｌｃの光路構成は上記実施形態以外にも種々考えられる。比較例として、図７、図８に２種類の光路構成について示す。図４と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。また、ＬＤ２４ａ〜２４ｃからシリンドリカルレンズ３２までの構成は図２と同様であるとする。図７は、ビームＬｂを基準光軸とし、ビームＬｂの偏向面３３ａｂでの反射点Ｑを基準反射点として、ビームＬａ、Ｌｃが共に基準反射点Ｑを通るように構成したものである。
【００３６】
この場合においても、図４と同様に各ビームＬａ〜Ｌｃの反射光の光軸を同一方向とするためには、ＬＤ２４ａ〜２４ｃの発光タイミングを調整し、ビームＬａ、Ｌｃの入射するときの偏向面３３ａの角度を、それぞれ−１／２θ１、＋１／２θ２だけ傾斜させることが必要となる。そのため、各ビームＬａ〜Ｌｃが基準反射点Ｑを通過する時間にずれが生じ、図７に示すように、偏向面３３ａａでのビームＬａの反射点Ｐ及び偏向面３３ａｃでのビームＬａの反射点Ｒは主走査方向において走査レンズ３４の光軸Ｏには重ならず、偏向面３３ａａ及び３３ａｃで偏向され走査レンズ３４の光軸方向に入射するビームＬａ及びＬｃは主走査方向において光軸Ｏからずれた平行光となっている。
【００３７】
図８は、各ビームＬａ〜Ｌｃの偏向面３３ａａ、３３ａｂ、３３ａｃでの反射点Ｐ、Ｑ、Ｒから被走査面までの距離が等しくなるように構成したものである。この場合も図４、図７と同様に、各ビームＬａ〜Ｌｃの反射光を同一方向とするためには、ＬＤ２４ａ〜２４ｃの発光タイミングにより各ビームＬａ〜Ｌｃの入射する際の偏向面３３ａの角度を調整することが必要となる。その結果、反射点Ｐ、Ｑ、Ｒは光軸Ｏと直交する直線Ｓ上に並ぶため、反射点Ｐ、Ｒは主走査方向において光軸Ｏには重ならず、走査レンズ３４の光軸方向に入射するビームＬａ及びＬｃは主走査方向において光軸Ｏからずれた平行光となっている。
【００３８】
図７、図８に示したような光路構成では、ポリゴンミラー３３により偏向された各ビームＬａ〜Ｌｃは互いに平行となっているが、走査レンズ３４の光軸Ｏ方向に偏向された際にビームＬａ、Ｌｃは主走査方向において光軸Ｏには重ならず、後述するように走査レンズ３４上の各像高における基準ビームＬｂからの平均ズレ量及びバラツキが大きくなる。そのため、図４に示した本発明の光路構成に比べて走査レンズ３４の各位置でのｆθ特性のズレが大きく、ひいては被走査面上での走査ズレも大きくなる。
【００３９】
本実施形態においては、３つのＬＤを備えた３ビームレーザ（２ＦＢ型）のマルチビーム走査装置についてのみ説明したが、ＬＤを２つ、或いは４つ以上備えたマルチビーム走査装置においても全く同様にして走査ズレを抑制できるのはもちろんである。また、本実施形態のマルチビーム走査装置を画像形成装置に搭載することにより、ビームスプリッタを用いずに簡易な構成で被走査面上での走査ズレを抑制することができ、レーザ出力の高い高価なＬＤを使用せずに高画質な画像を形成することができる。
【実施例１】
【００４０】
図２、図４のマルチビーム走査装置における各ビームの光軸補正を、表１を用いて具体的に説明する。ここで、ポリゴンミラー３３の面数は６面、面間距離は４０ｍｍ、回転数は３４５００ｒｐｍとする。また、ポリゴンミラー３３に入射するビームＬａ、ビームＬｃは、ビームＬｂを基準として主走査方向にそれぞれ−２．４°、＋２．４°傾斜しているものとし、主走査方向においてビームＬｂの入射光と反射光とのなす角度は８０°、基準偏向面３３ａｂと反射光とのなす角度は５０°とする。
【００４１】
【表１】
2005234398.tif 000003
いま、ある画像情報を含む基準ビームＬｂと、それと副走査方向に連続した画像情報を含むビームＬａ、Ｌｃとをポリゴンミラー３３により同一方向に偏向するためには、ビームＬａが入射する偏向面３３ａａを、基準偏向面３３ａｂから−２．４×１／２＝−１．２（°）回転させ、ビームＬｃが入射する偏向面３３ａｃを、基準偏向面３３ａｂから＋２．４×１／２＝＋１．２（°）回転させる必要がある。そこで、ビームＬａ、Ｌｃの射出タイミングを基準ビームＬｂからずらして偏向面３３ａａ、３３ａｃの角度を調整すれば良い。
【００４２】
ここで、ポリゴンミラー３３の回転数が３４５００ｒｐｍであるから、ポリゴンミラー３３が１．２°回転するのに要する時間は、（１．２／３６０）×（１／３４５００）×６０＝５．８×１０−６（ｓ）＝５．８（μｓ）である。そのため、ＬＤ２４ａ、２４ｃからビームＬａ、ＬｃをビームＬｂに対してそれぞれ−５．８μｓ、＋５．８μｓずつずらして射出する。これにより、ポリゴンミラー３３により偏向されたビームＬａ、Ｌｃの光軸を、主走査方向において基準ビームＬｂの光軸と平行にすることができる。
【００４３】
さらに、走査レンズ３４の光軸方向に偏向されたビームＬａ〜Ｌｃの光軸を走査レンズ３４の光軸Ｏと主走査方向において重ね合わせるためには、ビームＬａ〜Ｌｃの反射点Ｐ、Ｑ、Ｒが、主走査方向において走査レンズ３４の光軸Ｏ上に重なることが必要である。そこで、先ず基準ビームＬｂが走査レンズ３４の光軸方向に偏向される際の反射点Ｑが光軸Ｏ上に重なるようにビームＬｂの入射光路を平行移動させる。
【００４４】
次に、反射点Ｐ、Ｒが光軸Ｏと重なる位置にビームＬａ、Ｌｃの入射光路を平行移動させる。ここでは、ビームＬｂの反射点Ｑを基準として、光軸Ｏ上においてビームＬａの反射点Ｐの位置を０．０７６ｍｍだけ走査レンズ３４方向にずらし、ビームＬｃの反射点Ｒの位置を０．０５９ｍｍだけ反対方向にずらすことにより、走査レンズ３４の光軸Ｏ方向に偏向された各ビームＬａ〜Ｌｃを主走査方向において光軸Ｏと重ね合わせている。
【実施例２】
【００４５】
図４に示した本発明のビーム光路構成と、図７、８に示した比較例のビーム光路構成とを用いて、ポリゴンミラーにより偏向された各ビームの光軸のズレ量を測定した結果を表２に示す。なお、ポリゴンミラー３３の仕様や各ビームＬａ〜Ｌｃの偏向面への入射角度は実施例１と同様とする。ここでは、ビームＬｂを基準として、−１５０ｍｍ〜１５０ｍｍまでの像高におけるビームＬａ、ＬｃのビームＬｂからのズレ量を、各ビームの光軸が走査レンズ３４の光軸と主走査方向において重なる本発明のマルチビーム走査装置、各ビームが基準反射点を通過する図７の比較例（比較例１）、及び各ビームの反射点から被走査面までの距離を等しくした図８の比較例（比較例２）のそれぞれについて測定した。
【００４６】
【表２】
2005234398.tif 000004
表２から明らかなように、本発明のマルチビーム走査装置においては、各ビームＬａ〜Ｌｃは光軸Ｏ上に重なるため、像高０ｍｍにおける基準光軸（Ｌｂ）からのビームＬａ、Ｌｃのズレ量は０である。また、像高が０〜−１５０ｍｍの範囲では、本発明の基準光軸（Ｌｂ）からのビームＬａ、Ｌｃのズレ量は比較例１、２に比べ小さくなっている。なお、像高が３５〜１５０ｍｍの範囲では、本発明の基準光軸（Ｌｂ）からのビームＬａ、Ｌｃのズレ量が比較例１、２に比べ若干大きくなっているが、これは比較例１、２においては基準光軸（Ｌｂ）からのズレ量が最小となる像高が、０ｍｍよりプラス側にシフトしているためである。
【００４７】
従って、全像高でのビームＬａ、Ｌｃのズレ量のバラツキや最大ズレ量等から総合的に判断すると、本発明の光路構成は比較例１、比較例２の光路構成に比べ、基準ビームＬｂに対するビームＬａ、Ｌｃのズレ量のバラツキが各像高において小さく、またズレ量の平均及び標準偏差も小さくなっている。この結果より、本発明のマルチビーム走査装置は、比較例１、２に比べて走査ズレを低減するのに有効であることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、複数の光源部と、該光源部から射出される複数のビーム光を偏向走査する偏向手段と、該偏向手段の偏向面により偏向されたビーム光を被走査面上に結像させる走査レンズと、を備え、被走査面上の副走査方向の複数ラインを同時に走査して画像情報を記録するマルチビーム走査装置において、複数のビーム光は、偏向手段への入射角度が主走査方向においてそれぞれ異なっており、偏向手段により偏向された後に副走査方向に連続した画像情報を含む各ビーム光が平行となり、且つ、走査レンズの光軸方向に偏向された各ビーム光が走査レンズの光軸と主走査方向において重なることとする。
【００４９】
これにより、副走査方向に連続した画像情報を含む各ビームに対する走査レンズのｆθ特性はほとんど変化せず、簡易な構成で被走査面上での走査ズレを効果的に抑制することができる。また、ビームスプリッタを用いて光路合成する必要がなくなるため、レーザ出力の高い高価なＬＤが不要となり、走査装置の低コスト化にも有利となる。
【００５０】
また、上記構成のマルチビーム走査装置を備えた画像形成装置を提供することにより、走査ズレによる画像の劣化を防止し、高画質な画像形成を実現するとともに、画像形成装置の構造の簡素化及び低コスト化に貢献する。
【００５１】
また、入射角度が主走査方向において異なる複数のビーム光が偏向手段に入射するときの偏向面の角度を調整し、さらに偏向手段に入射する各ビーム光の光路を平行移動することにより、副走査方向に連続した画像情報を含む各ビーム光の反射光を平行とし、且つ走査レンズの光軸方向に偏向された反射光が走査レンズの光軸と主走査方向において重なるようにしたので、ビームスプリッタを用いずに走査レンズに入射する各ビーム光の光路を容易に調整することができ、簡便且つ低コストで各ビームに対するｆθ特性の変化を低減することができる。
【００５２】
また、各ビーム光の光源部からの射出タイミングを変化させて、各ビーム光が偏向手段に入射するときの偏向面の角度を調整することにより、走査レンズに入射する各ビーム光の光軸を容易に平行とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】は、本発明のマルチビーム走査装置が搭載される画像形成装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】は、本発明の一実施形態に係るマルチビーム走査装置の光路構成を示す部分平面図である。
【図３】は、図２におけるマルチビーム走査装置の概略側面図である。
【図４】は、図２におけるマルチビーム走査装置のポリゴンミラー付近の拡大図である。
【図５】は、ポリゴンミラーへのビーム入射角度とビームスポット位置の関係を示す概略図である。
【図６】は、本実施形態におけるマルチビーム走査装置の各ビームに対する走査レンズのｆθ特性を示すグラフである。
【図７】は、ビーム入射角に差を設けた場合の光路構成を示す比較例である。
【図８】は、ビーム入射角に差を設けた場合の光路構成を示す他の比較例である。
【図９】は、従来のマルチビーム走査装置の構成を示す概略図である。
【符号の説明】
【００５４】
１    画像形成装置
２    本体
３    画像形成部
４    帯電ユニット
５    感光体ドラム
６    画像読取部
７    走査装置
８    現像ユニット
９    トナーコンテナ
１４    定着部
１８    クリーニング装置
２４ａ、２４ｂ、２４ｃ    ＬＤ
２５ａ、２５ｂ    プリズム
２６    平面ミラー
３０    ＬＤユニット
３１、３１ａ、３１ｂ、３１ｃ    コリメータレンズ
３２    シリンドリカルレンズ
３３    ポリゴンミラー
３３ａ、３３ａａ、３３ａｂ、３３ａｃ    偏向面
３４    走査レンズ
３５    感光体ドラム
Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ    ビーム
Ｄ、Ｅ、Ｆ    入射点
Ｐ、Ｑ、Ｒ    反射点
Ｏ    走査レンズ光軸
Ｇａ、Ｇｂ、Ｇｃ    ビームスポット
【図１】
2005234398.tif 000005
【図２】
2005234398.tif 000006
【図３】
2005234398.tif 000007
【図４】
2005234398.tif 000008
【図５】
2005234398.tif 000009
【図６】
2005234398.tif 000010
【図７】
2005234398.tif 000011
【図８】
2005234398.tif 000012
【図９】
2005234398.tif 000013