(57)【要約】    【課題】  被走査面上における同じ像高での複数ビーム間の照度差を低減し、濃度ムラのない高精細で高質な画像を形成可能なマルチビーム光走査装置及びそれを用いた画像形成装置を得ること。    【解決手段】  主走査方向に間隔を有し複数の発光部を配置した光源手段１と、該光源手段から出射した複数の光束を偏向手段６の偏向面７の主走査方向の幅よりも広い状態で該偏向手段に入射させる入射光学系５と、該偏向手段で反射偏向された複数の光束を被走査面１０上に結像させる結像光学系８と、を有するマルチビーム光走査装置において、該入射光学系は該光源手段から出射した複数の光束の状態を変換する集光光学系４を有し、該集光光学系は、その主走査方向の後側焦点位置ｃが該偏向手段の偏向面７もしくはその近傍に位置していること。【選択図】    図１
2005140843.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主走査方向に間隔を有し複数の発光部を配置した光源手段と、該光源手段から出射した複数の光束を偏向手段の偏向面の主走査方向の幅よりも広い状態で該偏向手段に入射させる入射光学系と、該偏向手段で反射偏向された複数の光束を被走査面上に結像させる結像光学系と、を有するマルチビーム光走査装置において、
該入射光学系は該光源手段から出射した複数の光束の状態を変換する集光光学系を有し、該集光光学系は、その主走査方向の後側焦点位置が該偏向手段の偏向面もしくはその近傍に位置していることを特徴とするマルチビーム光走査装置。
【請求項２】
前記入射光学系は、その主走査方向の入射側Ｆナンバーが、副走査方向の入射側Ｆナンバーよりも大きいことを特徴とする請求項１に記載のマルチビーム光走査装置。
【請求項３】
前記入射光学系は、前記光源手段と前記集光光学系との間に副走査方向に屈折力を有する一枚以上のアナモフィックな光学素子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走査装置。
【請求項４】
前記集光光学系を光軸方向に移動させて主走査方向の像面位置を調整する第１の調整手段と、前記光源手段側から前記集光光学系までを一体としたユニットを光軸方向に移動させて副走査方向の像面位置を調整する第２の調整手段とを有することを特徴とする請求項３に記載のマルチビーム光走査装置。
【請求項５】
前記集光光学系の主走査方向の後側焦点位置から前記偏向手段の偏向面までの距離をＬＣ、該集光光学系の焦点距離をｆcolとするとき、
｜ＬＣ／ｆcol｜＜０．２
を満足することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のマルチビーム光走査装置。
【請求項６】
前記入射光学系の主走査方向と副走査方向の入射Ｆナンバーを各々Ｆｍ、Ｆｓとするとき、
０．１５＜Ｆｓ/Ｆｍ＜０．４
を満足することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載のマルチビーム光走査装置。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか１項に記載のマルチビーム光走査装置と、前記被走査面に配置された感光体と、前記マルチビーム光走査装置で走査された光ビームによって前記感光体上に形成された静電潜像をトナー像として現像する現像器と、現像されたトナー像を被転写材に転写する転写器と、転写されたトナー像を被転写材に定着させる定着器とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１乃至６の何れか１項に記載のマルチビーム光走査装置と、外部機器から入力したコードデータを画像信号に変換して前記光走査装置に入力せしめるプリンタコントローラとを有していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
各々が請求項１乃至６の何れか１項に記載のマルチビーム光走査装置の被走査面に配置され、互いに異なった色の画像を形成する複数の像担持体とを有することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項１０】
外部機器から入力した色信号を異なった色の画像データに変換して各々の光走査装置に入力せしめるプリンタコントローラを有していることを特徴とする請求項９記載のカラー画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はマルチビーム光走査装置及びそれを用いた画像形成装置に関し、特に複数の発光部を有する光源手段から出射した複数の光束を光偏向器としてのポリゴンミラーにより偏向させた後、ｆθ特性を有する結像光学系を介して被走査面上を光走査して画像情報を記録するようにした、例えば電子写真プロセスを有するレーザービームプリンタやデジタル複写機、マルチファンクションプリンタ（多機能プリンタ）等の画像形成装置に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より光走査装置においては、画像信号に応じて光源手段から光変調され出射した光束（光ビーム）を、例えばポリゴンミラーから成る光偏向器により周期的に偏向させ、ｆθ特性を有する結像光学系によって感光性の記録媒体面上にスポット状に集光させ、その面上を光走査して画像記録を行っている。
【０００３】
近年、レーザービームプリンタやデジタル複写機やマルチファンクションプリンタ等の装置の高速化及び小型化に伴い、光学系として用いられる走査光学系をより高速化、かつコンパクトに構成することが望まれている。高速化する方法としては、例えばマルチビーム光走査装置が用いられている。
【０００４】
マルチビーム光走査装置とは、複数の発光部（発光点）を有する光源手段から出射した複数の光束を被走査面上に複数本同時に走査させることによって画像情報の記録の高速化を図る方式である。このとき用いる光源手段の一例としてマルチビーム半導体レーザについて図９を用いて説明する。
【０００５】
図９は２つの発光部を有するマルチビーム半導体レーザの要部概略図である。
【０００６】
マルチビーム半導体レーザ91は同図に示すように一つの活性層93上に2つの発光部94a、94bを有し、そこから出射された発散光束の偏向方向は同一であり、光束の断面形状95も略同一となる。
【０００７】
このマルチビーム半導体レーザ91を用いて２つの光束を被走査面上に２ライン同時に走査する場合、その2ラインの間隔はマルチビーム半導体レーザの２つの発光部94a、94bの副走査方向の間隔を変化させることで調整できる。2つの発光部94a、94bの間隔は予め決まっているため、該２つの発光部94a、94bの中間点を回転中心として回転させて副走査方向の間隔を調整している。
【０００８】
さらに、より高速化を図る為の一手段としてオーバーフィルド（Overfilled）光学系（OFS）が用いられている。このオーバーフィルド光学系(以下「OFS」と称す。)においては、回転多面鏡の反射面は広い幅の入射光束の中で実質的に偏向走査するのに必要な光束幅を備えていれば良いので、該回転多面鏡は小径で面数を増やすことが可能になり、高速化に適しているという特徴を有している。
【０００９】
しかしながらOFSを用いた画像形成装置においては、OFSのもつ特徴から被走査面上における照度に不均一さが生じるため、形成される画像に濃度ムラが発生するという問題点がある。
【００１０】
以下に被走査面上における照度に不均一さが生じる原理について説明する。
【００１１】
OFSにおいては、偏向手段（回転多面鏡）への入射光束は、集光光学系の光軸近傍で光強度が最大となるようにガウス分布をしており、画角とともに反射偏向する領域は光軸近傍から端部へと変化していくため、被走査面上における照度は像高が高くなるにつれて小さくなるという傾向がある。
【００１２】
さらにOFSにおいては、反射偏向された光束の主走査方向の光束幅は画角が大きくなるにつれて狭くなることも、被走査面上における照度は像高が高くなるにつれて小さくなるという傾向をより強めている。
【００１３】
特に主走査方向の入射側Fナンバー（ＦＮｏ）を小さく設定した場合、偏向手段への入射光束の周辺光量が大きく落ちる。OFSでは画角ごとに入射光束の異なる部分を反射して光走査を行う為に被走査面上の照度分布の不均一が助長されてしまうことになる。
【００１４】
故にOFSにおいては、この照度分布の不均一を抑えるために主走査方向の入射側Fナンバーを大きくする必要がある。これにより主走査方向に関して取り込む光量が減少した分、必要な光量を確保するためには副走査方向に関して取り込む光量を増やす必要がある。すなわち副走査方向の入射側Fナンバーを小さく設定することが必要となる。
【００１５】
しかしながら、このように主走査方向の入射側Fナンバーを大きく、副走査方向の入射側Fナンバーを小さく設定した場合、入射光学系は光路長が長く光走査装置が大きくなってしまうという問題点がある。
【００１６】
以下に入射光学系は光路長が長くなる理由について図１０を用いて説明する。
【００１７】
図１０(A),(B)は各々光走査装置で用いている一般的な入射光学系の配置を表した要部断面図であり、同図(A)は主走査方向の要部断面図(主走査要部断面図）、同図(B)は副走査方向の要部断面図（副走査断面図）である。
【００１８】
同図において入射光学系105は、光源手段91と後述するコリメータレンズ104とを一体的に構成している。同図では、光源手段91側から順に該光源手段91から出射した発散光束をコリメートするコリメータレンズ104、主に副走査方向にパワーを持つアナモフィックレンズである副走査シリンドリカルレンズ102が配置されている。107は偏向面である。
【００１９】
同図において実線は主走査方向の入射側Fナンバーが副走査方向の入射側Fナンバーと同程度の値に設定した場合の光束を表している。それに対して、点線は主走査方向の入射側Fナンバーが副走査方向の入射側Fナンバーに対して大きく設定した場合の光束を表している。
【００２０】
同図より、主走査方向の入射側Fナンバーを大きく設定した分、所望の主走査方向の光束幅を得る為に光源手段91とコリメータレンズ104の間隔を伸ばす必要があり、それに伴って副走査シリンドリカルレンズ102から偏向面107までの間隔を伸ばす必要があることが分かる。このようなことから主走査方向の入射側Fナンバーを大きく、副走査方向の入射側Fナンバーを小さく設定した場合、入射光学系105は光路長が長くなってしまうという問題点がある。
【００２１】
この問題点を解決するマルチビーム光走査装置または光走査装置が種々と提案されている。（例えば特許文献1、2参照）。
【００２２】
特許文献１においては、光源手段と偏向手段との間の光路内に入射光束の径を拡大する光束拡大光学系を設け、入射光束の径を少なくとも主走査方向に拡大する構成としている。特許文献２においては入射光学系を光源手段側からシリンドリカルレンズ、そしてコリメータレンズの順で配置することにより、両者に必要な光路をダブらせて光路長を大幅に短縮する構成としている。
【特許文献１】特開2000-292721号公報
【特許文献２】特開2001-305448号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
しかしながら特許文献１の方法では、同じ像高で２つのビーム間に照度差が発生してしまうために形成した画像に濃度ムラが生じるという傾向にある。
【００２４】
以下に特許文献１において、同じ像高で2つのビーム間に照度差が発生する原理を図１１を用いて説明する。
【００２５】
図１１は特許文献１の図４に記載のOFSを用いたマルチビーム光走査装置の主走査方向の要部断面図(主走査断面図)である。同図においては入射光学系を一つの集光光学系116として表している。107は偏向面である。
【００２６】
同図に示したように主走査方向に間隔d1を有する2つの発光部94a、94bから出射される発散光束は集光光学系116に入射し、平行光束として出射される。また発光部94aから出射された光束の強度中心光線（強度が最も高い位置にある光線）94ap、発光部94bから出射された光束の強度中心光線94bpは各々集光光学系116の光軸に対して平行であるとする。
【００２７】
このとき強度中心光線94ap、94bpは、主走査方向に対してそれぞれ集光光学系116の光軸116aからずれて入射している為、それぞれ集光光学系116の光軸116aに対して主走査方向に角度をもって出射される。このため偏向面107上での２つの発光部94a、94bから出射した光束の強度中心光線94ap、94bpの間隔d1´は、集光光学系116の主走査方向の後側焦点位置Cから偏向面107までの距離LCに応じて変化し、集光光学系116の焦点距離fcolとすると
d1´＝LC×d1／fcol        ‥‥(1)
で表すことができる。
【００２８】
上記(1)式から特許文献１では、集光光学系116の主走査方向の後側焦点位置Cから偏向面107までの距離LCが長いため、偏向面107上での発光部94aから出射した光束の強度中心光線94apと発光部94bから出射した光束の強度中心光線94bpの間隔d1´が一定値以上生じることがわかる。
【００２９】
このようなことから偏向面107に入射する２つの光束は各々主走査方向に対して均一でなくそれぞれ異なる強度分布Ｌaを持つため、被走査面上における２つの光束の像高に対する照度分布も異なる。その様子を図１２に示す。
【００３０】
図１２は２つの発光部94a、94bから出射した光束のそれぞれの被走査面上における照度分布94ai、94biを表した照度分布図である。同図より、被走査面上において同じ像高での２つのビーム間に照度差が生じることがわかる。それ故に、特許文献１では形成した画像に濃度ムラが生じる傾向にある。
【００３１】
また特許文献２においても、さらに高速化するためにOFSを用いたマルチビーム光走査装置で構成した場合、集光光学系の主走査方向の後側焦点位置と偏向面とが離れている為に被走査面上において同じ像高で複数のビーム間に照度差が発生する。
【００３２】
本発明は被走査面上における同じ像高での複数ビーム間の照度差を低減し、濃度ムラのない高精細で高質な画像を形成可能なマルチビーム光走査装置及びそれを用いた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】
【００３３】
請求項１の発明のマルチビーム光走査装置は、
主走査方向に間隔を有し複数の発光部を配置した光源手段と、該光源手段から出射した複数の光束を偏向手段の偏向面の主走査方向の幅よりも広い状態で該偏向手段に入射させる入射光学系と、該偏向手段で反射偏向された複数の光束を被走査面上に結像させる結像光学系と、を有するマルチビーム光走査装置において、
該入射光学系は該光源手段から出射した複数の光束の状態を変換する集光光学系を有し、該集光光学系は、その主走査方向の後側焦点位置が該偏向手段の偏向面もしくはその近傍に位置していることを特徴としている。
【００３４】
請求項２の発明は請求項１の発明において、
前記入射光学系は、その主走査方向の入射側Ｆナンバーが、副走査方向の入射側Ｆナンバーよりも大きいことを特徴としている。
【００３５】
請求項３の発明は請求項１又は２の発明において、
前記入射光学系は、前記光源手段と前記集光光学系との間に副走査方向に屈折力を有する一枚以上のアナモフィックな光学素子を有することを特徴としている。
【００３６】
請求項４の発明は請求項３の発明において、
前記集光光学系を光軸方向に移動させて主走査方向の像面位置を調整する第１の調整手段と、前記光源手段側から前記集光光学系までを一体としたユニットを光軸方向に移動させて副走査方向の像面位置を調整する第２の調整手段とを有することを特徴としている。
【００３７】
請求項５の発明は請求項１乃至４の何れか１項の発明において、
前記集光光学系の主走査方向の後側焦点位置から前記偏向手段の偏向面までの距離をＬＣ、該集光光学系の焦点距離をｆcolとするとき、
｜ＬＣ／ｆcol｜＜０．２        ‥‥(2)
を満足することを特徴としている。
【００３８】
請求項６の発明は請求項１乃至５の何れか１項の発明において、
前記入射光学系の主走査方向と副走査方向の入射Ｆナンバーを各々Ｆｍ、Ｆｓとするとき、
０．１５＜Ｆｓ/Ｆｍ＜０．４
を満足することを特徴としている。
【００３９】
請求項７の発明の画像形成装置は、
請求項１乃至６の何れか１項に記載のマルチビーム光走査装置と、前記被走査面に配置された感光体と、前記マルチビーム光走査装置で走査された光ビームによって前記感光体上に形成された静電潜像をトナー像として現像する現像器と、現像されたトナー像を被転写材に転写する転写器と、転写されたトナー像を被転写材に定着させる定着器とを有することを特徴としている。
【００４０】
請求項８の発明の画像形成装置は、
請求項１乃至６の何れか１項に記載のマルチビーム光走査装置と、外部機器から入力したコードデータを画像信号に変換して前記光走査装置に入力せしめるプリンタコントローラとを有していることを特徴としている。
【００４１】
請求項９の発明のカラー画像形成装置は、
各々が請求項１乃至６の何れか１項に記載のマルチビーム光走査装置の被走査面に配置され、互いに異なった色の画像を形成する複数の像担持体とを有することを特徴としている。
【００４２】
請求項１０の発明は請求項９の発明において、
外部機器から入力した色信号を異なった色の画像データに変換して各々の光走査装置に入力せしめるプリンタコントローラを有していることを特徴としている。
【発明の効果】
【００４３】
本発明によればOFSを用いたマルチビーム光走査装置において、集光光学系の主走査方向の後側焦点位置を偏向面もしくはその近傍に位置させることにより、被走査面上における同じ像高での複数ビーム間の照度差を低減させることができ、これにより高速、高精細で高質な画像を得ることができるマルチビーム光走査装置及びそれを用いた画像形成装置を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００４５】
図１は本発明の実施例１のOFSを用いたマルチビーム光走査装置の主走査方向の要部断面図(主走査断面図)、図2は図１の副走査方向の要部断面図(副走査断面図)である。
【００４６】
ここで、主走査方向とは偏向手段の回転軸及び走査光学素子の光軸に垂直な方向（偏向手段で光束が反射偏向（偏向走査）される方向）を示し、副走査方向とは偏向手段の回転軸と平行な方向を示す。また主走査断面とは主走査方向に平行で結像光学系の光軸を含む平面を示す。また副走査断面とは主走査断面と垂直な断面を示す。
【００４７】
図中、１は光源手段であり、２つの発光点（レーザチップ）1a,1bを有するモノリシックなマルチビームレーザより成っており、２つの発光点1a,1bが主走査方向に所定の間隔を有するように配置されている。尚、本実施例における発光点の数は２つだが３つ以上でも良い。
【００４８】
２はアナモフィックな光学素子としてのアナモフィックレンズ（副走査シリンドリカルレンズ）であり、主に副走査方向のみに所定のパワー(屈折力)を有しており、マルチビームレーザ１より出射された２つの発散光束を副走査方向に略平行光束にしている。
【００４９】
３はアパーチャー(開口絞り)であり、副走査シリンドリカルレンズ2から射出した略平行光束を所望の最適なビーム形状に形成している。
【００５０】
４は集光光学系としてのコリメータレンズであり、主走査方向に所定のパワーを有しており、光源手段１から出射した発散光束を主走査方向に略平行光束または収束光束または発散光束に変換しており、該光源手段１から出射した発散光束を主走査方向にコリメートし、副走査シリンドリカルレンズ２から出射した光束を、後述する光偏向器6の偏向面７上で主走査方向に長手の線像として結像させている。
【００５１】
本実施例におけるコリメータレンズ４は、その主走査方向の後側焦点位置が偏向面７（もしくはその近傍）に位置している。
【００５２】
尚、副走査シリンドリカルレンズ2、アパーチャー3、そしてコリメータレンズ4のこれら各要素は入射光学系5の一要素を構成しており、本実施例では光源手段１から副走査シリンドリカルレンズ2、アパーチャー3、そしてコリメータレンズ4の順で配されている。
【００５３】
６は偏向手段としての光偏向器であり、例えばポリゴンミラー(回転多面鏡)より成り、モータなどの駆動手段（不図示）により図中矢印A方向に一定速度で回転している。
【００５４】
8はｆθ特性を有する結像光学系（走査光学系）であり、主走査方向にのみ正のパワーを有するｆθレンズ8aと副走査方向にのみ所定のパワーを有する長尺のトーリックレンズ8bとを有しており、光偏向器６によって偏向反射された画像情報に基づく２つの光束を主走査断面内において被走査面としての感光ドラム面１０上に結像させ、かつ副走査断面内において光偏向器６の偏向面７と感光ドラム面１０との間を光学的に略共役関係にすることにより、倒れ補正機能を有している。
【００５５】
９は反射部材としての折り返しミラーである。１０は被走査面としての感光ドラム面（記録媒体面）である。
【００５６】
本実施例において、画像情報に応じてモノリシックなマルチビームレーザ１から光変調され出射した複数の光束は、副走査シリンドリカルレンズ2により副走査方向にのみ所定のパワー(屈折力)を与えられ、主走査方向に対して発散光束、副走査方向に対して平行光束に変換される。副走査シリンドリカルレンズ２から射出した複数の光束は、開口絞り3を通過し(一部遮光される)、コリメータレンズ4に入射する。コリメータレンズ4を通過した複数の光束は光偏向器6の偏向面７の主走査方向の幅よりも広い状態で入射されており（所謂オーバーフィルド光学系（OFS））、偏向面７上で主走査方向に長手の線像として結像する。
【００５７】
さらにコリメータレンズ4から出射した複数の光束は、光偏向器6の主走査方向においては正面(光偏向器6に主走査方向においては正面に沿った走査範囲の略中心、すなわち主走査方向に沿った走査範囲の略中央)から入射させ、また副走査方向においては斜め下方から入射させている。
【００５８】
そして光偏向器6の偏向面7で一部反射偏向された光束は、結像光学系8により感光ドラム面10上で導光され、該光偏向器6を矢印A方向に回転させることによって、該感光ドラム面10上を矢印B方向(主走査方向)に光走査して画像情報の記録を行っている。
【００５９】
本実施例はコリメータレンズ４の主走査方向の後側焦点位置Cが偏向面７（もしくはその近傍）に位置するように設定することによって、２つの発光部1a,1bから出射された各々の光束の強度中心線（図１１参照）が、該コリメータレンズ４の光軸に対してそれぞれ平行であるときの偏向面７上での強度中心位置のズレ(光線間隔)を無くし、被走査面10上における同じ像高での複数ビーム間の照度差を打ち消している。
【００６０】
これにより２つの発光部1a,1bから出射された光束の強度中心線はコリメータレンズ４の光軸に対してバラツキをもって傾いている実際のモノリシックなマルチビームレーザにおいて、複数ビーム間の照度差を低減することができる。
【００６１】
尚、本実施例ではコリメータレンズ４の主走査方向の後側焦点位置を偏向面７と一致させたが、これに限らず、偏向面近傍に位置すれば良い。即ち、コリメータレンズ４の主走査方向の後側焦点位置Cから偏向面７までの距離をLC、コリメータレンズ４の焦点距離をfcolとするとき（図１１参照）、
｜ＬＣ／ｆcol｜＜０．２        ‥‥(2)
となるように設定しても良い。条件式（２）の範囲であれば、偏向面７上での強度中心位置のズレ(光線間隔)は主走査方向の偏向面幅に対して十分小さくなるため、複数ビーム間の照度差を低減するのに十分な効果が期待できる。
【００６２】
ここで距離LCの符号は後側焦点位置Cが偏向面７に対してコリメータレンズ４側にあるときを正、偏向面７の回転軸7a側にあるときを負としている。
【００６３】
図３は本実施例において２つの発光部1a,1bから出射された光束の強度中心線がコリメータレンズ４の光軸に対して平行であった場合の被走査面１０上での照度分布を表した分布図である。
【００６４】
同図で示すように２つの発光部1a,1bから出射された光束のそれぞれの照度分布1ai、1biは有効走査幅内の全像高で一致している。これにより本実施例では複数ビーム間の照度差による濃度ムラを抑えている。
【００６５】
また本実施例は入射光学系５の主走査方向の入射側Ｆナンバー(Fm)を副走査方向の入射側Ｆナンバー(Fs)よりも大きくなるように設定している。これにより被走査面１０上の照度分布の不均一さを低減させている。因みに主走査方向の入射側ＦナンバーFmを１４、副走査方向の入射側ＦナンバーFsを４と設定している。
【００６６】
本実施例において好ましくは、
０．１５＜Ｆｓ/Ｆｍ＜０．４‥‥(3)
を満足するように入射光学系5のＦナンバーを設定するのが良い。
【００６７】
また本実施例では入射光学系５を光源手段１側から副走査シリンドリカルレンズ２、そしてコリメータレンズ４の順に配置している。これにより両者に必要な光路をダブらせて光路長を短縮する構成としている。
【００６８】
通常、被走査面上の像面位置の調整はコリメータレンズ４を光軸方向に移動させて主走査方向の像面位置を調整した後、副走査シリンドリカルレンズ２を光軸方向に移動させて副走査方向の像面位置を調整して行なわれる。
【００６９】
しかしながら本実施例のように副走査方向の入射側FナンバーFsを４と小さく設定した場合には、副走査シリンドリカルレンズ２の光軸方向の移動に対する被走査面上での像面位置の敏感度は240倍と非常に高すぎるため副走査シリンドリカルレンズ２を光軸方向に移動させて副走査方向の像面位置の調整が難しく成る。
【００７０】
図４は本実施例における被走査面上の像面位置の調整法を表した副走査断面図である。同図において図1に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【００７１】
本実施例はコリメータレンズ４をモータ等から成る第1の調整手段M１で光軸方向に移動させて主走査方向の像面位置を調整した後、光源手段１からコリメータレンズ４までを一体としたユニット12をモータ等から成る第２の調整手段M２で光軸方向に移動させて副走査方向の像面位置を調整する。このときコリメータレンズ４の光軸方向の移動に対する被走査面１０上での主走査方向の像面位置の敏感度は4.6倍、入射光学系５全体の光軸方向の移動に対する被走査面１０上での副走査方向の像面位置の敏感度は4倍と小さくすることができる。これにより本実施例のように副走査方向の入射側Fナンバー(Fs)を小さく設定した場合でも、被走査面１０上での像面位置の調整を従来と同等の敏感度で行うことが可能である。
【００７２】
表１に本発明の実施例１の各部材の構成の具体例を示す。
【００７３】
【表１】
2005140843.tif 000003
【実施例２】
【００７４】
図５は本発明の実施例２のOFSを用いたマルチビーム光走査装置の主走査方向の要部断面図(主走査断面図)、図６は図５の副走査方向の要部断面図(副走査断面図)である。図５、図６において図１、図２に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【００７５】
本実施例において前述の実施例１と異なる点は集光光学系16を主走査方向及び副走査方向にパワーを有する球面レンズ17と結像光学系8を構成するｆθレンズ8a、8bのうち、一方のｆθレンズ8aを用い２枚のレンズで構成したことである。その他は構成及び光学的作用は実施例１と略同様であり、これにより同様な効果を得ている。
【００７６】
即ち、同図において16は集光光学系であり、主走査方向及び副走査方向にパワーを有する球面レンズ17とｆθレンズ8aの２枚で構成されており、前述の実施例1と同様に該集光光学系１６は、その主走査方向の後側焦点位置が光偏向器６の偏向面７もしくはその近傍に位置するようにしている。
【００７７】
尚、本実施例では集光光学系を２枚のレンズより構成したが、これに限らず、３枚以上で構成してもよい。
【００７８】
各実施例では主に副走査方向にパワーを有するアナモフィックな光学素子を副走査シリンドリカルレンズ２の1枚より構成したが、これに限らず、2枚以上のレンズで構成しても良い。これにより波面収差や像面湾曲をさらに抑え、より高精細な画像を形成することができる。
【００７９】
また各実施例では光源手段１として複数の発光部を有するモノリシックなマルチビームレーザを用いたが、これに限らず、例えば複数の光源（半導体レーザ）を用いてビーム合成プリズム等の手段で、該複数の光源から射出した各々の光束を合成するように構成しても良い。
【００８０】
［画像形成装置］
図７は、本発明の画像形成装置の実施例を示す副走査方向の要部断面図である。図において、符号１０４は画像形成装置を示す。この画像形成装置１０４には、パーソナルコンピュータ等の外部機器１１７からコードデータDｃが入力する。このコードデータDｃは、装置内のプリンタコントローラ１１１によって、画像データ（ドットデータ）Dｉに変換される。この画像データDｉは、実施例１又は２に示した構成を有する光走査ユニット(マルチビーム光走査装置)１００に入力される。そして、この光走査ユニット１００からは、画像データDｉに応じて変調された光ビーム１０３が出射され、この光ビーム１０３によって感光ドラム１０１の感光面が主走査方向に走査される。
【００８１】
静電潜像担持体（感光体）たる感光ドラム１０１は、モータ１１５によって時計廻りに回転させられる。そして、この回転に伴って、感光ドラム１０１の感光面が光ビーム１０３に対して、主走査方向と直交する副走査方向に移動する。感光ドラム１０１の上方には、感光ドラム１０１の表面を一様に帯電せしめる帯電ローラ１０２が表面に当接するように設けられている。そして、帯電ローラ１０２によって帯電された感光ドラム１０１の表面に、前記光走査ユニット１００によって走査される光ビーム１０３が照射されるようになっている。
【００８２】
先に説明したように、光ビーム１０３は、画像データDｉに基づいて変調されており、この光ビーム１０３を照射することによって感光ドラム１０１の表面に静電潜像を形成せしめる。この静電潜像は、上記光ビーム１０３の照射位置よりもさらに感光ドラム１０１の回転方向の下流側で感光ドラム１０１に当接するように配設された現像器１０７によってトナー像として現像される。
【００８３】
現像器１０７によって現像されたトナー像は、感光ドラム１０１の下方で、感光ドラム１０１に対向するように配設された転写ローラ１０８によって被転写材たる用紙１１２上に転写される。用紙１１２は感光ドラム１０１の前方（図７において右側）の用紙カセット１０９内に収納されているが、手差しでも給紙が可能である。用紙カセット１０９端部には、給紙ローラ１１０が配設されており、用紙カセット１０９内の用紙１１２を搬送路へ送り込む。
【００８４】
以上のようにして、未定着トナー像を転写された用紙１１２はさらに感光ドラム１０１後方（図７において左側）の定着器へと搬送される。定着器は内部に定着ヒータ（図示せず）を有する定着ローラ１１３とこの定着ローラ１１３に圧接するように配設された加圧ローラ１１４とで構成されており、転写部から搬送されてきた用紙１１２を定着ローラ１１３と加圧ローラ１１４の圧接部にて加圧しながら加熱することにより用紙１１２上の未定着トナー像を定着せしめる。更に定着ローラ１１３の後方には排紙ローラ１１６が配設されており、定着された用紙１１２を画像形成装置の外に排出せしめる。
【００８５】
図７においては図示していないが、プリントコントローラ１１１は、先に説明したデータの変換だけでなく、モータ１１５を始め画像形成装置内の各部や、後述する光走査ユニット内のポリゴンモータなどの制御を行う。
【００８６】
［カラー画像形成装置］
図８は本発明の実施態様のカラー画像形成装置の要部概略図である。本実施例は、光走査装置を４個並べ各々並行して像担持体である感光ドラム面上に画像情報を記録するタンデムタイプのカラー画像形成装置である。図８において、６０はカラー画像形成装置、６１，６２，６３，６４は各々実施例１、２に示したいずれかの構成を有する光走査装置(マルチビーム光走査装置)、２１，２２，２３，２４は各々像担持体としての感光ドラム、３１，３２，３３，３４は各々現像器、５１は搬送ベルトである。
【００８７】
図８において、カラー画像形成装置６０には、パーソナルコンピュータ等の外部機器５２からＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の各色信号が入力する。これらの色信号は、装置内のプリンタコントローラ５３によって、Ｃ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）、Ｂ（ブラック）の各画像データ（ドットデータ）に変換される。これらの画像データは、それぞれ光走査装置６１，６２，６３，６４に入力される。そして、これらの光走査装置からは、各画像データに応じて変調された光ビーム(複数ビーム)４１，４２，４３，４４が出射され、これらの光ビームによって感光ドラム２１，２２，２３，２４の感光面が主走査方向に走査される。
【００８８】
本実施態様におけるカラー画像形成装置は光走査装置（６１，６２，６３，６４）を４個並べ、各々がＣ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）、Ｂ（ブラック）の各色に対応し、各々平行して感光ドラム２１，２２，２３，２４面上に画像信号（画像情報）を記録し、カラー画像を高速に印字するものである。
【００８９】
本実施態様におけるカラー画像形成装置は上述の如く４つの光走査装置６１，６２，６３，６４により各々の画像データに基づいた光ビームを用いて各色の潜像を各々対応する感光ドラム２１，２２，２３，２４面上に形成している。その後、記録材に多重転写して１枚のフルカラー画像を形成している。
【００９０】
前記外部機器５２としては、例えばＣＣＤセンサを備えたカラー画像読取装置が用いられても良い。この場合には、このカラー画像読取装置と、カラー画像形成装置６０とで、カラーデジタル複写機が構成される。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の実施例1の主走査断面図
【図２】本発明の実施例1の副走査断面図
【図３】本発明の実施例1の被走査面上での照度分布図
【図４】本発明の実施例1の像面位置の調整法を表した副走査断面図
【図５】本発明の実施例2の主走査断面図
【図６】本発明の実施例2の副走査断面図
【図７】本発明の画像形成装置の実施例を示す副走査断面図
【図８】本発明の実施態様のカラー画像形成装置の要部概略図
【図９】モノリシックなマルチビームレーザの要部概要図
【図１０】光走査装置の一般的な入射系構成の主副方向要部断面図
【図１１】従来のマルチOFSの入射系の主走査方向要部断面図
【図１２】従来の被走査面上での照度分布図
【符号の説明】
【００９２】
1  光源手段(モノリシックなマルチビームレーザ)
1a、1b  発光部
2  副走査シリンドリカルレンズ
3  アパーチャー(開口絞り)
4  結像光学系（コリメータレンズ）
5  入射光学系
6  偏向手段(ポリゴンミラー)
7  偏向面
8  結像光学系
8a  ｆθレンズ
8b  トーリックレンズ
9  折り返しミラー
10  被走査面(感光ドラム面)
16  集光光学系
17  球面レンズ
61、62、63、64  マルチビーム光走査装置
21、22、23、24  像担持体（感光ドラム）
31、32、33、34  現像器
41  搬送ベルト
51  マルチビームレーザー
52  外部機器
53  プリンタコントローラ
60  カラー画像形成装置
100  光走査装置
101  感光ドラム
102  帯電ローラ
103  光ビーム
104  画像形成装置
107  現像装置
108  転写ローラ
109  用紙カセット
110  給紙ローラ
111  プリンタコントローラ
112  転写材（用紙）
113  定着ローラ
114  加圧ローラ
115  モータ
116  排紙ローラ
117  外部機器
【図１１】
2005140843.tif 000004
【図１】
2005140843.tif 000005
【図２】
2005140843.tif 000006
【図３】
2005140843.tif 000007
【図４】
2005140843.tif 000008
【図５】
2005140843.tif 000009
【図６】
2005140843.tif 000010
【図７】
2005140843.tif 000011
【図８】
2005140843.tif 000012
【図９】
2005140843.tif 000013
【図１０】
2005140843.tif 000014
【図１２】
2005140843.tif 000015