(57)【要約】【課題】  ビーム整形部材と光源部との位置関係を崩すことなく、容易にビームの副走査方向の位置関係を調整することができるマルチビーム走査装置および画像形成装置を提供することを課題とする。【解決手段】  光源装置４０３により、平行光束化されたビームを、開口部材４０４でビーム整形を行った後、光学素子４０５を透過させる。この光学素子４０５は、楔形になっており、光学素子４０５を光軸周りに回転させることにより、レーザーダイオードアレイ４１２、４１３のうち１つのレーザー光源からの光路Ｂ２と他方のレーザー光源からの光路Ｂ１との相対的な副走査方向の位置関係を容易に調整することを可能としたマルチビーム走査装置である。【選択図】      図２ 
2005227669.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主走査方向に所定の間隔だけ離れて組みつけられた複数の光源と、
光源をカップリングする光学系を複数有する光源装置と、
光束を副走査方向に収束させ、主走査方向に長い線像に結像させるシリンダーレンズ系と、
レーザー光束を偏向し、かつ偏向角度を変化させて主走査方向に走査させる偏向器と、
複数の偏向光束を被走査面に向けて集光し、被走査面上を等速に走査するような走査結像素子とを含む光学系を有するマルチビーム走査装置において、
被走査面上を走査する複数の走査線の副走査ピッチを調整可能とした
ことを特徴とするマルチビーム走査装置。
【請求項２】
主走査方向に所定の間隔だけ離れて組みつけられた複数の光源と、
光源をカップリングする光学系を複数有する光源装置と、
光束を副走査方向に収束させ、主走査方向に長い線像に結像させるシリンダーレンズ系と、
レーザー光束を偏向し、かつ偏向角度を変化させて主走査方向に走査させる偏向器と、
複数の偏向光束を被走査面に向けて集光し、被走査面上を等速に走査するような走査結像素子とを含む光学系を有するマルチビーム走査装置において、
副走査ピッチを調整するための光学素子が光源装置と偏向器の間に配置され、
光軸を回転軸として回転調整される
ことを特徴とするマルチビーム走査装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のマルチビーム走査装置において、
前記マルチビーム走査装置は、副走査ピッチを調整するための光学素子は、少なくとも１つの光源からの光軸上に配置されている
ことを特徴とするマルチビーム走査装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載のマルチビーム走査装置において、
前記マルチビーム走査装置は、副走査ピッチを調整するための光学素子は、光学素子ホルダーに被われており、
光学素子ホルダーは、光学ハウジングと同一材質かつ黒色である
ことを特徴とするマルチビーム走査装置。
【請求項５】
レーザービーム走査装置により潜像担持体上に形成された静電潜像をトナーで可視化する画像形成装置において、
前記画像形成装置は、請求項１ないし４のいずれかに記載のマルチビーム走査装置を備える
ことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザービームプリンター等の光学式プリンタ、デジタル複写機、普通紙ファクシミリ等に用いられる光走査装置および画像形成装置に関する。特に複数の光源を有する高速化に対応するマルチビーム走査装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来レーザービームプリンター、デジタル複写機、普通紙ファクシミリ等レーザービーム走査装置をそなえた画像形成装置において、画素密度が３００ｄｐｉ〜４００ｄｐｉとあまり高密度ではないものが主流であった。しかし、近年市場から画像品質に対する要求が厳しく、画素密度１２００ｄｐｉを超える機械が市場に投入され、今後は高密度、高速の機械が主流になりつつある。
【０００３】
この要求に応じる一つの方法にマルチビームを用いる方式がある。たとえば１２００ｄｐｉの画素密度を実現するならば、被走査面上での副走査方向の各光束の間隔を２１．２μｍになるように調整するものである。単一ビームを用いた場合は、光偏光器を高速に動作させる必要があり騒音、機内温度上昇等の問題が避けられなくなり、また偏光器のコストも上がることになる。その他にも、感光体の回転速度を遅くして、高密度を実現するという方法もあるが、これではプリント速度が遅くなり高速化に対応することができない。そのため、今後はマルチビームが主流になると考えられる。複数のビームを被走査面上で副走査方向に所定の間隔をもって走査する、マルチビーム走査を採用することにより、光偏光器を高速動作させることなく、高密度、高速印字を実現することが可能になる。
【０００４】
マルチビーム光源装置では、たとえば特許文献１に示されているように、複数のレーザーダイオードを用いた場合、被走査面上での各レーザーの副走査方向の位置関係を調整する手段として、レーザーダイオードアレイを保持する部材を、光軸中心回転、すなわちγ回転させる等の方法をとっている。
【０００５】
しかしながら、特許文献１における回転機構によると、光源部とビーム整形手段が一体になっているため、回転調整後のビーム整形部材は設計値に対して傾いてしまう。ビーム整形部材が傾いた状態では、像面におけるビーム径が規格を満足できなくなる可能性が有る。
これを回避するために、ビーム整形部材と光源部を別体にして、光源部の回転機構により副走査方向の位置関係を調整した場合は、回転調整後のレーザー出射位置とビーム整形部材の位置関係が設計値からずれてしまい光利用効率の低下を招いてしまう。特許文献１の請求項６のように、光量可変制御を施す方法も考えられるが、構成が複雑化してしまい、コストアップにつながる。また、光源の定格出力と実際の使用光出力に余裕が無い場合は、光量制御を行うことが出来ない場合もある。
【０００６】
また、副走査ピッチを調整する方法として、特許文献２のように複数のビームを合成する光学素子を回転することにより調整する手段が示されているが、回転機構としては複雑化が予想され、結果的に光源装置の複雑化、コストアップにつながる可能性がある。
【０００７】
【特許文献１】特開平０９−０４３５２３号公報
【特許文献２】特開２００２−５８７０５７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、上記事情に鑑みてなされたものであり、ビーム整形部材と光源部との位置関係を崩すことなく、容易に副走査方向の位置関係を調整することができるマルチビーム走査装置および画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明は以下のような特徴を有している。
請求項１に記載のマルチビーム走査装置では、主走査方向に所定の間隔だけ離れて組みつけられた複数の光源と、光源をカップリングする光学系を複数有する光源装置と、光束を副走査方向に収束させ、主走査方向に長い線像に結像させるシリンダーレンズ系と、レーザー光束を偏向し、かつ偏向角度を変化させて主走査方向に走査させる偏向器と、複数の偏向光束を被走査面に向けて集光し、被走査面上を等速に走査するような走査結像素子を含む光学系を有するマルチビーム走査装置において、前記マルチビーム走査装置は、被走査面上を走査する複数の走査線の副走査ピッチを調整可能としたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載のマルチビーム走査装置では、主走査方向に所定の間隔だけ離れて組みつけられた複数の光源と、光源をカップリングする光学系を複数有する光源装置と、光束を副走査方向に収束させ、主走査方向に長い線像に結像させるシリンダーレンズ系と、レーザー光束を偏向し、かつ偏向角度を変化させて主走査方向に走査させる偏向器と、複数の偏向光束を被走査面に向けて集光し、被走査面上を等速に走査するような走査結像素子を含む光学系を有するマルチビーム走査装置において、前記マルチビーム走査装置は、副走査ピッチを調整するための光学素子が光源装置と偏向器の間に配置され、光軸を回転軸として回転調整されることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載のマルチビーム走査装置では、さらに、前記マルチビーム走査装置は、副走査ピッチを調整するための光学素子は、少なくとも１つの光源からの光軸上に配置されていることを特徴とする。
請求項４に記載のマルチビーム走査装置では、さらに、前記マルチビーム走査装置は、副走査ピッチを調整するための光学素子は、光学素子ホルダーに被われており、光学素子ホルダーは、光学ハウジングと同一材質かつ黒色であることを特徴とする。
請求項５に記載の画像形成装置では、レーザービーム走査装置により潜像担持体上に形成された静電潜像をトナーで可視化する画像形成装置において、前記画像形成装置は、請求項１ないし４のいずれかに記載のマルチビーム走査装置を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように、上記解決するための手段によって、本発明のマルチビーム走査装置では、被走査面上を走査する複数の走査線の副走査ピッチを、ビーム整形部材と光源部との位置関係を崩すことなく、容易に調整可能とすることが出来る。
また、本発明の画像形成装置では、上記のマルチビーム走査装置を備え、高密度の画像形成を高速で行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施例を示すマルチビーム走査装置の概略構成図である。
図２は、本発明のマルチビーム走査装置に搭載される各部品の詳細図である。
レーザーダイオードアレイ４１２、４１３を発振させる光源装置４０３と、開口部材４０４（ビーム整形手段）、シリンダーレンズ４０６、ポリゴンミラー４０７（偏光器）、走査レンズ４０８、４０９、４１０（結像手段）から構成される。光源装置４０３により、平行光束化されたビームは、所望のスポット径を得るために開口部材４０４でビーム整形を行い、各光束の副走査方向のピッチを調整する光学素子４０５を透過する。その後シリンダーレンズ４０６で副走査方向に絞られる。この結像位置近傍には偏光走査手段であるポリゴンミラー４０７がある。各鏡面で反射されたビームは走査レンズ４０８、４０９、４１０を通過する。
【００１４】
走査レンズ４０８、４０９、４１０は、主走査方向には被走査面上を等速に走査するような光学素子と、副走査方向には、シリンダーレンズ４０６による結像点と像面が共役な位置関係にあり、面倒れ補正効果を持つ光学素子を含む。また、２つのレーザーダイオードアレイ４１２、４１３から出射されたレーザー光束は光源装置４０２では、主走査方向に所定の間隔を持っており、偏向点近傍ではその間隔は０ｍｍになる。その後走査結像素子４０８、４０９、４１０を通過して、感光体上２では主走査方向に間隔Ｐをおいて照射される。
これらの部品は、ハウジング４０１内に納められ、各部品の固定には、板バネ、接着等の方法がある。光束は図示する光路をたどり、感光体２に照射される。
【００１５】
図３は、各光束の副走査方向のピッチＱ（図２）を調整することができる光学素子４０５を上から見た図である。光学素子４０５は、楔形になっているため光学素子４０５の出射面では光線が屈折している。光学素子４０５の出射面が、図３のような角度になっている時は、光線の出射面からｋ離れた位置での光線位置は、光軸から主走査方向にｄ離れる。
この光学素子４０５を光軸周りに回転させることにより、以下に説明するように、各光束の副走査方向のピッチＱ（図２）を調整することができる。
【００１６】
図４では、光学素子４０５を回転したときの光線の軌跡を表している。光学素子４０５を１回転させると光線の軌跡は円になる。円の大きさは、出射面からｋ離れた位置では半径ｄになることがわかる。
光線の軌跡が円を描く性質を利用して、レーザーダイオードアレイ４１２、４１３のうち少なくとも１つのレーザー光源からの光路Ｂ２の途中に光学素子４０５を置いて回転調整することで、他方のレーザー光源からの光路Ｂ１との相対的な副走査方向の位置関係を調整することが可能になる。
【００１７】
図５は、光学素子４０５が、光学素子ホルダー４１６に組み込まれている様子である。光学素子ホルダー４１６には、スリ割が設けられており、調整しやすい形状になっている。光学素子４０５を光学素子ホルダー４１６に固定する方法には紫外線硬化性の接着剤などが用いられる。
光学素子ホルダー４１６は、光学ハウジング４０１と同一材質とすることで、線膨張係数の違いによる熱環境下での光学素子ホルダー４１６の歪みを防止できるため、温度変化に対して画像精度を一定に保つことができる。
また、光学素子ホルダー４１６を、黒色とすることで乱反射が生じてもこれを吸収させることにより、高品位の画像形成を行うことができる。
【００１８】
図６は、本発明のマルチビーム走査装置４が組み込まれる画像形成装置１の一実施例を示す概略構成図である。本発明のマルチビーム走査装置４を搭載することにより、被走査面上での各レーザーの副走査方向の位置調整を容易とした高密度、高速印字の画像形成装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施例を示すマルチビーム走査装置の概略構成図である。
【図２】本発明のマルチビーム走査装置に搭載される各部品の詳細図である
【図３】本発明の副走査方向のピッチを調整することができる光学素子による光線の屈折状況の説明図である。
【図４】本発明の光学素子を回転したときの光線の軌跡を示す図である。
【図５】本発明の光学素子の組立断面図である。
【図６】本発明のマルチビーム走査装置が組み込まれる画像形成装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００２０】
１  画像形成装置
２  感光体
３  帯電手段
４  マルチビーム走査装置
５  現像手段
６  転写手段
７  クリーニング手段
４０１  ハウジング
４０２  光源装置
４０３  光源装置
４０４  開口部材
４０５  光学素子
４０６  シリンダーレンズ
４０７  ポリゴンミラー
４０８、４０９、４１０  走査レンズ
４１１  走査ミラー
４１２、４１３  レーザーダイオードアレイ
４１４、４１５  収束レンズ
４１６  光学素子ホルダー
Ｂ１、Ｂ２  光路
Ｐ  主走査方向の間隔
Ｑ  副走査方向ピッチ
【図１】
2005227669.tif 000003
【図２】
2005227669.tif 000004
【図３】
2005227669.tif 000005
【図４】
2005227669.tif 000006
【図５】
2005227669.tif 000007
【図６】
2005227669.tif 000008