(57)【要約】【課題】複数光源を備えた複数の光源部から被走査面へ照射されたビームスポット間隔（ビームピッチ）の変動を抑制する光走査装置、画像形成装置および光ビーム位置調整方法を提供する。【解決手段】それぞれ２個の半導体レーザを備えた光源部４１、４２と、光源部４１、４２からの光ビームを合成するビーム合成プリズム１７との間における少なくとも１つの光ビームの光路上に、入射ビームを所定角度偏向する楔形状プリズム４０を設ける。楔形状プリズム４０は、光軸に略平行な軸で回転することにより、入射ビームを偏向させる角度を調整することができる。【選択図】        図１
2005037502.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２個の発光素子を有する第一の光源部と、
２個の発光素子を有する第二の光源部と、
前記第一の光源部から出射される光ビームと前記第二の光源部から出射される光ビームとを近接して合成し、出射するビーム合成手段と、
前記ビーム合成手段から出射された光ビームを偏向して被走査面上を走査する偏向走査手段と、
前記第一の光源部および前記第二の光源部のうちの少なくとも一方と前記ビーム合成手段との間の少なくとも１つの光ビームの光路上に配設され、入射ビームを回転することにより所定角度偏向して出射する透過型プリズムと、
を有することを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記第一の光源部および前記第二の光源部は、共通の保持部材に保持されていることを特徴とする請求項１記載の光走査装置。
【請求項３】
前記保持部材における、前記第一の光源部と前記第二の光源部を保持する取付面は、同一平面であることを特徴とする請求項２記載の光走査装置。
【請求項４】
異なる前記発光素子から出射される光ビームの光路は、偏向走査面内で互いに非平行であることを特徴とする請求項１記載の光走査装置。
【請求項５】
前記透過型プリズムの入射面および出射面が、前記偏向走査面と垂直になるように前記透過型プリズムが配置される状態を初期状態とし、対応する光ビームの光軸に略平行な回転軸回りに前記透過型プリズムが回転可能に保持されていることを特徴とする請求項１記載の光走査装置。
【請求項６】
前記透過型プリズムは、制御可能なアクチュエータにより回転駆動されることを特徴とする請求項５記載の光走査装置。
【請求項７】
前記透過型プリズムは、前記アクチュエータに接続されたプリズムセルに内挿されており、かつ該プリズムセル内部で回転可能に保持されていることを特徴とする請求項６記載の光走査装置。
【請求項８】
前記透過型プリズムの入射面および出射面が、前記偏向走査面と垂直になるように前記透過型プリズムが配置される状態を初期状態とすると、
前記第一の光源部および前記第二の光源部のうち、前記偏向走査手段までの光路長が長い光源部から出射される光ビームの光路上に配設される前記透過型プリズムの頂角は、前記初期状態においては、互いに他方の発光素子から出射される光ビームの光路側を向いており、
前記第一の光源部および前記第二の光源部のうち、前記偏向走査手段までの光路長が短い光源部から出射される光ビームの光路上に配設される前記透過型プリズムの頂角は、前記初期状態においては、互いに他方の発光素子から出射される光ビームの光路とは逆側を向いていることを特徴とする請求項１記載の光走査装置。
【請求項９】
前記透過型プリズムの入射面および出射面が、前記偏向走査面と垂直になるように前記透過型プリズムが配置される状態を初期状態とすると、
前記初期状態においては、同一の前記光源部における２個の発光素子から出射される光ビームの光路に各々１つの前記透過型プリズムが配設された場合に該２つの透過型プリズムの頂角は同じ側を向いていること、
かつ前記第一の光源部から出射される光ビームの光路に配設された透過型プリズムの頂角と、前記第二の光源部から出射される光ビームの光路に配設された透過型プリズムの頂角とは、互いに逆側を向いていることを特徴とする請求項１記載の光走査装置。
【請求項１０】
前記第一の光源部および前記第二の光源部を、主走査方向に変位させて共通の保持部材の同一面に取り付けたことを特徴とする請求項９記載の光走査装置。
【請求項１１】
前記第一の光源部における２個の発光素子から出射する光ビームの光路が前記偏向走査面内で交わる角度および前記第二の光源部における２個の発光素子を出射する光ビームの光路が前記偏向走査面内で交わる角度をθ、前記透過型プリズムの頂角をα、前記透過型プリズムの内部屈折率をｎ、とすると、
θ≧４×（ｎ−１）×αであることを特徴とする請求項８または９記載の光走査装置。
【請求項１２】
前記透過型プリズムは、非平行な２平面を入射面および出射面とする楔形状プリズムであることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の光走査装置。
【請求項１３】
前記楔形状プリズムの入射面および出射面の少なくとも一方に曲率を付加したことを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の光走査装置。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれか１項に記載の光走査装置を露光手段として使用することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
請求項１から１３のいずれか１項に記載の光走査装置が、前記透過型プリズムの回転により、前記被走査面上の光ビーム位置を調整することを特徴とする光ビーム位置調整方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光走査装置、画像形成装置および光ビーム位置調整方法に関し、特に光走査装置、画像形成装置および光ビーム位置調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、被走査媒体上に光ビームを射出して像を書き込む光走査装置において、記録速度を向上させる手段として偏向手段であるポリゴンミラーの回転速度を上げる方法があった。しかし、この方法では、ポリゴンミラーを駆動するモータの耐久性や騒音、振動、及びレーザの変調スピード等が問題となり、設定可能な回転速度に限界がある。そこで、一度に複数の光ビームを走査して複数ラインを同時に記録する方法がある。
【０００３】
複数のレーザビームを出射するマルチビーム光源装置の方式として、例えば１つのパッケージ内に複数の発光点（発光チャンネル）をもつマルチビーム半導体レーザ（例えば、半導体レーザアレイ）を用いる方式があった。
しかしながら、マルチビーム半導体レーザは、製造プロセス上チャンネル数を増加することが困難であり、また熱的／電気的なクロストークの影響を除去することが難しく、短波長化が困難であるといった理由により、高価な光源手段となっている。
【０００４】
一方、シングルビーム半導体レーザは、現在でも短波長化が比較的容易であり、低コストにて製造することが可能であるため、種々の工業分野にて汎用的に用いられている。このシングルビーム半導体レーザ（あるいは上記のマルチビーム半導体レーザ）を光源とし、ビーム合成手段を用いて複数のレーザビームを合成する光源装置及び複数ビーム走査装置に関する提案が、従来より多数行われていた。
【０００５】
上述のように、ビーム合成手段を用いて複数のレーザビームを合成する方法では、短波長化、低コスト化等の面で多くのメリットを有している。さらに、被走査面における副走査方向のビームスポット間隔（ビームピッチ；走査線間隔）を調整（設定）する場合にも、各レーザビームの出射方向を微小偏向させることにより容易に達成することができるメリットがある。
【０００６】
なお、半導体レーザアレイを光源として利用した場合、ビームスポット間隔を変更するには、半導体レーザアレイを略光軸回りに回転させる必要があり、そのため半導体レーザアレイを出射するレーザ光の発散角の分布によっては光量が不十分になり被走査面でのビームスポットの小径化が困難になる場合がある。
【０００７】
しかしながら、半導体レーザアレイを光源手段として用いる方法と比較して、ビーム合成手段を用いて複数のレーザビームを合成する方法の場合には、環境変動／経時等の影響により、各レーザビームの出射方向が変化しやすく、被走査面におけるビームスポット間隔が変動するといった問題が発生しやすかった。
【０００８】
上述のような問題を解決するための従来技術として、特許文献１が開示するところの光ビーム走査装置があった。
特許文献１では、複数の光源から出射される光ビームをビーム合成プリズムを用いて合成していた。また、特許文献１では、ポリゴンミラーの反射面上に線像を形成するためのシリンドリカルレンズを副走査方向にシフトすることにより、光ビームの出射方向を調整することで、被走査面上のビームスポット位置を調整していた。
【０００９】
また、特許文献２が開示するところのマルチビーム走査方法およびマルチビーム走査装置では、複数の光源から出射される光ビームをハーフミラーを用いて合成していた。また、特許文献２では、光路中に設けられたガルバノミラーの傾き調整及び光源装置の傾き調整により、光ビームの出射方向を調整することで、被走査面上のビームスポット位置を調整していた。
【００１０】
また、特許文献３が開示するところの光学偏向器では、電気光学効果を有する電気光学材料（ニオブ酸リチウム等）の屈折率変化を利用して、レーザビームを偏向していた。
【００１１】
また、特許文献４が開示するところのマルチビーム走査装置における光ビーム調整方法およびマルチビーム走査装置および光走査装置では、複数の発光部を有し、複数光ビームを射出する光源部からの複数の光ビームのうち少なくとも１つの光ビーム光路中に、結像機能を持たない２個の屈折光学系を配置し、屈折光学系の空間的な状態を変化させることにより、屈折光学系を透過する光ビームの位置および向きのうちの少なくとも一方を調整していた。
【００１２】
【特許文献１】
特開平１０−２１５３５１号公報
【特許文献２】
特開平９−１８９８７３号公報
【特許文献３】
特開平１０−２８２５３１号公報
【特許文献４】
特開２００２−１７４７８５号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の特許文献１および特許文献２の場合には、調整感度の設計が困難である可能性が高い。また、特許文献３では、装置の大型化／高駆動電圧等の問題が生じる可能性があった。また、特許文献４では、１つの光路中に２個の屈折光学系を配置する必要があった。
【００１４】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、複数光源を備えた複数の光源部から被走査面へ照射されたビームスポット間隔（ビームピッチ）の変動を抑制する光走査装置、画像形成装置および光ビーム位置調整方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するため、本発明は、２個の発光素子を有する第一の光源部と、２個の発光素子を有する第二の光源部と、第一の光源部から出射される光ビームと第二の光源部から出射される光ビームとを近接して合成し、出射するビーム合成手段と、ビーム合成手段から出射された光ビームを偏向して被走査面上を走査する偏向走査手段と、第一の光源部および第二の光源部のうちの少なくとも一方とビーム合成手段との間の少なくとも１つの光ビームの光路上に配設され、入射ビームを回転することにより所定角度偏向して出射する透過型プリズムと、を有することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明によれば、第一の光源部および第二の光源部は、共通の保持部材に保持されていることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明によれば、保持部材における、第一の光源部と第二の光源部を保持する取付面は、同一平面であることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明によれば、異なる発光素子から出射される光ビームの光路は、偏向走査面内で互いに非平行であることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明によれば、透過型プリズムの入射面および出射面が、偏向走査面と垂直になるように透過型プリズムが配置される状態を初期状態とし、対応する光ビームの光軸に略平行な回転軸回りに透過型プリズムが回転可能に保持されていることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明によれば、透過型プリズムは、制御可能なアクチュエータにより回転駆動されることを特徴とする。
【００２１】
また、本発明によれば、透過型プリズムは、アクチュエータに接続されたプリズムセルに内挿されており、かつプリズムセル内部で回転可能に保持されていることを特徴とする。
【００２２】
また、本発明によれば、透過型プリズムの入射面および出射面が、偏向走査面と垂直になるように透過型プリズムが配置される状態を初期状態とすると、第一の光源部および第二の光源部のうち、偏向走査手段までの光路長が長い光源部から出射される光ビームの光路上に配設される透過型プリズムの頂角は、初期状態においては、互いに他方の発光素子から出射される光ビームの光路側を向いており、第一の光源部および第二の光源部のうち、偏向走査手段までの光路長が短い光源部から出射される光ビームの光路上に配設される透過型プリズムの頂角は、初期状態においては、互いに他方の発光素子から出射される光ビームの光路とは逆側を向いていることを特徴とする。
【００２３】
また、本発明によれば、透過型プリズムの入射面および出射面が、偏向走査面と垂直になるように透過型プリズムが配置される状態を初期状態とすると、初期状態においては、同一の光源部における２個の発光素子から出射される光ビームの光路に各々１つの透過型プリズムが配設された場合に２つの透過型プリズムの頂角は同じ側を向いていること、かつ第一の光源部から出射される光ビームの光路に配設された透過型プリズムの頂角と、第二の光源部から出射される光ビームの光路に配設された透過型プリズムの頂角とは、互いに逆側を向いていることを特徴とする。
【００２４】
また、本発明によれば、第一の光源部および第二の光源部を、主走査方向に変位させて共通の保持部材の同一面に取り付けたことを特徴とする。
【００２５】
また、本発明によれば、第一の光源部における２個の発光素子から出射する光ビームの光路が偏向走査面内で交わる角度および第二の光源部における２個の発光素子を出射する光ビームの光路が偏向走査面内で交わる角度をθ、透過型プリズムの頂角をα、透過型プリズムの内部屈折率をｎとすると、θ≧４×（ｎ−１）×αであることを特徴とする。
【００２６】
また、本発明によれば、透過型プリズムは、非平行な２平面を入射面および出射面とする楔形状プリズムであることを特徴とする。
【００２７】
また、本発明によれば、楔形状プリズムの入射面および出射面の少なくとも一方に曲率を付加したことを特徴とする。
【００２８】
また、本発明によれば、上記の光走査装置を画像形成装置の露光手段として使用することを特徴とする。
【００２９】
また、本発明によれば、上記の光走査装置が、透過型プリズムの回転により、被走査面上の光ビーム位置を調整することを特徴とする。
【００３０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例における光走査装置は、レーザ書込光学系の光書込ユニットとして利用可能であり、レーザプリンタ、デジタル複写機、レーザファクシミリ等の画像形成装置における露光手段として適用することが可能である。
【００３１】
［実施例１］
（光走査装置及び楔形状プリズムの概要）
図１は、本発明の実施例１における光走査装置（４ビーム走査装置）１８の構成を示す図である。また、図２は、本発明の実施例１における第１の光源部４１（第２の光源部４２）の構成を示す図である。
以下、図１および図２を用いて、本実施例における光走査装置１８の構成および動作について説明する。
【００３２】
図１に示されるように、光走査装置１８は、シリンドリカルレンズ１３と、ポリゴンミラー（偏向器）１４と、走査光学系（走査手段）１５と、ビーム合成プリズム（ビーム合成手段）１７と、楔形状プリズム４０（例えば４個）と、光源部４１、４２と、光学ハウジング５３と、側壁５４とを有する。
【００３３】
図２に示されているように、光源部４１は、１組の半導体レーザ１１ａ、１１ｂと、半導体レーザ１１ａ、１１ｂからそれぞれ出射されるレーザ光をカップリングするためのカップリングレンズ１２ａ、１２ｂと、半導体レーザ１１ａ、１１ｂ、カップリングレンズ１２ａ、１２ｂを保持するベース部材４３ａとを有して構成される。半導体レーザ１１ａ、１１ｂはベース部材４３ａに対し圧入により固定されている。
【００３４】
また、光源部４２は、１組の半導体レーザ１１ｃ、１１ｄと、半導体レーザ１１ｃ、１１ｄからそれぞれ出射されるレーザ光をカップリングするためのカップリングレンズ１２ｃ、１２ｄと、半導体レーザ１１ｃ、１１ｄ、カップリングレンズ１２ｃ、１２ｄを保持するベース部材４３ｂとを有して構成される。半導体レーザ１１ｃ、１１ｄはベース部材４３ｂに対し圧入により固定されている。
【００３５】
カップリングレンズ１２ａ〜１２ｄは、出射ビームの特性（コリメート性及び射出光軸方向）が走査光学系１５の特性に応じて半導体レーザ１１ａ〜１１ｄとの相対位置関係を調整された後、ＵＶ接着により固定されている。なお半導体レーザ１１ａ〜１１ｄ及びカップリングレンズ１２ａ〜１２ｄの固定方法は上記工法に限定されず、周知のいかなる工法を採用しても構わない。
【００３６】
なお、『発光素子』である半導体レーザは、１つの発光点を有するシングルビーム半導体レーザでも良いし、モノリシックに形成され複数の発光点を有するマルチビーム半導体レーザでも構わない。また、マルチビーム半導体レーザから出射した複数のレーザビームの『光路』とは、複数の発光点の「中心位置（１つの仮想的な発光点）」から出射した１本のレーザビームの光路を指すものとする。
【００３７】
第一の光源部４１と第二の光源部４２は、共通の保持部材に保持することが望ましい。
図３は、本発明の実施例１における楔形状プリズム４０の配置例を示す図である。図１及び図３等に示すように、共通の保持部材（側壁５４）に２つの光源部４１、４２を保持することにより、温度変化／経時等に伴う光源部の姿勢の変化（特に光源部間の相対的な姿勢変化）を有効に抑制することが可能となる。
【００３８】
図４は、本発明の実施例１におけるビーム合成プリズム１７によるレーザビームの合成を示す図である。
図４に示すように、光源部４１から出射されたレーザビームと光源部４２から出射されたレーザビームは、ビーム合成プリズム１７により、近接して合成される。
図４のビーム合成プリズム１７は、三角形の部分と四角形の部分とに分けられるが、これらの界面に、レーザビームの持つ偏光特性を利用した合成手段であるＰＢＳ面、又はハーフミラー等を具備することで、レーザビームの合成を行うことができる。
【００３９】
再び図１において、ビーム合成プリズム１７により合成された４本のレーザビームは、シリンドリカルレンズ１７の作用により、（主走査方向に長い線像として）ポリゴンミラー１４の偏向反射面上に副走査方向に結像し、反射された後、走査光学系１５を介して被走査面１６となる感光体ドラム１６表面（被走査面）に至る。
【００４０】
（４本のレーザビームを偏向面内で非平行とする効果）
光源部４１、４２から出射される４ビームを、偏向面内（主走査断面内）においてポリゴンミラー１４の偏向反射面付近で交差する構成を採用することで、各レーザビームの反射点の差異に起因する感光体ドラム１６表面での光学性能（結像特性、等速走査性、有効書込幅等）の劣化及び偏差の発生を有効に低減することができる。
【００４１】
図５の（ａ）は、本発明の実施例１において、光源部４１、４２の取付面を同一平面とした場合の側壁５４を示す図であり、（ｂ）は、その場合の光源部４１、４２から射出される４本のレーザビームの光路の一部が平行であることを示す図である。
また、図６の（ａ）は、本発明の実施例１において、光源部４１、４２の取付面を非平行とした場合の側壁５４ａ、５４ｂを示す図であり、（ｂ）は、その場合の光源部４１、４２から射出される４本のレーザビームの光路が偏向面（主走査断面内）非平行であることを示す図である。
また、図７は、本発明の実施例１において、（ａ）は、光源部４１、４２の取付面を同一平面とした場合の被走査面（感光体ドラム１６表面）上のビームスポット配列を示す図であり、（ｂ）は、光源部４１、４２の取付面を非平行とした場合の被走査面（感光体ドラム１６表面）上のビームスポット配列を示す図である。
なお、図５（ｂ）および図６（ｂ）における光路図は、光源部４１、４２からポリゴンミラー１４までの光路を、図示しないビーム合成プリズム１７部分の光路を展開して、表示したものである（シリンドリカルレンズ１３は図示省略）。
【００４２】
図６の（ａ）、（ｂ）および図７の（ａ）は、４本のレーザビームを偏向面内で非平行とした構成の一例を示す。
図６の（ｂ）に示されているように、光源部４１が出射する２本のレーザビーム、および光源部４２が出射する２本のレーザビームは、角度θで交差するように構成されている。
一方、図６の（ａ）に示されるように、光源部４１に対応する取付面（側壁５４ａ）と、光源部４２に対応する取付面（側壁５４ｂ）とは、角度Δθだけ（偏向面内で）傾いて設けられている。
そのため、被走査面１６上でのビームスポット配列は、図７の（ａ）のようになる。いま、走査光学系１５は略等速走査性が確保されているものとし、その主走査方向の焦点距離をＦとすると、周知の『Ｆθ特性』に従い、図７の（ａ）中に示される主走査方向のビームスポット間隔（Ｆ・θ又はＦ・Δθ）が得られる。
【００４３】
ところで、後述のように、一般に経時／温度変化に伴いビームスポット位置が変動する恐れがある。
そのため、本光走査装置１８を画像形成装置の露光手段として使用する場合には、各走査線の書込開始タイミングを決定するための同期信号を、４本のレーザビームに対して独立に検出する必要がある（同期信号を得るためには、図１記載の同期検知センサ１９を用いればよい）。そのためには、４個のビームスポットの主走査方向の間隔をある程度以上（走査速度、同期検知センサ１９の応答速度等に依存するが、概ね数１００μｍ以上）確保する必要がある。
図６の（ｃ）の構成の場合、Δθを適宜設定することで、最適な主走査ビームスポット間隔（Ｆ・Δθ）を取得することが可能となる。
【００４４】
例えば、走査光学系の主走査焦点距離Ｆ＝２００［ｍｍ］、取付面の傾け角度Δθ＝０．１５°＝（０．１５゜／１８０゜）×π［ｒａｄ］の場合、
主走査ビームスポット間隔ΔＹ＝２００×｛（０．１５゜／１８０゜）×π｝＝０．５２［ｍｍ］
が得られる。
【００４５】
（楔形状プリズムを配設する構成）
図３に示すように、本実施例では、「光源部４１、４２」と「ビーム合成プリズム１７」との間に、各レーザビームの光路に対応して、『楔形状プリズム』４０ａ〜４０ｄが、回転可能に配設されている。
楔形状プリズム４０ａ〜４０ｄは、互いに非平行な２平面を入射面及び出射面とする「透過型プリズム」であり、レーザビームの光路を微小角度偏向する機能を有する。
【００４６】
図８は、本発明の実施例１における楔形状プリズムの配置の他の例を示す図である。
楔形状プリズムは全てのレーザビームの光路に配設する必要はなく、図８に示すように３個（あるいはそれ以下）としても構わない。
【００４７】
図９の（ａ）は、本発明の実施例１において、主走査断面における楔形状プリズムによる光路偏向の模式図であり、（ｂ）は、被走査面と平行な面における楔形状プリズムによる光路偏向の模式図である。
【００４８】
図９の（ａ）に示されているように、頂角αを有する楔形状プリズムにレーザビームを入射した場合、楔形状プリズムにてレーザビームが屈折され、（αが比較的小さい範囲では）光路がφ＝（ｎ−１）αだけ偏向される。
すなわち、楔形状プリズムの頂角αを（組み合わせる光学系の特性に応じて）適宜設計することで、所望の偏向角φを容易に達成することが可能となる。
このとき、楔形状プリズムをレーザビームの光軸に略平行な回転軸回りに回転（γ回転と呼ぶ）させることで、レーザビームの出射方向を半径φの円周に沿って可変させることができる。
【００４９】
いま、楔形状プリズムの入射面及び出射面が、偏向面と垂直になるように楔形状プリズムが配置される状態を初期状態とし、この状態から楔形状プリズムをγ回転させることができる。
これにより、図９の（ｂ）に示されるように、出射ビームの主走査方向を大きく変化させることなく、副走査方向成分だけを有効に可変させることが可能となる。
【００５０】
後述する『楔形状プリズムのγ回転による走査線間隔の調整』のように、コリメートレンズの焦点距離をｆｃｏｌ、光学系全系の副走査横倍率をｍｚ、楔形状プリズムの回転軸回りの調整角をΔγとしたとき、被走査面上のビームスポット位置（副走査方向）の補正量Δｚは以下の式で表される。
Δｚ＝ｍｚ×ｆｃｏｌ×ｔａｎ（φ×ｓｉｎΔγ）    ・・・（式１）
すなわち、楔形状プリズムの回転角度Δγを制御することにより、被走査面上のビームスポット位置を実質的に副走査方向に移動させる（所望の値に調整する）ことが可能となる。
【００５１】
このような楔形状プリズムのγ回転を手動で行っても構わないが、電気信号等により制御可能なアクチュエータ、例えばステッピングモータや超音波モータ等を用いて行うことで、実使用上操作性を飛躍的に向上させることができる。
【００５２】
（楔形状プリズムの入射面及び出射面に曲率半径を付加する効果）
また、『楔形状プリズム』は、その入射面及び出射面を非平行な２平面にて構成されているとしてもよい。しかしながら一般的には、材質（ガラス、樹脂等）や加工法（切削、成形等）によらず、平面を高精度に加工することは困難である。そのため、予め入射面及び出射面の少なくとも一方に曲率を付加しておくとしてもよい。
【００５３】
楔形状プリズムにおいてパワーを有さないことが望ましい場合には、略等しい曲率半径を有する２曲面を（凹凸又は凸凹の組み合わせで）入射面及び出射面とすれば良く、また積極的にパワーを付加したい場合には、それに応じた曲率半径を付加すれば良い。
【００５４】
図１０は、本発明の実施例１における楔形状プリズム４０の基本形状およびその変形例を示す図である。
（ａ）は、入射面及び出射面をともに平面とした場合の楔形状プリズム４０を示す図である。
（ｂ）は、入射面及び出射面を、略等しい曲率半径を有する凹凸２曲面とした場合の楔形状プリズム４０を示す図である。（ｂ）の楔形状プリズム４０は、実質的にパワーを有していない。
（ｃ）は、入射面及び出射面のうちのいずれか一方を平面とし、他方を凹曲面とした場合の楔形状プリズム４０を示す図である。（ｃ）の楔形状プリズム４０は、パワーを利用可能である。
（ｄ）は、入射面及び出射面を凸曲面とした場合の楔形状プリズム４０を示す図である。（ｄ）の楔形状プリズム４０は、パワーを利用可能である。
【００５５】
（光源部４１／光源部４２のγ回転による走査線間隔の調整）
図１１は、本発明の実施例１における感光体ドラム１６でのビームスポット配列の一例を示す図である。
図１１において、ＬＤ１及びＬＤ２は光源部４１から出射される２本のレーザビームのビームスポット位置（走査線位置）を表し、ＬＤ３及びＬＤ４は光源部４２から出射される２本のレーザビームのビームスポット位置を表す。
【００５６】
また、図１１におけるＣ１及びＣ２は各々、「ＬＤ１とＬＤ２の中心位置」及び「ＬＤ３とＬＤ４の中心位置」を表しており、光源部４１及び光源部４２の中心から出射される「仮想的なレーザビーム」のスポット位置を表す。
【００５７】
４ビーム走査装置の組立時には、光源部４１のγ回転（図３中の矢印Δγ１の回転）にてＬＤ１とＬＤ２との間のビームピッチ（走査線間隔）の調整を行うことができ、本調整後、光源部４１を、ねじ４５等により側壁５４に固定すればよい。
【００５８】
同様な調整／固定を第二の光源部４２に対して実施（Δγ２）することで、ＬＤ３とＬＤ４との間のビームピッチの調整が可能である。
【００５９】
例えば、光源部４１から出射される２ビーム（ＬＤ１及びＬＤ２）が偏向面内で交差する角度（必ずしもポリゴンミラー近傍で交差する必要はない）を２Θ＝θ、カップリングレンズの焦点距離をｆｃｏｌ、全系（発光点から被走査面まで）の副走査倍率をｍｚ、光源部の略光軸回りの回転角度をγ、ＬＤ１とＬＤ２との間のビームピッチの変動量をΔｐとすると、下記の式２が成り立つ。
Δｐ＝ｍｚ×ｆｃｏｌ×ｔａｎΘ×ｓｉｎγ    ・・・（式２）
具体的な数値として、ｍｚ＝１０倍、ｆｃｏｌ＝１５［ｍｍ］、Θ＝２［°］、Δｐ＝５０［μｍ］＝０．０５０［ｍｍ］の場合、光源部のγ回転角度は、
γ＝ｓｉｎ−１｛Δｐ／（ｍ×ｆｃｏｌ×ｔａｎΘ）｝
＝ｓｉｎ−１｛０．０５０／（１０×１５×ｔａｎ２゜）｝
＝０．５５［°］である。
【００６０】
（楔形状プリズムのγ回転による走査線間隔の調整）
光走査装置１８の組立時に、上述した式２に従い、光源部４１及び光源部４２のγ回転により、ＬＤ１とＬＤ２との走査線間隔及びＬＤ３とＬＤ４との走査線間隔の調整を行うことができる。但し、光源部４１、４２のγ回転の分解能（精度）が不足している場合や、光源部４１、４２の固定（ねじ締結）時に調整値がずれてしまう恐れがある場合等、所望の調整精度を達成できない場合がある。
このような場合には、楔形状プリズムのγ回転（楔形状プリズムを略光軸に平行な回転軸回りに回転させること）により、より高精度な走査線間隔の調整を達成することが可能となる。
【００６１】
図９に示すような楔形状プリズムを光軸回りに回転することにより、屈折により最大φだけ偏向角度を可変できる。なお、最大偏向角φは、頂角αは楔形状プリズムの屈折率をｎとしたとき下記の式３で表される。
φ＝（ｎ−１）×α    ・・・（式３）
また、コリメートレンズの焦点距離をｆｃｏｌ、光学系全系の副走査横倍率をｍ、楔形状プリズムの回転軸回りの調整角をΔγとしたとき、被走査面上のビームスポット位置（副走査方向）の補正量Δｚは以下の式で表される。
Δｚ＝ｍ×ｆｃｏｌ×ｔａｎ（φ×ｓｉｎΔγ）    ・・・（式１）
【００６２】
（ステッピングモータを用いた楔形状プリズムのγ回転機構の一例）
図１２は、本発明の実施例１における楔形状プリズム４０を回転軸回りに回転させる調整機構の一例を示す図である。
図１２に示されているように、楔形状プリズム４０の回転調整手段は、ステッピングモータを駆動源とするリードスクリュー型のアクチュエータである。
楔形状プリズム４０は、円筒部から延ばされた押圧部（ステッピングモータのナット部により押圧される）を有するプリズムセル５５に挿入されている。
【００６３】
図１３および図１４は、本発明の実施例１における楔形状プリズム４０を回転軸回りに回転させる調整機構の他の例を示す図である。図１３は、他の例の調整機構を光軸方向から見た図であり、図１４は、他の例の調整機構を副走査方向から見た図である。
【００６４】
図１２には、保持部材に設けられた「Ｖ形状溝」にプリズムセル５５を接触させる構成が示されている。一方、図１３および図１４には、保持部材に設けられた挿入孔にプリズムセル５５を挿入し、回動保持する構成の例が示されている。
【００６５】
なお、図１２、図１３及び図１４に示される調整機構では、回転変位を出力するステッピングモータとリードスクリューとを組み合わせて構成したが、リードスクリューを内蔵し、直進変位を出力可能なステッピングモータを使用しても構わない。また駆動手段としては、ステッピングモータだけではなく、圧電素子を用いる方式や超音波モータ等を用いる方式を採用しても構わない。
【００６６】
このようなステッピングモータとリードスクリューを組み合わせたアクチュエータにて、楔形状プリズムを回転駆動させた場合の、被走査面でのビームスポットの副走査方向の移動量Δｚは、下記載の諸元を用いて（式４）のように表すことができる。
ｆｃｏｌ：コリメートレンズの焦点距離
ｍｚ：全系（光源から被走査面まで）の副走査倍率
ｍｙ：全系（光源から被走査面まで）の主走査倍率
α：楔形状プリズムの頂角
ｎ：楔形状プリズムの屈折率
β０：楔形状プリズムでの偏向角＝（ｎ−１）×α
Ｎ：入力パルス（ステップ数）
Δγ：Ｎパルス当たりの三角プリズムの回転角度＝ｔａｎ−１（（ω／３６０゜）×Ｐ×Ｎ／Ｒ）
ω：ステッピングモータのステップ角（１パルス当たり）
Ｐ：リードスクリューのピッチ
Ｒ：楔形状プリズムセルのスパンの長さ（回転半径）
ｆｃｙｌ：シリンドリカルレンズの焦点距離
ｍ１：ポリゴン前光学系の副走査倍率
ｍ２：ポリゴン後光学系の副走査倍率
2005037502.tif 000003
【００６７】
式４に従い、入力パルス数に対して副走査ビームスポット位置（すなわち走査線間隔：副走査ビームピッチ）を調整することが可能となる。また楔形状プリズム４０の頂角αを適宜設定する（組み合わせる走査光学系１５に合わせて設計する）ことにより、上記調整の感度（入力ステップ数に対する、副走査ビームスポット位置変動量）の最適化を図ることが可能となる。
【００６８】
例えば、ｍｚ＝１０倍、ｍｙ＝１５倍、ｆｃｏｌ＝１５［ｍｍ］、ｎ＝１．５１４、α＝１．５［°］、ω＝１８［°］、Ｐ＝０．２５［ｍｍ］、Ｎ＝１、Ｒ＝１６［ｍｍ］の場合、
2005037502.tif 000004
となり、ステッピングモータへの入力パルス：１パルス当たり、１．６［μｍ］にてビームスポットを可変させることができる。
従って、いま２つの中心位置Ｃ１及びＣ２の間隔の調整量ΔＣ＝１００［μｍ］＝０．１００［ｍｍ］の場合には、６４ステップのパルス入力にて調整可能である。
【００６９】
また、被走査面１６でのビームスポットの主走査方向の移動量Δｙは、（式５）で表される。
2005037502.tif 000005
【００７０】
図１５の（ａ）は、本発明の実施例１における楔形状プリズム４０のγ回転による副走査方向の位置変動（調整量）を示す図であり、式４の副走査ビームスポット位置変動Δｚ（μｍ）を縦軸、入力パルスＮ（パルス数）を横軸にとったグラフを示している。
【００７１】
また、図１５の（ｂ）は、本発明の実施例１における楔形状プリズム４０のγ回転による主走査方向の位置変動（調整量）を示す図であり、式５の主走査ビームスポット位置変動Δｙ（μｍ）を縦軸、入力パルスＮ（パルス数）を横軸にとったグラフを示している。
【００７２】
図１５の（ａ）および（ｂ）から、入力パルス数Ｎに従い、主走査ビームスポット位置に及ぼす影響が少ない状態で、副走査ビームスポット位置をほぼ線形的に移動（調整）することが可能であることが分かる。
【００７３】
以上説明したように、本実施例によれば、それぞれ２個の半導体レーザを備えた光源部４１、４２と、光源部４１、４２からの光ビームを合成するビーム合成プリズム１７との間における少なくとも１つの光ビームの光路上に、入射ビームを所定角度偏向する楔形状プリズム４０を設ける。楔形状プリズム４０は、光軸に略平行な軸で回転することにより、入射ビームを偏向させる角度を調整することができる。
このことにより、被走査面１６上に照射するビームスポットの位置を調整することが可能となる。
【００７４】
また、本実施例によれば、光源部４１、４２は、共通の保持部材である側壁５４（または側壁５４ａ、５４ｂ）に保持される。
このことにより、経時または温度変化に伴い発生する光源部４１、４２からの出射ビームの光軸変動を低減させることが可能となる。
【００７５】
また、本実施例によれば、例えば、光源部４１、４２は、光源部４１に対応する取付面に対して光源部４２に対応する取付面は、角度Δθだけ傾いている。
このことにより、光源部４１、４２を出射するレーザビームを偏向面内で非平行としたので、各レーザビームの同期信号を独立に検出するための被走査面１６における所定幅以上の主走査ビームピッチを確保することが可能となる。
【００７６】
また、本実施例によれば、楔形状プリズム４０の入射面及び出射面が偏向面と垂直な状態を初期状態とすることで、楔形状プリズム４０の回転により、主走査ビームスポット位置に顕著な影響を及ぼすことなく、副走査ビームスポット位置を移動させる（調整する）ことが可能となる。
【００７７】
また、本実施例によれば、楔形状プリズム４０をアクチュエータにより駆動するため、容易にビームスポット位置の調整を行うことが可能となる。
【００７８】
また、本実施例によれば、非平行な２平面を入射面及び出射面とする楔形状プリズム４０を「透過型プリズム」としたので、その頂角を適宜設計することで「透過型プリズム」により所望の偏向角を容易に得ることが可能となる。
【００７９】
また、本実施例によれば、楔形状プリズム４０の入射面及び出射面のうちの少なくとも一方に曲率を付加したので、楔形状プリズム４０の材質（ガラス、樹脂等）、加工法（切削、成形等）によらず、高精度な面形状を容易に得ることが可能となる。
【００８０】
［実施例２］
以下、本発明の実施例２について説明するが、特記しない限り、本実施例における構成および動作は、第１の実施例と同様であるとして説明を進める。
【００８１】
（光源部４１、４２の取付面を同一平面とする場合）
図１６は、ビーム合成プリズム１７及び保持部材（側壁）５４が、『理想的に』構成されている場合である。このような場合には、光源部４１、４２を出射された互いに平行なレーザビームは、ビーム合成プリズム１７により近接して合成された後にも、平行な状態を保つ。
【００８２】
図１７の（ａ）は、光源部４１、４２の取付面が平面でないために生じるビーム合成誤差を示す図であり、（ｂ）は、ビーム合成プリズム１７に加工誤差が発生したために生じるビーム合成誤差を示す図である。また、図１７の（ｃ）は、ビーム合成誤差が発生した場合におけるビームスポット位置を示す図である。
以下、図１７を用いて、実使用時に２本の出射ビームが平行にならない場合について説明する。
【００８３】
（ｉ）取付面が平面ではない場合：図１７の（ａ）
光源部４１、４２のうちの少なくとも一方の取付姿勢精度が不十分となり、光源部４１、４２を出射するレーザビームが非平行となる。
【００８４】
（ｉｉ）ビーム合成プリズムの精度が不十分な場合：図１７の（ｂ）
▲１▼ビーム合成プリズム１７における三角形の部分と四角形の部分の屈折率に差異がある場合、光源部４１、４２を出射するレーザビームが非平行となる。
▲２▼ビーム合成プリズム１７における三角形の部分及び四角形の部分の少なくとも一方の加工誤差（角度、平行度誤差）がある場合、光源部４１、４２を出射するレーザビームが非平行となる。
【００８５】
（ｉ）又は（ｉｉ）のように、ビーム合成誤差が発生した場合、光源部４１から出射した２本のレーザビームの中心位置Ｃ１と光源部４２から出射した２本のレーザビームの中心位置Ｃ２が、狙い値から大きくずれる恐れがある。
例えば、ｍｚ＝１０倍、ｆｃｏｌ＝１５．０［ｍｍ］、Δφ＝１０’の場合、図１７の（ｃ）に示すように、
Ｃ２−Ｃ１＝ｍｚ×ｆｃｏｌ×ｔａｎΔφ
＝１０×１５．０×ｔａｎ（１０’）＝０．４３６［ｍｍ］＝４３６［μｍ］
である。
【００８６】
図５の（ａ）に示すように、側壁（保持部材）５４を同一平面とすることにより、光源部４１、４２のうちの少なくとも一方の取付姿勢精度が不十分となり、光源部４１、４２を出射するレーザビームが非平行となることを抑制することが可能となる。
【００８７】
（楔形状プリズム４０をプリズムセル内で回転可能とする場合）
本発明の実施例１における（楔形状プリズムのγ回転による走査線間隔の調整）にて示したとおり、楔形状プリズムを用いて走査線間隔を調整することができる。
【００８８】
上述した光走査装置１８の組立時のみならず、経時／環境変動により走査線間隔が変動した場合にも、楔形状プリズム４０のγ回転を利用して、これを補正することが可能である。このような場合には、予め記録された変動量補正データ、または変動量検出手段により計測された変動量データ等に基づきステッピングモータへの入力パルス数を導出し駆動することで、走査線間隔の変動を補正することが可能である。
【００８９】
ところで、上述した（光源部４１、４２の取付面を同一平面にする場合）にて示した「ビーム合成誤差Δφ」のオーダは数１０［分］であるのに対し、経時／温度変化に伴うレーザビームの光軸ずれは高々数［分］程度である。
従って、光走査装置１８の組立時のみに問題になる誤差である「ビーム合成誤差Δφ」を補正するために、図１２に示すステッピングモータ等のアクチュエータを用いて楔形状プリズム４０（及びプリズムセル５５）を駆動することは、不合理である。
【００９０】
そこで、図１３に示すように、楔形状プリズム４０の（入射側から見た；Ｘ方向に平行に見た）外形形状を円形状、あるいは外形形状の一部を円形状（Ｄカット形状、小判形状）として、プリズムセル５５に挿入することができる。組立時には、治具等を用いてプリズムセル５５内部で楔形状プリズム４０を回転（図１３中の矢印γ２回転）させればよい。経時／温度変化に伴う走査線間隔変動の補正には、（図示しない）ステッピングモータ等のアクチュエータにより駆動（図中の矢印γ１回転）させればよい。
【００９１】
このように、「光走査装置の組立時（γ２）」と「経時／温度変化に伴う走査線間隔補正（γ１）」の機能を配分することで、アクチュエータの動作範囲（図１２に示すステッピングモータでは、ナットの移動量）を小さくすることが可能となる。これにより、『楔形状プリズム４０のγ回転機構』の小型化／軽量化を図ることが可能となる。
【００９２】
以上説明したように、本実施例によれば、例えば、光源部４１、４２は、同一平面上に保持される。
このことにより、取付面の精度（平面度）を確保することができ、ビーム合成プリズム１７での高いビーム合成精度を確保することが可能となる。
【００９３】
また、本実施例によれば、楔形状プリズム４０をプリズムセル５５内に回転可能に保持したので、「光走査装置の組立時のビームスポット位置変動の補正」と「経時／温度変化に伴うビームスポット位置変動の補正」の機能を分担することができ、アクチュエータの駆動範囲を狭くすることができ、楔形状プリズム４０の調整機構の小型化を実現することが可能となる。
【００９４】
［実施例３］
以下、本発明の実施例３について説明するが、特記しない限り、本実施例における構成および動作は、第１の実施例と同様であるとして説明を進める。
【００９５】
（楔形状プリズムの配置（向き）▲１▼）
［検討事項１］
上述した（４本のレーザビームを偏向面内で非平行とする場合）のとおり、光路を偏向面内で非平行とすることにより、４本のレーザビームの同期信号を独立に検出することが容易となる。
［検討事項２］
一方、（光源部４１、４２の取付面を同一平面にする場合）にて示したとおり、光源部４１、４２の取付面を同一平面とすることにより、光源部４１、４２のうちの少なくとも一方の取付姿勢精度が不十分となり、光源部４１、４２を出射するレーザビームが非平行となることを抑制することが可能となる。
［検討事項３］
図１８は、楔形状プリズム４０を配設する前のレーザビームの光路を示す図である。図１８に示されるように、ビーム合成プリズム１７を用いてビーム合成を行った場合には、「光源部４１からポリゴンミラー１４までの距離」と「光源部４２からポリゴンミラー１４までの距離」との間に差異（ビーム合成プリズム１７内部の光路長差）が発生し、交差位置のずれδＸが生じる。この交差位置のずれにより、ポリゴンミラー１４の偏向反射面での反射点が各ビーム毎に異なり、結果として被走査面１６での光学性能劣化若しくは光学性能偏差が発生する恐れがあった。
【００９６】
図１９は、本発明の実施例３における楔形状プリズム４０を配設した後のレーザビームの光路を示す図である。
図１９に示すように、上記３項目の検討事項を考慮して、楔形状プリズム４０ａ〜４０ｄを各レーザビームの光路内に配置することができる。
【００９７】
図１９の場合に示されているように、走査線間隔調整前の初期状態においては、光源部４１から出射したレーザビーム２１ａ及び２２ｂの光路内にそれぞれ配設された楔形状プリズム４０ａ及び４０ｂは、各々その頂角を他方の光路側に向けた状態となっている。
一方、光源部４２から出射したレーザビーム２１ｃ及び２２ｄの光路内にそれぞれ配設された楔形状プリズム４０ｃ及び４０ｄは、各々その頂角を他方の光路とは逆側に向けた状態となっている。
図１９に示されているような構成を採用することにより、両光源部４１、４２の取付面を同一面とした状態で、４本のレーザビームの光路を非平行とし、且つ光路の交差位置のずれδＸを低減することが可能となる。
【００９８】
例えば、楔形状プリズムの頂角α＝０．５°、内部屈折率ｎ＝１．５１４、交差角θ＝６．０°、楔形状プリズムからポリゴンミラー偏向反射面までの光路長＝１５０［ｍｍ］、走査光学系の主走査焦点距離Ｆ＝２００［ｍｍ］、ビーム合成プリズム内部での光路長差（すなわち交差位置のずれ）δＸ＝２８［ｍｍ］とすると、
楔形状プリズムでの光路偏向角φ＝（ｎ−１）×α＝（１．５１４−１）×０．５°＝０．２５７°であることから、上記δＸをほぼゼロに補正でき（４本のレーザビームが交差する位置をポリゴンミラー反射面上で一致させることができる）、かつ主走査ビームピッチはそれぞれ下記のようになる。
なお、楔形状プリズム４０ａ〜４０ｄにて、各レーザビームの光路がφ偏向されているため、ＬＤ１とＬＤ３との主走査方向の間隔およびＬＤ２とＬＤ４との主走査方向の間隔はＦ・２φとなる。
ＬＤ１とＬＤ３との主走査ビームピッチ：２×Ｆ×φ＝１．８［ｍｍ］
ＬＤ２とＬＤ４との主走査ビームピッチ：２×Ｆ×φ＝１．８［ｍｍ］
ＬＤ１とＬＤ２との主走査ビームピッチ：Ｆ×（θ−２φ）＝１９．１［ｍｍ］
【００９９】
なお、本実施例では、全てのレーザビームの光路に楔形状プリズム４０ａ〜４０ｄを配設したが、達成すべき仕様に応じて楔形状プリズムの個数を低減しても構わない。
【０１００】
ところで、図１９の構成において、『θ≧４φ』が成り立つことが望ましい。
図２０の（ａ）は、楔形状プリズム４０を配設する前の光源部４１、４２からのレーザビームによる被走査面１６上のビームスポット配列を示す図であり、（ｂ）は、本発明の実施例３における楔形状プリズム４０を配設した後の光源部４１、４２からのレーザビームによる被走査面１６上のビームスポット配列を示す図である。
図２０（ｂ）より、θ＝４φの場合に、ＬＤ１〜ＬＤ４が（主走査方向に）等間隔に配列することになる。一方θ＜４φとなると、ＬＤ１とＬＤ２との主走査ビームピッチがさらに狭くなると同時に、レーザビーム２１ｃ（ＬＤ３に対応）と２１ｄ（ＬＤ４に対応）とが偏向面内で交差する角度が大きくなりすぎ、被走査面での両ビームスポットの光学性能の劣化（又は偏差の発生）をもたらす恐れがある。
αが小さい場合には、φ＝（ｎ−１）×αであるので、
θ≧４×（ｎ−１）×α    ・・・［条件式１］
が成立すれば、光学性能を劣化することなく、上記検討事項３項目を考慮した構成を実現することが可能となる。
【０１０１】
以上説明したように、本実施例によれば、光源部４１及び光源部４２の取付面が同一平面であった場合にも、各レーザビームの同期信号を独立に検出するために十分な主走査ビームピッチを確保することが可能となる。
【０１０２】
また、本実施例によれば、条件式１を満足することで、像面湾曲／有効書込幅等に顕著な影響を及ぼすことなく、各レーザビームの同期信号を独立に検出するために十分な主走査ビームピッチを確保することが可能となる。
【０１０３】
［実施例４］
以下、本発明の実施例４について説明するが、特記しない限り、本実施例における構成および動作は、第１の実施例と同様であるとして説明を進める。
【０１０４】
（楔形状プリズムの配置（向き）▲２▼）
［検討事項１］
上述した（４本のレーザビームを偏向面内で非平行とする場合）のとおり、光路を偏向面内で非平行とすることにより、４本のレーザビームの同期信号を独立に検出することが容易となる。
［検討事項２］
一方、（光源部４１、４２の取付面を同一平面にする場合）にて示したとおり、光源部４１、４２の取付面を同一平面とすることにより、光源部４１、４２のうちの少なくとも一方の取付姿勢精度が不十分となり、光源部４１、４２を出射するレーザビームが非平行となることを抑制することが可能となる。
図２２は、本発明の実施例４における楔形状プリズム４０を配設した後のレーザビームの光路を示す図である。
上記２項目の検討事項を考慮して、図２２に示すように、楔形状プリズム４０ａ〜４０ｄを各レーザビームの光路内に配置することができる。
【０１０５】
図２１は、楔形状プリズム４０を配設する前のレーザビームの光路を示す図である。
また、図２３の（ａ）は、楔形状プリズム４０を配設する前の光源部４１、４２からのレーザビームによる被走査面１６上のビームスポット配列を示す図である。
図２１に示すように、光源部４１と光源部４２を主走査方向にシフト（平行移動）させても、レーザビーム２１ａ（ＬＤ１に対応）と２１ｃ（ＬＤ３に対応）は平行であり、またレーザビーム２１ｂ（ＬＤ２に対応）と２１ｄ（ＬＤ４に対応）は平行である。
従って、被走査面でのビームスポット配列は、図２３の（ａ）に示す状態（主走査方向では、ＬＤ１とＬＤ３とが重なり、ＬＤ２とＬＤ４とが重なる状態）となる。
【０１０６】
一方、本実施例４を説明する図２２の場合には、走査線間隔調整前の初期状態においては、光源部４１から出射したレーザビーム２１ａ及び２２ｂの光路内に配設された楔形状プリズム４０ａ及び４０ｂは、各々その頂角を「同じ路側に向けた状態」となっている。一方、光源部４２から出射したレーザビーム２１ｃ及び２２ｄの光路内に配設された楔形状プリズム４０ｃ及び４０ｄは、各々その頂角を「楔形状プリズム４０ａ及び４０ｂとは逆向きを向いた状態」となっている。
このような構成を採用することにより、両光源部４１、４２の取付面を同一面とした状態で、４本のレーザビームの光路を非平行とすることが可能となる。
さらに、光源部４１と光源部４２を主走査方向にシフトして配置しているので、楔形状プリズム４０ａ〜４０ｄによる偏向面内の光軸ずれ（すなわちポリゴンミラー１４の偏向反射面での反射位置の、主走査方向のずれの発生）を補正することができる。
【０１０７】
例えば、楔形状プリズムの頂角α＝０．５°、内部屈折率ｎ＝１．５１４、交差角θ＝６．０°、楔形状プリズムからポリゴンミラー偏向反射面までの光路長＝１５０［ｍｍ］、走査光学系の主走査焦点距離Ｆ＝２００［ｍｍ］とすると、
楔形状プリズムでの光路偏向角φ＝（ｎ−１）×α＝（１．５１４−１）×０．５°＝０．２５７°であることから、主走査ビームピッチはそれぞれ下記のようになる。
ＬＤ１とＬＤ３との主走査ビームピッチ：２×Ｆ×φ＝１．８［ｍｍ］
ＬＤ２とＬＤ４との主走査ビームピッチ：２×Ｆ×φ＝１．８［ｍｍ］
ＬＤ２とＬＤ３との主走査ビームピッチ：Ｆ×（θ−２φ）＝１９．１［ｍｍ］
【０１０８】
なお、本実施例では、全てのレーザビームの光路に楔形状プリズムを配設したが、達成すべき仕様に応じて楔形状プリズムの個数を低減しても構わない。
【０１０９】
ところで、図２２の構成において、『θ≧４  φ』が成り立つことが望ましい。
図２３の（ｂ）は、本発明の実施例４における楔形状プリズム４０を配設した後の光源部４１、４２からのレーザビームによる被走査面１６上のビームスポット配列を示す図である。
図２３（ｂ）において、θ＝４φの場合に、ＬＤ１〜ＬＤ４が（主走査方向に）等間隔に配列することになる。一方、θ／２＜２φとなると、ＬＤ２とＬＤ３との主走査ビームピッチがさらに狭くなると同時に、レーザビーム２１ａ（ＬＤ１に対応）と２１ｄ（ＬＤ４に対応）とが偏向面内で交差する角度が大きくなりすぎ、被走査面での両ビームスポットの光学性能の劣化（又は偏差の発生）をもたらす恐れがある。
αが小さい場合には、φ＝（ｎ−１）×αであるので、
θ≧４×（ｎ−１）×α    ・・・［条件式２］
が成立すれば、光学性能を劣化することなく、上記検討事項の２項目を考慮した構成を実現することが可能となる。
【０１１０】
なお、組み合わされる走査光学系の特性及び求められる光学性能（仕様）に応じて、実施例３の構成又は実施例４の構成を選択すればよい。
例えば、実施例３における［検討事項３］に対して、楔形状プリズムの頂角αが大きすぎて過剰補正（光源部４２から出射される２ビーム２１ｃと２１ｄの交差位置が、光源部４１から出射される２ビーム２１ａと２１ｂの交差位置より、補正前のδＸ以上に光源側に移動してしまうような補正）となる場合等において、光学仕様に対して走査光学系の余裕度が高い場合には、実施例４の構成を採用することができる。
【０１１１】
以上説明したように、本実施例によれば、光源部４１及び光源部４２の取付面が同一平面であった場合にも、各レーザビームの同期信号を独立に検出するための主走査ビームピッチを確保することが可能となる。
【０１１２】
また、本実施例によれば、光源部４１及び光源部４２を主走査方向にシフトして取り付けたので、楔形状プリズムでの（偏向面内の）光路偏向による、ポリゴンミラー１４偏向反射面における各レーザビームの反射位置のずれを補正することができる。
【０１１３】
また、本実施例によれば、条件式２を満足することで、像面湾曲／有効書込幅等に顕著な影響を及ぼすことなく、各レーザビームの同期信号を独立に検出するための主走査ビームピッチを確保することが可能となる。
【０１１４】
［実施例５］
（光走査装置１８を露光装置として用いた画像形成装置）
実施例１〜４における光走査装置１８は走査線間隔を高精度に維持することが可能である。本実施例では、従って、実施例１〜４における光走査装置１８を露光装置として光走査装置に用いることで、高品位な出力画像を得ることが可能となる。
【０１１５】
図２４は、本発明の実施例５における光走査装置１８を有するカラー画像形成装置の構成を示す図である。図２４では、一例として、画像形成装置をタンデム型カラー画像形成装置として実施した例を示す。
【０１１６】
まず、装置内の下部側には水平方向に配設されて給紙カセット１から給紙される転写紙（図示せず）を搬送する搬送ベルト２が設けられている。この搬送ベルト２上にはイエローＹ用の感光体３Ｙ，マゼンタＭ用の感光体３Ｍ，シアンＣ用の感光体３Ｃ及びブラックＫ用の感光体３Ｋが上流側から順に等間隔で配設されている。なお、以下、符号に対する添字Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを適宜付けて区別するものとする。これらの感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋは全て同一径に形成されたもので、その周囲には、電子写真プロセスに従いプロセス部材が順に配設されている。感光体３Ｙを例に採れば、帯電チャージャ４Ｙ、走査結像光学系５Ｙ、現像装置６Ｙ、転写チャージャ７Ｙ、クリーニング装置８Ｙ等が順に配設されている。他の感光体３Ｍ，３Ｃ，３Ｋに対しても同様である。即ち、本実施の形態では、感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋを各色毎に設定された被照射面とするものであり、各々に対して走査結像光学系５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋが１対１の対応関係で設けられている。
【０１１７】
また、搬送ベルト２の周囲には、感光体５Ｙよりも上流側に位置させてレジストローラ９と、ベルト帯電チャージャ１０が設けられ、感光体５Ｋよりも下流側に位置させてベルト分離チャージャ６１、除電チャージャ６２、クリーニング装置６３等が順に設けられている。また、ベルト分離チャージャ６１よりも搬送方向下流側には定着装置６４が設けられ、排紙トレイ６５に向けて排紙ローラ６６で結ばれている。
【０１１８】
以上説明したように、本実施例では、ビームスポット位置調整可能な光走査装置１８を画像形成装置の露光装置として採用したので、高品位な出力画像を得ることが可能となる。
【０１１９】
また、実施例１〜５における演算処理は、光走査装置が有するコンピュータプログラムにより実行されるが、上記のプログラムは、光記録媒体、磁気記録媒体、光磁気記録媒体、または半導体等の記録媒体に記録され、上記の記録媒体からロードされるようにしてもよいし、所定のネットワークを介して接続されている外部機器からロードされるようにしてもよい。
【０１２０】
なお、上記の実施形態は本発明の好適な実施の一例であり、本発明の実施形態は、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能となる。
【０１２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数光源を備えた複数の光源部から被走査面へ照射されたビームスポット間隔（ビームピッチ）の変動を抑制することを可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における光走査装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施例１における光源部の構成を示す図である。
【図３】本発明の実施例１における楔形状プリズムの配置例を示す図である。
【図４】本発明の実施例１におけるビーム合成プリズムによるレーザビームの合成を示す図である。
【図５】（ａ）は、本発明の実施例１において、２個の光源部の取付面を同一平面とした場合の側壁を示す図であり、（ｂ）は、その場合の２個の光源部から射出される４本のレーザビームの光路の一部が平行であることを示す図である。
【図６】（ａ）は、本発明の実施例１において、２個の光源部の取付面を非平行とした場合の側壁を示す図であり、（ｂ）は、その場合の光源部から射出される４本のレーザビームの光路が偏向面非平行であることを示す図である。
【図７】本発明の実施例１において、（ａ）は、２個の光源部の取付面を同一平面とした場合の被走査面上のビームスポット配列を示す図であり、（ｂ）は、２個の光源部の取付面を非平行とした場合の被走査面上のビームスポット配列を示す図である。
【図８】本発明の実施例１における楔形状プリズムの配置の他の例を示す図である。
【図９】（ａ）は、本発明の実施例１において、主走査断面における楔形状プリズムによる光路偏向の模式図であり、（ｂ）は、被走査面と平行な面における楔形状プリズムによる光路偏向の模式図である。
【図１０】（ａ）は、入射面及び出射面をともに平面とした場合の楔形状プリズムを示す図であり、（ｂ）は、入射面及び出射面を、略等しい曲率半径を有する凹凸２曲面とした場合の楔形状プリズムを示す図であり、（ｃ）は、入射面及び出射面のうちのいずれか一方を平面とし、他方を凹曲面とした場合の楔形状プリズムを示す図であり、（ｄ）は、入射面及び出射面を凸曲面とした場合の楔形状プリズムを示す図である。
【図１１】本発明の実施例１における感光体ドラムでのビームスポット配列の一例を示す図である。
【図１２】本発明の実施例１における楔形状プリズムを回転軸回りに回転させる調整機構の一例を示す図である。
【図１３】本発明の実施例１における楔形状プリズム４０を回転軸回りに回転させる他の例の調整機構を光軸方向から見た図である。
【図１４】本発明の実施例１における楔形状プリズム４０を回転軸回りに回転させる他の例の調整機構を副走査方向から見た図である。
【図１５】（ａ）は、本発明の実施例１における楔形状プリズムのγ回転による副走査方向の位置変動を示す図であり、（ｂ）は、本発明の実施例１における楔形状プリズムのγ回転による主走査方向の位置変動を示す図である。
【図１６】ビーム合成プリズム及び保持部材（側壁）の構成の一例を示す図である。
【図１７】（ａ）は、光源部の取付面が平面でないために生じるビーム合成誤差を示す図であり、（ｂ）は、ビーム合成プリズムに加工誤差が発生したために生じるビーム合成誤差を示す図であり、（ｃ）は、ビーム合成誤差が発生した場合におけるビームスポット位置を示す図である。
【図１８】楔形状プリズムを配設する前のレーザビームの光路を示す図である。
【図１９】本発明の実施例３における楔形状プリズムを配設した後のレーザビームの光路を示す図である。
【図２０】（ａ）は、楔形状プリズムを配設する前の光源部からのレーザビームによる被走査面上のビームスポット配列を示す図であり、（ｂ）は、本発明の実施例３における楔形状プリズム４０を配設した後の光源部からのレーザビームによる被走査面上のビームスポット配列を示す図である。
【図２１】楔形状プリズムを配設する前のレーザビームの光路を示す図である。
【図２２】本発明の実施例４における楔形状プリズムを配設した後のレーザビームの光路を示す図である。
【図２３】（ａ）は、楔形状プリズム４０を配設する前の光源部からのレーザビームによる被走査面上のビームスポット配列を示す図であり、（ｂ）は、本発明の実施例４における楔形状プリズムを配設した後の光源部からのレーザビームによる被走査面上のビームスポット配列を示す図である。
【図２４】本発明の実施例５における光走査装置を有するカラー画像形成装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
１  給紙カセット
２  搬送ベルト
３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ  感光体
４Ｙ  帯電チャージャ
５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ  走査結像光学系
６Ｙ  現像装置
７Ｙ  転写チャージャ
８Ｙ、６３  クリーニング装置
９  レジストローラ
１０  ベルト帯電チャージャ
１１ａ〜１１ｄ  半導体レーザ
１２ａ〜１２ｄ  カップリングレンズ
１３  シリンドリカルレンズ
１４  ポリゴンミラー
１５  走査光学系
１６  感光体ドラム
１７  ビーム合成プリズム
１８  光走査装置
１９  光パワー検出手段
２１ａ〜２１ｄ  レーザビーム
４０、４０ａ〜４０ｄ  楔形状プリズム
４１、４２  光源部
４３ａ、４３ｂ  ベース部材
５３  光学ハウジング
５４、５４ａ、５４ｂ  側壁
５５  プリズムセル
６１  ベルト分離チャージャ
６２  除電チャージャ
６４  定着装置
６５  排紙トレイ
６６  排紙ローラ
【図１】
2005037502.tif 000006
【図２】
2005037502.tif 000007
【図３】
2005037502.tif 000008
【図４】
2005037502.tif 000009
【図５】
2005037502.tif 000010
【図６】
2005037502.tif 000011
【図７】
2005037502.tif 000012
【図８】
2005037502.tif 000013
【図９】
2005037502.tif 000014
【図１０】
2005037502.tif 000015
【図１１】
2005037502.tif 000016
【図１２】
2005037502.tif 000017
【図１３】
2005037502.tif 000018
【図１４】
2005037502.tif 000019
【図１５】
2005037502.tif 000020
【図１６】
2005037502.tif 000021
【図１７】
2005037502.tif 000022
【図１８】
2005037502.tif 000023
【図１９】
2005037502.tif 000024
【図２０】
2005037502.tif 000025
【図２１】
2005037502.tif 000026
【図２２】
2005037502.tif 000027
【図２３】
2005037502.tif 000028
【図２４】
2005037502.tif 000029