(57)【要約】【課題】  光ビームの主走査方向の射出角の変動を小さく抑えつつ、副走査方向の射出角を容易に調整できるマルチビーム走査装置、それを備えた光走査装置及び画像形成装置を低コストで提供する。【解決手段】半導体レーザ等からなる複数の光源と、前記光源と一対一に対応して設けられる、前記光源から出射した光ビームをカップリングする複数のカップリングレンズと、前記複数の光源と前記複数のカップリングレンズとをそれぞれ保持する保持部材とを有する複数の光源部のうちの少なくとも１つにおいて、互いに所定の角度をなす２つの平面を有するクサビ状部材を設け、前記クサビ状部材の有する２つの平面の、主走査断面内でのなす角が略最大となる位置を基準として、前記クサビ状部材を回転させ、前記複数の光源部より射出される光ビームの副走査方向の射出角度を調整可能とする。【選択図】  図１
2005156745.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体レーザ等からなる複数の光源と、
前記光源と一対一に対応して設けられ、前記光源から出射した光ビームをカップリングする複数のカップリングレンズと、
前記複数の光源と前記複数のカップリングレンズとをそれぞれ保持する第１の保持部材とを有する複数の光源部と、
前記複数の光源部のうちの少なくとも１つと連結される、互いに所定の角度をなす２つの平面を有するクサビ状部材とを具備し、
前記クサビ状部材の有する２つの平面の、主走査断面内でのなす角が略最大となる位置を基準として、前記クサビ状部材の回転がなされ、前記複数の光源部より射出される光ビームの副走査方向の射出角度が調整されてなることを特徴とするマルチビーム光源装置。
【請求項２】
前記クサビ状部材の回転角度をφとし、前記互いに所定の角度をなす２つの平面の、主走査断面内でのなす角が最大となる状態をφ＝０とした時、
−４５°≦φ≦＋４５°
の範囲内で前記クサビ状部材が回転されてなることを特徴とする請求項１記載のマルチビーム光源装置。
【請求項３】
前記クサビ状部材の回転による調整を行わない光源部を少なくとも１つと、
前記クサビ状部材を少なくとも１つと、
前記クサビ状部材の回転による調整を行わない光源部と前記クサビ状部材とを一体的に保持する第２の保持部材とを具備し、
前記第２の保持部材におけるクサビ状部材の回転による調整を行わない光源部取り付け面と、前記第２の保持部材におけるクサビ状部材取り付け面とが、平行であることを特徴とする請求項１又は２に記載のマルチビーム光源装置。
【請求項４】
前記クサビ状部材の回転による調整を行わない光源部を少なくとも１つと、
前記クサビ状部材を少なくとも１つと、
前記クサビ状部材の回転による調整を行わない光源部と前記クサビ状部材とを一体的に保持する第２の保持部材とを具備し、
前記第２の保持部材におけるクサビ状部材の回転による調整を行わない光源部取り付け面と、前記第２の保持部材におけるクサビ状部材取り付け面とが、主走査方向にある角度を有し、前記角度は、前記互いに所定の角度をなす２つの平面を有するクサビ状部材における２つの平面がなす角と略同じであることを特徴とする請求項１又は２に記載のマルチビーム光源装置。
【請求項５】
前記クサビ状部材の回転による調整を行わない光源部を少なくとも１つと、
前記クサビ状部材を少なくとも１つと、
前記クサビ状部材の回転による調整を行わない光源部と前記クサビ状部材とを一体的に保持する第２の保持部材とを具備し、
前記第２の保持部材におけるクサビ状部材の回転による調整を行わない光源部取り付け面と、前記第２の保持部材におけるクサビ状部材取り付け面とが、同一平面内にあることを特徴とする請求項１又は２に記載のマルチビーム光源装置。
【請求項６】
前記クサビ状部材の回転による調整を行わない光源部を少なくとも１つと、
前記クサビ状部材を少なくとも１つと、
前記クサビ状部材の回転による調整を行わない光源部と前記クサビ状部材とを一体的に保持する第２の保持部材とを具備し、
前記第２の保持部材におけるクサビ状部材の回転による調整を行わない光源部取り付け面と、前記第２の保持部材におけるクサビ状部材取り付け面とが、主走査断面内で所定の角度を有し、前記クサビ状部材取り付け面に対する、前記光源部取り付け面の傾きの方向が、前記クサビ状部材取り付け面に対する、前記クサビ状部材上の光源部取り付け面の傾きの方向と同じであることを特徴とする請求項１又は２に記載のマルチビーム光源装置。
【請求項７】
前記クサビ状部材の回転による調整を行わない光源部を少なくとも１つと、
前記クサビ状部材を少なくとも１つと、
前記クサビ状部材の回転による調整を行わない光源部と前記クサビ状部材とを一体的に保持する第２の保持部材とを具備し、
前記第２の保持部材の有する前記光源部取り付け面と、前記第２の保持部材の有するクサビ状部材取り付け面との間隔が、主走査方向において、前記クサビ状部材の厚さと略同じ量である段差を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のマルチビーム光源装置。
【請求項８】
前記半導体レーザ等からなる複数の光源のうち少なくとも１つは、１つのパッケージ内、又は、１つのチップ上に複数の発光点を備えたマルチビーム光源であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のマルチビーム光源装置。
【請求項９】
請求項１から８いずれか１項に記載のマルチビーム光源装置が組み込まれたことを特徴とする光走査装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の光走査装置が組み込まれたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
半導体レーザ等からなる複数の光源と、
前記光源と一対一に対応して設けられ、前記光源から出射した光ビームをカップリングする複数のカップリングレンズと、
前記複数の光源と前記複数のカップリングレンズとをそれぞれ保持する第１の保持部材とを有する複数の光源部と、
前記複数の光源部のうちの少なくとも１つと連結されるクサビ状部材とを具備するマルチビーム光源装置の光走査方法であって、
前記クサビ状部材の有する互いに所定の角度をなす２つの平面の、主走査断面内でのなす角が略最大となる位置を基準として、前記クサビ状部材の回転がなされ、前記複数の光源部より射出される光ビームの副走査方向の射出角度が調整されることを特徴とする光走査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の光源からそれぞれ出射した光ビームを一度に走査することにより複数ラインを同時に被走査体上に記録可能にするマルチビーム光源装置とそれを備えた光走査装置及び画像形成装置、並びに、このマルチビーム光源装置を用いた光走査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一度に複数の光ビームを走査することにより複数ラインを同時に記録することができるようにした従来のマルチビーム光源装置としては、例えば、特許文献１、２に記載されているものがある。このマルチビーム光源装置では、複数の半導体レーザと、その各半導体レーザに対応させてそれぞれ設けたカップリングレンズとを主走査方向に配列してそれらを保持部材で一体的に保持した第１の光源部と、その第１の光源部と同様な構成の第２の光源部と、その第１、第２の光源部からそれぞれ出射した光ビームを合成して近接させて出射するビーム合成手段とを備えている。
【０００３】
このようなマルチビーム光源装置において、ビーム合成手段により合成されて被走査体上にそれぞれ形成される各ビームスポットの間隔調整は、光源部の光軸アライメントの調整精度や、ビームスプリッタ面の精度、更には反射面の角度精度に頼るところが大きかった。従って、量産を考慮すると改善が必要であった。そこで、このような複数の光源からそれぞれ出射した光ビームをビーム合成手段により合成するマルチビーム光源装置では、１つの光源部から出射した光ビームと他の光源部から出射した光ビームの副走査方向における相対角度を調整可能にすることで、それら複数の光ビームの被走査体上でのビームスポット配列のズレを抑えて、出力される画像の品質低下を防止するようにしている。
【０００４】
しかしながら、このような従来の複数の光源部からそれぞれ出射した光ビームの副走査方向における相対角度を調整する手段は、例えば半導体レーザ等の光源を一体に保持する保持部材に、その保持部材の設置角度を副走査方向に移動させる方向に進退可能な調整部材を点接触あるいは線接触で当接させることにより調整するものであった。そのため、その調整部材と保持部材の材質（材料物性）や形状によっては、マルチビーム光源装置が置かれている環境の温度変化が大きいと、それに伴って調整部材や保持部材が変形して、それにより保持部材の設置角度が所望の設置角度に対してズレてしまう恐れがあった。
【０００５】
これらの問題に対しては、温度変化が生じても光源とカップリングレンズとを一体的に保持する保持部材の取付姿勢が変動しにくいようにすることを目的とした技術が、特許文献３に開示されている。
【特許文献１】特開平１１−２３９８８号公報
【特許文献２】特開平１１−２１２００６号公報
【特許文献３】特開２００３−２９１８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献３に開示された技術は、スペーサ部材を回転させることによって、光源部の副走査方向の設置角度（＝光源部から射出される光ビームの副走査方向の射出角）を調整するものであるが、スペーサ部材を回転すると、光源部の主走査方向の設置角度（＝光源部から射出される光ビームの主走査方向の射出角）も変動してしまう。この主走査方向の設置角度の変動が大きいと、光ビームが経由する光学素子の有効範囲から外れて光学特性が劣化したり、更にはケラレが発生して被走査面に必要な光量の光ビームが照射されなくなるという問題があった。
【０００７】
また、特許文献３に開示されたような構成のマルチビーム光源装置においては、カップリングレンズを保持部材に固定する際の光軸調整誤差や、ビーム合成プリズムの光軸合成精度誤差、そして、上下の光源部の取り付け面の精度等の影響によって生じる副走査方向の光軸偏差以上に、スペーサ部材による光源部の設置角度を調整できるようにする必要がある。このとき、フランジの、上下の光源部の取り付け面の精度が悪いと、必要となる調整範囲が大きくなる。調整範囲を大きくするためにはスペーサ部材の有する２平面のなす角を大きく取る必要があるが、スペーサ部材の有する２平面のなす角を大きくすると、光源部の主走査方向の設置角度が大きく変動したり、あるいは副走査方向の設置角度調整の分解能が低くなったりしてしまうという問題があった。また、上述したスぺーサ部材の代わりに、三角プリズムや液晶偏向素子を用いたピッチ調整方法も提案されているが、これらの素子は高価であり、コスト高となってしまう。
【０００８】
本発明は、上記のような問題点に鑑み、光ビームの主走査方向の射出角の変動を小さく抑えつつ、副走査方向の射出角を容易に調整でき、且つ、低コストなマルチビーム走査装置、それを備えた光走査装置及び画像形成装置、並びに、このマルチビーム光源装置を用いた光走査方法を提供することを目的とする。また、像面における有効走査範囲を広くとれるマルチビーム走査装置、それを備えた光走査装置及び画像形成装置、並びに、このマルチビーム光源装置を用いた光走査方法を提供することを目的とする。また、光源装置を大型化させることなく、効率的にビーム数を増やすことができるマルチビーム走査装置、それを備えた光走査装置及び画像形成装置、並びに、このマルチビーム光源装置を用いた光走査方法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】
請求項１に記載の発明は、半導体レーザ等からなる複数の光源と、前記光源と一対一に対応して設けられ、前記光源から出射した光ビームをカップリングする複数のカップリングレンズと、前記複数の光源と前記複数のカップリングレンズとをそれぞれ保持する第１の保持部材とを有する複数の光源部と、前記複数の光源部のうちの少なくとも１つと連結される、互いに所定の角度をなす２つの平面を有するクサビ状部材とを具備し、前記クサビ状部材の有する２つの平面の、主走査断面内でのなす角が略最大となる位置を基準として、前記クサビ状部材の回転がなされ、前記複数の光源部より射出される光ビームの副走査方向の射出角度が調整されてなるマルチビーム光源装置としたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、前記クサビ状部材の回転角度をφとし、前記互いに所定の角度をなす２つの平面の、主走査断面内でのなす角が最大となる状態をφ＝０とした時、−４５°≦φ≦＋４５°の範囲内で前記クサビ状部材が回転されてなる請求項１記載のマルチビーム光源装置としたことを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、前記クサビ状部材の回転による調整を行わない光源部を少なくとも１つと、前記クサビ状部材を少なくとも１つと、前記クサビ状部材の回転による調整を行わない光源部と前記クサビ状部材とを一体的に保持する第２の保持部材とを具備し、前記第２の保持部材におけるクサビ状部材の回転による調整を行わない光源部取り付け面と、前記第２の保持部材におけるクサビ状部材取り付け面とが、平行である請求項１又は２に記載のマルチビーム光源装置としたことを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の発明は、前記クサビ状部材の回転による調整を行わない光源部を少なくとも１つと、前記クサビ状部材を少なくとも１つと、前記クサビ状部材の回転による調整を行わない光源部と前記クサビ状部材とを一体的に保持する第２の保持部材とを具備し、前記第２の保持部材におけるクサビ状部材の回転による調整を行わない光源部取り付け面と、前記第２の保持部材におけるクサビ状部材取り付け面とが、主走査方向にある角度を有し、前記角度は、前記互いに所定の角度をなす２つの平面を有するクサビ状部材における２つの平面がなす角と略同じである請求項１又は２に記載のマルチビーム光源装置としたことを特徴とする。
【００１３】
請求項５記載の発明は、前記クサビ状部材の回転による調整を行わない光源部を少なくとも１つと、前記クサビ状部材を少なくとも１つと、前記クサビ状部材の回転による調整を行わない光源部と前記クサビ状部材とを一体的に保持する第２の保持部材とを具備し、前記第２の保持部材におけるクサビ状部材の回転による調整を行わない光源部取り付け面と、前記第２の保持部材におけるクサビ状部材取り付け面とが、同一平面内にある請求項１又は２に記載のマルチビーム光源装置としたことを特徴とする。
【００１４】
請求項６記載の発明は、前記クサビ状部材の回転による調整を行わない光源部を少なくとも１つと、前記クサビ状部材を少なくとも１つと、前記クサビ状部材の回転による調整を行わない光源部と前記クサビ状部材とを一体的に保持する第２の保持部材とを具備し、前記第２の保持部材におけるクサビ状部材の回転による調整を行わない光源部取り付け面と、前記第２の保持部材におけるクサビ状部材取り付け面とが、主走査断面内で所定の角度を有し、前記クサビ状部材取り付け面に対する、前記光源部取り付け面の傾きの方向が、前記クサビ状部材取り付け面に対する、前記クサビ状部材上の光源部取り付け面の傾きの方向と同じである請求項１又は２に記載のマルチビーム光源装置としたことを特徴とする。
【００１５】
請求項７記載の発明は、前記クサビ状部材の回転による調整を行わない光源部を少なくとも１つと、前記クサビ状部材を少なくとも１つと、前記クサビ状部材の回転による調整を行わない光源部と前記クサビ状部材とを一体的に保持する第２の保持部材とを具備し、前記第２の保持部材の有する前記光源部取り付け面と、前記第２の保持部材の有するクサビ状部材取り付け面との間隔が、主走査方向において、前記クサビ状部材の厚さと略同じ量である段差を有する請求項１又は２に記載のマルチビーム光源装置としたことを特徴とする。
【００１６】
請求項８記載の発明は、前記半導体レーザ等からなる複数の光源のうち少なくとも１つは、１つのパッケージ内、又は、１つのチップ上に複数の発光点を備えたマルチビーム光源である請求項１から７のいずれか１項に記載のマルチビーム光源装置としたことを特徴とする。
【００１７】
請求項９記載の発明は、請求項１から８いずれか１項に記載のマルチビーム光源装置が組み込まれた光走査装置としたことを特徴とする。
【００１８】
請求項１０記載の発明は、請求項９に記載の光走査装置が組み込まれた画像形成装置としたことを特徴とする。
【００１９】
請求項１１記載の発明は、半導体レーザ等からなる複数の光源と、前記光源と一対一に対応して設けられ、前記光源から出射した光ビームをカップリングする複数のカップリングレンズと、前記複数の光源と前記複数のカップリングレンズとをそれぞれ保持する第１の保持部材とを有する複数の光源部と、前記複数の光源部のうちの少なくとも１つと連結されるクサビ状部材とを具備するマルチビーム光源装置の光走査方法であって、前記クサビ状部材の有する互いに所定の角度をなす２つの平面の、主走査断面内でのなす角が略最大となる位置を基準として、前記クサビ状部材の回転がなされ、前記複数の光源部より射出される光ビームの副走査方向の射出角度が調整されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、光ビームの主走査方向の射出角の変動を小さく抑えつつ、副走査方向の射出角を容易に調整できるマルチビーム走査装置、それを備えた光走査装置及び画像形成装置を低コストで実現することができる。また、マルチビーム走査装置において、副走査方向の射出角の調整を行う光源部の光ビームと、調整を行わない光源部の光ビームとの、副走査方向の射出角の偏差の必要な調整範囲を小さく抑えることにより、光ビームの主走査方向の射出角の変動をさらに小さく抑えることができる。また、マルチビーム走査装置において、副走査方向の射出角の調整を行う光源部の光ビームと、調整を行わない光源部の光ビームとが、主走査方向になす角を小さくすることができ、結果として像面における有効走査範囲を広くとることができる。また、マルチビーム走査装置において、より多くの光源を、一体の光源制御基板に取り付けることができ、装置を低コストすることができる。また、マルチビーム走査装置に設けられる光源部を大型化させることなく、効率的にビーム数を増やすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明に係るマルチビーム走査装置の一の実施形態は、半導体レーザ等からなる複数の光源と、前記光源と一対一に対応して設けられる、前記光源から出射した光ビームをカップリングする複数のカップリングレンズと、前記複数の光源と前記複数のカップリングレンズとをそれぞれ保持する保持部材とを有する複数の光源部のうちの少なくとも１つにおいて、互いに所定の角度をなす２つの平面を有するクサビ状部材を設け、前記クサビ状部材の有する２つの平面の、主走査断面内でのなす角が略最大となる位置を基準として、前記クサビ状部材を回転させ、前記複数の光源部より射出される光ビームの副走査方向の射出角度を調整可能としたことを特徴とする。本実施形態によれば、光ビームの主走査方向の射出角の変動を小さく抑えつつ、副走査方向の射出角を容易に調整できるマルチビーム走査装置を低コストで実現することができる。
【実施例１】
【００２２】
本発明を適用した本実施例のマルチビーム光源装置の装置構成について添付図面に基づいて以下に説明する。図１は、本実施例のマルチビーム光源装置の断面図である。図２は、本実施例のマルチビーム光源装置の構成を示す分解斜視図である。図２において、ｙは主走査方向、ｚは副走査方向、ｘはｙｚ平面に垂直な方向を示す。図３は、本実施例のマルチビーム光源装置の有する第１の光源部と第２の光源部の位置関係を示す図である。
【００２３】
図１、２に示すように、このマルチビーム光源装置１は、第１の光源部１１、第２の光源部１２を備えている。第１の光源部１１は、２つの半導体レーザ２ａ、２ｂ、半導体レーザ２ａ、２ｂにそれぞれ対応するカップリングレンズ３ａ、３ｂ、及び、半導体レーザ２ａ、２ｂとカップリングレンズ３ａ、３ｂを保持する保持部材５Ａとを備えている。また、第２の光源部１２は、２つの半導体レーザ２ｃ、２ｄ、半導体レーザ２ｃ、２ｄにそれぞれ対応するカップリングレンズ３ｃ、３ｄ、及び、半導体レーザ２ｃ、２ｄとカップリングレンズ３ｃ、３ｄを保持する保持部材５Ｂとを備えている。
【００２４】
第１の光源部１１と第２の光源部１２の位置関係は、図３に示すような関係にある。第１の光源部１１の有する保持部材５Ａは、図２に示すように、各々半導体レーザ２ａ、２ｂから出射した光ビームの光軸に略平行な円筒形状の嵌合部２１を形成し、その嵌合部２１を図１に示すようにフランジ１４に形成している嵌合孔１４ａに回転可能に嵌入させた状態で、図３に示すように保持部材５Ａを２本のネジ８、８により、フランジ１４に固定している。
【００２５】
同様に、第２の光源部１２の保持部材５Ｂにも、各々半導体レーザ２ｃ、２ｄから出射した光ビームの光軸に略平行な円筒形状の嵌合部２２を形成し、その嵌合部２２に図１に示すようにクサビ状部材６を嵌入させた状態で、図３に示すように保持部材５Ｂを２本のネジ８、８により、クサビ状部材６に形成している孔６ｃ、６ｃ（図２参照）を通してフランジ１４に固定している。
【００２６】
なお、フランジ１４と保持部材５Ｂとをクサビ状部材６を介してネジ８、８により締め付け固定する前は、保持部材５Ｂは嵌合部２２をクサビ状部材６に嵌入させた状態で光軸を中心に回転が自在である。本実施例のマルチビーム光源装置を図１に示す矢印Ａの方向から見た場合の、第２の光源１２近傍の断面図を図８に、第１の光源１１近傍の断面図を図９に示す。
【００２７】
図１に示すようにフランジ１４の左側の面には、第２の光源部１２から出射された２本の光ビームを反射させて、第１の光源部１１から出射された２本の光ビームに対して互いに接近させるようにして合成するビーム合成プリズム１５を取り付けている。そして、そのビーム合成プリズム１５と保持部材５Ａと保持部材５Ｂとを固定したフランジ１４に、ホルダ１６を例えばネジ止めにより固定する。
【００２８】
なお、フランジ１４と保持部材５Ｂとのクサビ状部材６を介しての固定、及び、フランジ１４と保持部材５Ａとの固定は、ネジ止め以外に接着やリベット等を使用した固定にしてもよい。
【００２９】
第１の光源部１１において、半導体レーザ２ａ、２ｂの保持部材５Ａへの固定は、共に保持部材５Ａに形成している段部に、その半導体レーザ２ａ、２ｂを圧入することにより行なっている。同様に、第２の光源部１２における半導体レーザ２ｃ、２ｄの保持部材５Ｂへの固定も、共に保持部材５Ｂに形成している段部に、その半導体レーザ２ｃ、２ｄを圧入することにより行なっている。
【００３０】
また、各カップリングレンズ３ａ〜３ｄは、保持部材５Ａ、５Ｂ内に形成している収納保持部にそれぞれ接着により固定している。その固定の際には、半導体レーザ２ａ〜２ｄからそれぞれ出射した光ビームのコリメート性及び光軸方向を、図示しない走査光学系の特性に応じて位置調整を行なって固定している。
【００３１】
なお、半導体レーザ２ａ〜２ｄの保持部材５Ａ、５Ｂへの固定は、上述した圧入に限るものではなく、別途用意の押さえ部材を用いて固定する方法を採用してもよい。また、カップリングレンズ３ａ〜３ｄの保持部材５Ａ、５Ｂへの固定も、上述した直接接着する方法に限るものではなく、そのカップリングレンズ３ａ〜３ｄをレンズセルを介して接着するようにしてもよいし、あるいはネジ部を設けたレンズセルを介して保持部材５Ａ、５Ｂに螺着することにより固定するようにしてもよい。更に、半導体レーザ２ａ〜２ｄとカップリングレンズ３ａ〜３ｄを、異なる保持部材に固定するようにしてもよい。
【００３２】
このマルチビーム光源装置１は、例えば、図５に示すような画像形成装置であるデジタル複写機に搭載される。このデジタル複写機は、複写機本体３０と、自動原稿給送装置（以下「ＡＤＦ」という）５０と、給紙ユニット６０とによって構成されている。ＡＤＦ５０は、原稿台５１上に積載された原稿を１枚ずつ自動給送して複写機本体３０のコンタクトガラス５２上に給送し、スキャナによる画像情報の読み取り後に、その原稿を原稿排出トレイ５３上に排出する。複写機本体３０内には、その上部にコンタクトガラス５２上にセットされた原稿の画像情報を読み取るスキャナ部７０と、上述したマルチビーム光源装置１と、被走査体である感光体ドラム２６を有する作像部等が設けられている。スキャナ部７０は、露光ランプと複数のミラーとレンズとＣＣＤ等からなる光学走査系を有している。
【００３３】
感光体ドラム２６の回りには、帯電装置３１と現像装置３２と、転写部を形成する転写ベルト３３と、クリーニング装置３４等がそれぞれ配設されている。そして、その感光体ドラム２６の転写紙搬送下流側（図４では左方側）には定着装置５５が、その下流側には反転・排紙部５６がそれぞれ設けられている。また、定着装置５５の下方には、両面ユニット４０が設けられている。スキャナ部７０の光学走査系は、コンタクトガラス５２上にセットされた原稿の画像を光学的に走査し、その画像情報をレンズによりＣＣＤの受光面に結像させて光電変換する。
【００３４】
その画像情報（画像信号）は、図示しない画像処理回路によりＡ／Ｄ変換等の処理が施された後、図示しない画像処理部により各種の画像処理が施され、次いで画像形成時にマルチビーム光源装置１から出射された光ビーム（レーザビーム）により、光走査装置２０が上記の画像処理された画像信号に基づく画像を、帯電装置３１により表面が一様に帯電された感光体ドラム２６の帯電面にレーザビームにより書き込み、そこに潜像を形成する。その潜像は、感光体ドラム２６が図５で時計回り方向に回転することにより現像装置３２のある位置まで回転移動すると、その現像装置３２により現像されてトナー像（可視像）となる。
【００３５】
一方、給紙ユニット６０に設けられているタンデム式の大量給紙装置６１、ユニバーサルトレイ６２、６３のいずれかの給紙段から、そこに収納されている転写紙ＰＰが複写機本体３０内に向けて給紙される。その転写紙ＰＰは、複写機本体３０内を上方に向けて搬送され、その先端がレジストローラ５４に突き当たって一旦停止した後に、感光体ドラム２６上に形成されているトナー像と一致する正確なタイミングでレジストローラ５４により再搬送され、そこに感光体ドラム２６上のトナー像が転写される。その転写紙は、感光体ドラム２６から分離された後、転写ベルト３３により定着装置５５に搬送され、そこで定着ローラによりトナー画像が定着される。
【００３６】
そして、その定着後の転写紙ＰＰは、片面画像形成時には反転・排紙部５６により直進方向に搬送されて排紙ローラ５７により排紙トレイ５８上に排紙される。また、両面画像形成時には、表面に画像が形成された転写紙Ｐが、反転・排紙部５６により表裏が反転された状態で両面ユニット４０側に搬送され、それが再給紙されて再び感光体ドラム２６が設けられている作像部に搬送され、今度は裏面側に画像が形成される。そして、その画像が定着装置５５で定着された後に、反転・排紙部５６により直進方向に搬送されて排紙ローラ５７により排紙トレイ５８上に排紙される。
【００３７】
このデジタル複写機に設けられている図１に示すマルチビーム光源装置１は、４個の半導体レーザ２ａ、２ｂ、２ｃ及び２ｄから４本の光ビームを出射し、その４本の光ビームを上述したように光走査装置２０が被走査体となる感光体ドラム２６の被走査面上をビームスポットとして等速走査する。その被走査面上におけるビームスポットの副走査方向（感光体の移動方向）の間隔となるビームピッチは、所定の値（例えば、書込密度１２００ｄｐｉでは、２１．２μｍ）に調整される。
【００３８】
前記ビームスポットの例を図６に示す。図６では、半導体レーザ２ａから出射された光ビームによるビームスポットをＢＳａ、半導体レーザ２ｂから出射された光ビームによるビームスポットをＢＳｂ、半導体レーザ２ｃから出射された光ビームによるビームスポットをＢＳｃ、半導体レーザ２ｄから出射された光ビームによるビームスポットをＢＳｄとしている。
【００３９】
また、ビームスポットＢＳａ、ＢＳｂ間の中間点をＣａ、ビームスポットＢＳｃ、ＢＳｄ間の中間点をＣｂとしている。このマルチビーム光源装置１では、カップリングレンズ３ａ〜３ｄの接着固定による光ビームの光軸調整誤差を補正するため、第１の光源部１１の半導体レーザ２ａ、２ｂからそれぞれ出射される２本の光ビームのビームピッチＢＳａとＢＳｂの中心点間の副走査方向（図６で上下方向）の距離は、マルチビーム光源装置１の組立時に、半導体レーザ２ａ、２ｂを固定している保持部材５Ａを、図３に示した嵌合部２１を中心にして略光軸回りに回転させることにより調整している。
【００４０】
このようにして、その２本の光ビームのビームスポットＢＳａ、ＢＳｂの各中心点間の副走査方向の距離（図６に３Ｐとして示している距離）を、例えば、２１．２μｍ×３＝６３．６μｍとしている。同様に、第２の光源部１２においても、ビームスポットＢＳｃ、ＢＳｄの各中心点間の副走査方向の距離（図６にＰとして示している距離）を２１．２μｍになるように、半導体レーザ２ｃ、２ｄを固定している保持部材５Ｂを、嵌合部２２を中心にして略光軸回りに回転させることにより調整している。
【００４１】
また、この図１に示したマルチビーム光源装置１では、第１の光源部１１を下に、第２の光源部１２を上に配置し、第１の光源部１１と第２の光源部１２とから出射した光ビームをビーム合成プリズム１５により合成しているが、その両者の光ビームの副走査方向の相対的な光軸偏差θ１を適当に設定することにより、図６に示す各ビームスポットの中間点Ｃａ、Ｃｂ間の副走査方向のビームピッチを調整することができる。
【００４２】
ところが、このビーム合成プリズム１５により合成した第１の光源部１１と第２の光源部１２からそれぞれ出射された各光ビームのピッチ調整は、カップリングレンズ３ａ〜３ｄの保持部材５Ａ、５Ｂへの接着固定による光軸調整誤差や、ビーム合成プリズム１５の光軸合成精度誤差等の影響により、所望の光軸偏差θ１（図１参照）を得ることが難しい。従って、被走査面において各ビームスポットの中間点Ｃａ、Ｃｂ間の副走査方向のビームピッチを、所望のピッチ（ここでは０．０μｍ）にすることができないことがあった。
【００４３】
そこで、本実施例では、図１に示すように、マルチビーム光源装置１において、半導体レーザ２ｃ、２ｄに対応させてクサビ状部材６を設け、このクサビ状部材６により第２の光源部の副走査方向の設置傾き（図１の副走査断面内での角度θｓ）を規制するようにしている。従って、図２に示したカップリングレンズ３ａ〜３ｄの保持部材５Ａ、５Ｂへの接着固定時に発生する光軸調整残差や、ビーム合成プリズム１５の光軸合成精度誤差等の影響によって生じる光軸偏差があっても、クサビ状部材６を回転調整することで、第２の光源部１２の設置傾き角（θｓ）を最適なものに調整して、第１の光源部１１と第２の光源部１２からそれぞれ出射された各光ビームの相対的な光軸偏差（θ１）を調整することができる。それにより、図６に示した２つの各ビームスポットＢＳａ、ＢＳｂの中間点Ｃａと、ビームスポットＢＳｃ、ＢＳｄの中間点Ｃｂとの間のビームピッチを、所望のピッチ（０．０μｍ）にすることができる。
【００４４】
ここで、クサビ状部材６の形状を図４、７に示す。図７は、図４に示すＢ方向からクサビ状部材６を見た図である。このクサビ状部材６において、θ２の角をなす平面６ａ、６ｂのうち、６ａには第2の光源部１２が取り付けられる。また、６ｂを保持部材１４の取り付け面に取り付ける。平面６ｂには円筒部６ｄが設けられており、円筒部６ｄを保持部材１４に設けられた穴に嵌合することで、クサビ状部材６は円筒部６ｄの中心軸を中心として、保持部材１４の取り付け面に沿って回動することができる。
【００４５】
上述の通り、光源部１２を固定するねじ８、８は、クサビ状部材６の貫通孔６ｃ、６ｃを貫通して保持部材１４に螺着される。ここで貫通孔６ｃは、図７に示すように、６ａと６ｂとが角θ２をなす平面に平行で、クサビ状部材６の回転中心を通る基準面Ｃを基準として、両側に角度γにわたる円弧状の形状をなしており、したがって上述のねじ８がこの貫通孔６ｃを貫いている状態でも、基準面Ｃを基準として両方向にγ（幅で２×γ）だけ、クサビ状部材６を回転させることができる。
【００４６】
ここで、このクサビ状部材６を回転することによる、第2の光源部１２から射出される光ビームの射出角の変動量は以下の式で表せる。θｙは光源部から射出される光ビームの射出角の主走査方向成分、θｚは副走査方向成分を表し、これらはそれぞれ、クサビ状部材６の面６ａおよび６ｂ（なす角θ２）の、主走査断面内での角度（図８におけるθｍ）と、副走査断面内での角度（図１におけるθｓ）と等しい。
θｙ＝θｍ＝ｔａｎθ２×ｃｏｓφ
θｚ＝θｓ＝ｔａｎθ２×ｓｉｎφ
【００４７】
ここで、θ２＝１．０度とした時の、クサビ状部材回転角φとθｙ、θｚとの関係を図１０に示す。図１０に示すように、クサビ状部材の回転角を０度近傍では、φに対するθｙの変化量は非常に小さく、逆にθｚの変化量は大きい。従って、クサビ状部材６の向きをφ＝０（すなわち主走査断面内における２平面のなす角θｍが最大となる位置）を基準としてその前後で用いれば、クサビ状部材６の回転に対して第2の光源部１２から射出される光ビームの射出角は副走査方向に大きく変化し、主走査方向の変動は小さく抑えられる。特に、−４５°≦φ≦＋４５°の範囲では、φに対するθｚの変化量が、φに対するθｙの変化量より大きいため、効率的に副走査方向の光ビーム射出角を調整することができる。
【実施例２】
【００４８】
本実施例は、第１の実施例の変形例である。ところで、上述したようなマルチビーム光源装置１は、図１３に示すように光走査装置に組み込まれて使用される。この光走査装置は、マルチビーム光源装置９１から射出された複数（この例では４つ）の光ビームを、シリンダレンズ１０２を介してポリゴンミラー１０３で偏向走査し、２枚構成のｆθレンズ１０４を通過させた後、折り返しミラー１０７により反射させ、その反射光をトロイダルレンズ１０９により被走査体である感光体ドラム２６上に結像する。そして、その副走査方向に所定のピッチで並べられた４本の光ビームを、矢示Ｅの主走査方向に同時に走査して、感光体ドラム２６上に所望の画像を形成する。また、画像領域外には折り返しミラー１１１が設置され、この折り返しミラー１１１によって折り返された光ビームを同期検知センサ１１０を用いてセンシングすることで、４本の光ビームの点灯タイミングを制御する。
【００４９】
副走査方向に複数の光源を並べて用いるマルチビーム光源装置を組み込んだ光走査装置では、各光ビームを個別に検知するために、複数の光ビーム各々が同期検知センサ上で主走査方向に所定量以上離れている必要がある。このためには、光走査装置で用いられる光学系の性質上、一般的な光走査装置においては、ポリゴンミラーに至る複数の光ビームが各々、互いに主走査方向に所定量以上の角度をなしている必要がある。一方、上記複数の光ビーム各々の主走査方向の角度を大きくすると、像面における各ビームの有効走査範囲が異なるため、全てのビームで走査できる有効走査範囲が狭くなってしまうという問題がある。
【００５０】
そこで、本実施例では、図１に示すマルチビーム光源装置１において、図８と図９に示すように、保持部材１４における第2の光源部１２取り付け面１４ｃと、第１の光源部１１取り付け面１４ｄを、共にｙｚ平面に平行としたことを特徴とする。このような構成とすると、保持部材１４における第2の光源部１２取りつけ面１４ｃと、第１の光源部１１取り付け面１４ｄとが平行であるため、保持部材１４を成形加工する際、取り付け面１４ｃと１４ｄとを精度良く成形加工でき、特に取り付け面１４ｃと１４ｄとの副走査方向の角度差を小さく抑えることができる。従って、結果として光源部１２と光源部１１との光ビームの射出角の偏差θ１の必要な調整範囲を小さくすることができる。
【００５１】
また、このような構成によれば、図８に示すように、第2の光源部１２から射出される２本の光ビームの角２等分線が、ｘ軸に対して主走査方向にα２（＝θｍ）の傾きを持っているのに対し、図９に示すように光源部１１から射出される２本の光ビームの角２等分線はｘ軸に対して平行であるため、光源部１２の２本の光ビームと光源部１１の２本の光ビームとは、互いに主走査方向にα２の角度を持つため、α２≠α０としておけば、同期検知センサ上で４本の光ビームは主走査方向に分離され、個別に検知することが可能となる。ここでは、各光源部から射出される２本の光ビームの角２等分線は、光源部上に設けられた光源部取り付け面に垂直になるように設定しているため、２つの光源部の取り付け面がなす角も、主走査方向にα２（＝θｍ）となっている。
【００５２】
また、本実施例では、取り付け面１４ｃ、１４ｄが共にｙｚ平面に平行な例を示したが、必ずしもｙｚ平面に平行である必要はなく、１４ｃと１４ｄとが平行となるように構成してもよい。取り付け面１４ｃ、１４ｄが共にｙｚ平面に平行な場合と同じ作用効果を得ることができる。更に、取り付け面１４ｃと１４ｄとが共に同一平面内となるように構成してもよい。この構成によれば、更に精度良く成形加工することができるため、第２の光源部１２と第１の光源部１１との光ビームの射出角の偏差θ１の調整範囲を更に小さくすることができる。
【実施例３】
【００５３】
本実施例は、第１の実施例の変形例である。図１１は、図１に示す矢印Ａの方向から見たマルチビーム光源装置１における第１の光源部１１近傍の断面図である。図９と異なり、図１１では、保持部材１４の第2の光源部１２取り付け面１４ｃに対して第１の光源部１１取り付け面１４ｅが、主走査方向にα１傾いている。また、この取り付け面１４ｃに対する取り付け面１４ｅの傾きの方向は、取り付け面１４ｃに対する、クサビ状部材６の光源部取り付け面６ａの傾きと同じ方向である。
【００５４】
図１４に、本実施例のマルチビーム光源装置の光ビームを副走査方向から見た略図を示す。本実施例によれば、図１４に示すように、４つの光ビームのうち外側２つの光ビームがなす角はα２−α１＋α０となるため、上述したように取り付け面１４ｃに対する取り付け面１４ｅの傾きの方向が、取り付け面１４ｃに対する、クサビ状部材６の光源部取り付け面６ａの傾きと同じ方向であれば、一番外側の２つの光ビームが主走査方向になす角を小さくすることができる。その結果、像面における有効走査範囲を広くすることができる。
【実施例４】
【００５５】
本実施例は、第１の実施例の変形例である。図１２に、本実施例のマルチビーム光源装置の断面図を示す。図１２では、保持部材１４における、クサビ状部材６を取り付ける面と、第１の光源部１１を取り付ける面との間に、高さｈの段差が設けられている。高さｈはクサビ状部材６の中央部の高さと同程度となっており、従って、図１に示す第１の実施例に対して、半導体レーザ（２ａ、２ｂ）と（２ｃ、２ｄ）のｘ方向の位置がほぼ同じとなっている。これにより、４つの半導体レーザを制御するための制御基板を一体にして、同じ基板に４つの半導体レーザをハンダ付けで接続、固定することができる。
【００５６】
なお、上記の作用効果を得るためには、保持部材１４における、クサビ状部材６を取り付ける面と、第１の光源部１１を取り付ける面とは平行である必要はない。
【００５７】
以上説明した各実施例では、第１の光源部と第２の光源部に各々２つの半導体レーザと２つのカップリングレンズとを備えた４ビーム光源装置の例を示したが、本発明の適用範囲はこれに限らず、例えば、光源に複数の発光点を有する半導体レーザアレイや面発光レーザを用いても良く、この場合には光源装置を大型化させることなく効率的にビーム数を増やすことができる。
【００５８】
また、各光源部に搭載される半導体レーザおよびカップリングレンズの数は１つでもよいし、光源部の数を３つ以上にしてもよい。例えば、図１５に示すように、４ビームＬＤアレイ１３２Ａ、１３２Ｂを２個組み合わせて８ビーム光源装置を構成し、その４ビームＬＤアレイ１３２Ａ、１３２Ｂからそれぞれ出射した各光ビームをビーム合成プリズム１５により８ビームに合成する。そして、その各光ビームによるビームスポットＢＳａ〜ＢＳｈを、図１６に示すように被走査面上に隣接走査でビーム配置したり、図１７に示すように被走査面上に飛越走査でビームスポットＢＳａ〜ＢＳｈをビーム配置したりしてもよい。本発明は、このような８ビーム光源装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】第１の実施例のマルチビーム光源装置の断面図である。
【図２】第１の実施例のマルチビーム光源装置の構成を示す分解斜視図である。
【図３】第１の実施例のマルチビーム光源装置の有する第１の光源部と第２の光源部の位置関係を示す図である。
【図４】第１の実施例のマルチビーム光源装置に設けられているクサビ状部材を示す斜視図である。
【図５】第１の実施例におけるマルチビーム光源装置が組み込まれた画像形成装置であるデジタル複写機の概略装置構成図である。
【図６】第１の実施例におけるマルチビーム光源装置から出射された複数の光ビームの被走査面上におけるビームスポットの例を示す概略図である。
【図７】第１の実施例のマルチビーム光源装置に設けられているクサビ状部材を示す正面図である。
【図８】第１、２の実施例における、図１に示す矢印Ａの方向から見たマルチビーム光源装置の第２の光源部１２近傍の断面図である。
【図９】第１、２の実施例における、図１に示す矢印Ａの方向から見たマルチビーム光源装置の第１の光源部１１近傍の断面図である。
【図１０】第１の実施例におけるクサビ状部材の回転角φと光源部から出射される光ビームの出射角の主走査方向成分θｙ及び副走査方向成分θｚとの関係を示す図である。
【図１１】第３の実施例における、図１に示す矢印Ａの方向から見たマルチビーム光源装置の第１の光源部１１近傍の断面図である。
【図１２】第４の実施例のマルチビーム光源装置の断面図である。
【図１３】第２の実施例のマルチビーム光源装置の組み込まれた光走査装置の概略構成斜視図である。
【図１４】第３の実施例のマルチビーム光源装置の光ビームを副走査方向から見た略図である。
【図１５】本発明が適用される８ビーム光源装置のビーム合成部分を示す概略図である。
【図１６】本発明が適用される８ビーム光源装置により８つのビームスポットを被走査面上に飛越走査でビーム配置した例を示す図である。
【図１７】本発明が適用される８ビーム光源装置により８つのビームスポットを被走査面上に隣接走査でビーム配置した例を示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
１    マルチビーム光源装置
２ａ    半導体レーザ
２ｂ    半導体レーザ
２ｃ    半導体レーザ
２ｄ    半導体レーザ
３ａ    カップリングレンズ
３ｂ    カップリングレンズ
３ｃ    カップリングレンズ
３ｄ    カップリングレンズ
５ａ    保持部材
５ｂ    保持部材
６    クサビ状部材
６ａ    平面
６ｂ    平面
６ｃ    孔
６ｄ    円筒部
８    ネジ
１１    第１の光源部
１２    第２の光源部
１４    フランジ
１４ａ    嵌合孔
１４ｃ    第２の光源部１２取り付け面
１４ｄ    第１の光源部１１取り付け面
１４ｅ    第１の光源部１１取り付け面
１５    ビーム合成プリズム
１６    ホルダ
２０    光走査装置
２１    嵌合部
２２    嵌合部
２６    感光体ドラム
３０    複写機本体
３１    帯電装置
３２    現像装置
３３    転写ベルト
３４    クリーニング装置
４０    両面ユニット
５０    自動原稿供給装置（ＡＤＦ）
５１    原稿台
５２    コンタクトガラス
５３    原稿排出トレイ
５５    定着装置
５６    反転・排紙部
５７    排紙ローラ
５８    排紙トレイ
６０    給紙ユニット
６１    大量給紙装置
６２    ユニバーサルトレイ
６３    ユニバーサルトレイ
７０    スキャナ部
９１    マルチビーム光源装置
１０２    シリンダ装置
１０３    ポリゴンミラー
１０４    ｆθレンズ
１０７    折り返しミラー
１０９    トロイダルレンズ
１１０    同期検知センサ
１１１    折り返しミラー
１３２Ａ    ４ビームＬＤアレイ
１３２Ｂ    ４ビームＬＤアレイ
ＢＳａ    ビームスポット
ＢＳｂ    ビームスポット
ＢＳｃ    ビームスポット
ＢＳｄ    ビームスポット
ＢＳｅ    ビームスポット
ＢＳｆ    ビームスポット
ＢＳｇ    ビームスポット
ＢＳｈ    ビームスポット
Ｃ    基準面
Ｃａ    ＢＳａとＢＳｂの中間点
Ｃｂ    ＢＳｃとＢＳｄの中間点
ＰＰ    転写紙
θ１    光軸偏差
【図１】
2005156745.tif 000003
【図２】
2005156745.tif 000004
【図３】
2005156745.tif 000005
【図４】
2005156745.tif 000006
【図５】
2005156745.tif 000007
【図６】
2005156745.tif 000008
【図７】
2005156745.tif 000009
【図８】
2005156745.tif 000010
【図９】
2005156745.tif 000011
【図１０】
2005156745.tif 000012
【図１１】
2005156745.tif 000013
【図１２】
2005156745.tif 000014
【図１３】
2005156745.tif 000015
【図１４】
2005156745.tif 000016
【図１５】
2005156745.tif 000017
【図１６】
2005156745.tif 000018
【図１７】
2005156745.tif 000019