(57)【要約】  【課題】  ビーム間隔調整手段を別途装置内部に設けずに副走査方向のビーム間隔を調整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】  走査装置７の筺体３５内にはモータ３６、ポリゴンミラー３３が固定されており、モータ３６の回転子が回転することによりポリゴンミラー３３も高速回転し、図示しない２つのＬＤから射出された２本のビームＬａ、Ｌｂを偏向する。走査レンズ３４を通過したビ−ムＬａ、Ｌｂは折り返しミラー３７により光路を変更され、カバーガラス３８を通過して走査装置外部に配設される感光体ドラム５上に異なる角度で入射し、感光体ドラム５を走査する。筺体３５には駆動手段３９が付設されており、ビーム間隔検知センサ４０によって検知された感光体ドラム５上の副走査方向のビーム間隔に基づいて筐体３５を矢印ＡＢ方向に移動する。【選択図】      図２
2005227499.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、該偏向手段により偏向されたビーム光の光路に配設された走査レンズと、を備え、前記偏向手段により偏向走査されたビーム光を前記走査レンズにより結像させて被走査面上の副走査方向の複数ラインを同時に走査可能と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、前記被走査面への入射角度が副走査方向において異なるとともに、隣接する各ビーム光のなす角度が均等となっており、前記被走査面と走査装置本体との距離の調整により前記被走査面上の副走査方向のビーム間隔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】
２つの光源部と、該光源部から射出される２本のビーム光を偏向走査する偏向手段と、該偏向手段により偏向されたビーム光の光路に配設された走査レンズと、を備え、前記偏向手段により偏向走査されたビーム光を前記走査レンズにより結像させて被走査面上の副走査方向の２ラインを同時に走査可能とするマルチビーム走査装置において、
前記２本のビーム光は、前記被走査面への入射角度が副走査方向において異なり、前記被走査面と走査装置本体との距離の調整により前記被走査面上の副走査方向のビーム間隔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３】
前記被走査面と前記走査装置本体との距離の調整量に応じて前記偏向手段の回転数を調整するようにしたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のマルチビーム走査装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか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において、
被走査面上の副走査方向のビーム間隔を検知するビーム間隔検知手段と、前記走査装置本体を移動させる駆動手段と、該駆動手段の駆動を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記ビーム間隔検知手段により検知されたビーム間隔がビーム間隔の理論値から所定量変化した場合に前記駆動手段を駆動し、前記走査装置本体を前記被走査面に対し所定量移動させて前記ビーム間隔を調整するようにしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記被走査面へ入射するビーム光のうち最も外側の２本のビーム光により形成される角度を２等分する方向に前記走査装置本体を移動させることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【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７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】
図７の構成を側面（図７の左側）から見た状態を図８に示す。ここでは２つのＬＤを備え、２本のビーム光により被走査面を走査する２ビーム走査装置について示している。なお、光源ユニット３０、コリメータレンズ３１、及びシリンドリカルレンズ３２は記載を省略している。図８に示すように、副走査方向においては各ビーム光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光はそれぞれ所定の間隔で走査レンズ３４に入射する。これにより、各ビーム光は走査レンズ３４を通過した後、感光体ドラム５上の副走査方向に所定のビーム間隔Ｐをもって結像し、副走査方向の２ラインを同時に走査する。
【０００７】
通常、光学走査装置を組み立ててビーム間隔を調整し画像形成装置に搭載した後は、ビーム間隔の調整を行わないのが一般的であるが、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被走査面上に結像させる場合の副走査方向のビーム間隔を高精度に保持しておく必要がある。例えば６００ｄｐｉの解像度の場合、各ビーム間隔のずれを２〜３μｍ以下にしておかなければ画像の歪みやとびが発生し、出力画像の画質に悪影響を及ぼす。
【０００８】
ところが、画像形成装置内部の温度変化の影響を受けて、画像形成装置に搭載した後にビーム間隔の変化が生じてしまうことがある。ＬＤやコリメータレンズ等の保持部材には、一般的に温度変化等の影響を受けにくい材質を使用するが、そのような材質は通常の樹脂材料に比べて高価なものとなる。また、例えば、光源と被走査面上の副走査方向横倍率が１０である走査光学系においては、ＬＤとコリメータレンズの位置関係が０．３μｍずれた場合、被走査面上では３μｍのビーム間隔のずれに相当する。そのため、上記のような材質を用いて保持部材を形成しても、ビーム間隔の変化を完全に抑えることは困難であった。また、画像形成装置を移動する際の外力等によりマルチビーム走査装置と感光体ドラムとの位置関係が変動し、ビーム間隔が変化することも考えられる。
【０００９】
そこで、複数のビームスポット間隔を調整する方法が種々提案されており、特許文献１には、光学ガラス製の平板を所定方向に回転させてビーム間隔を調整するビーム位置調整装置を備えた光ビーム走査装置が開示されている。また、特許文献２には、２枚のウエッジプリズムをマイクロステップモータに実装し、位置調整ユニットからの指令に基づいてウエッジプリズムを回転させてビーム間隔を調整する方法が開示されている。
【００１０】
しかしながら、特許文献１、２の方法では、光学走査装置の組立工程においてビーム間隔を高精度に調整する必要があり、組立作業が繁雑となる。また、ビーム位置調整装置やウエッジプリズムを調節するアクチュエータが別途必要となり、光学走査装置の構造が複雑となる上、光学走査装置の大型化、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２００１−１７４７３３号公報
【特許文献２】特開２００２−２２８９５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記問題点に鑑み、ビーム間隔調整手段を別途装置内部に設けずに副走査方向のビーム間隔を調整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】
【００１２】
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、該偏向手段により偏向されたビーム光の光路に配設された走査レンズと、を備え、前記偏向手段により偏向走査されたビーム光を前記走査レンズにより結像させて被走査面上の副走査方向の複数ラインを同時に走査可能と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、前記被走査面への入射角度が副走査方向において異なるとともに、隣接する各ビーム光のなす角度が均等となっており、前記被走査面と走査装置本体との距離の調整により前記被走査面上の副走査方向のビーム間隔を調整可能としたことを特徴としている。
【００１３】
また本発明は、２つの光源部と、該光源部から射出される２本のビーム光を偏向走査する偏向手段と、該偏向手段により偏向されたビーム光の光路に配設された走査レンズと、を備え、前記偏向手段により偏向走査されたビーム光を前記走査レンズにより結像させて被走査面上の副走査方向の２ラインを同時に走査可能とするマルチビーム走査装置において、前記２本のビーム光は、前記被走査面への入射角度が副走査方向において異なり、前記被走査面と走査装置本体との距離の調整により前記被走査面上の副走査方向のビーム間隔を調整可能としたことを特徴としている。
【００１４】
また本発明は、上記構成のマルチビーム走査装置において、前記被走査面と前記走査装置本体との距離の調整量に応じて前記偏向手段の回転数を調整するようにしたことを特徴としている。
【００１５】
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において、被走査面上の副走査方向のビーム間隔を検知するビーム間隔検知手段と、前記走査装置本体を移動させる駆動手段と、該駆動手段の駆動を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記ビーム間隔検知手段により検知されたビーム間隔がビーム間隔の理論値から所定量変化した場合に前記駆動手段を駆動し、前記走査装置本体を前記被走査面に対し所定量移動させて前記ビーム間隔を調整するようにしたことを特徴としている。
【００１６】
また本発明は、前記構成の画像形成装置において、前記被走査面へ入射するビーム光のうち最も外側の２本のビーム光により形成される角度を２等分する方向に前記走査装置本体を移動させることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の第１又は第２の構成によれば、副走査方向のビーム間隔を走査装置本体の移動によって調整可能としたことにより、光学系の保持部材に熱変形の小さい高価な材料を使用したり、走査装置内に複雑な調整手段を設けたりする必要がなくなる。また、画像形成装置に搭載された後にビーム間隔調整が可能となるため、走査装置の組立工程で微妙なビーム間隔の調整を行う必要がなく組立工程を簡素化できる。
【００１８】
また、本発明の第３の構成によれば、上記第１又は第２の構成のマルチビーム走査装置において、被走査面と装置本体との距離の調整量に応じて偏向手段の回転数を調整することにより、被走査面と走査装置本体との距離変化に伴う走査幅の変動を、偏向手段の回転数の調整により簡単に修正することができる。
【００１９】
また、本発明の第４の構成によれば、上記第１乃至第３のいずれかの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において、ビーム間隔検知手段と、走査装置本体を移動させる駆動手段と、駆動手段の駆動を制御する制御手段とを備えており、マルチビーム走査装置が画像形成装置に搭載された後においてもビーム間隔のずれを検知してその補正を自動的に行うことができるため、画像ムラなどの画像劣化を低減し、高画質な画像形成が可能となる。
【００２０】
また、本発明の第５の構成によれば、上記第４の構成の画像形成装置において、被走査面へ入射する最も外側の２本のビーム光により形成される角度を２等分する方向に走査装置本体を移動させることにより、各ビームの被走査面への入射角度を一定に保持しながらビーム間隔を調整することができるので、ビーム間隔の調整に伴うビームスポット径の変化を最小限に抑えることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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概略図である。従来例の図７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。図２において、走査装置７の筺体３５内にはモータ３６が設置されている。モータ３６にはポリゴンミラー３３が固定されており、モータ３６の回転子が回転することによりポリゴンミラー３３も高速回転し、光源ユニット３０（図７参照）から射出されたビ−ム光を偏向する。なお、ここでは光源ユニット３０は２つのＬＤ（図示せず）を備えており、各ＬＤから２本のビームＬａ、Ｌｂが射出されるものとする。
【００２６】
３４はポリゴンミラー３３により偏向されたビ−ム光を被走査面上に結像させるための走査レンズである。走査レンズ３４を通過したビ−ム光は折り返しミラー３７により光路を変更され、カバーガラス３８を通過して走査装置７の外部に配設される感光体ドラム５の被走査面を走査する。本実施形態においては、筺体３５に駆動手段３９が付設されており、感光体ドラム５に入射するビームＬａ、Ｌｂと略平行方向（図の矢印ＡＢ方向）に筐体３５を移動可能としている。また、感光体ドラム５の近傍には感光体ドラム５上のビーム間隔を検知するビーム間隔検知センサ４０が設けられている。４１は、ビーム間隔検知センサ４０によって検知されたビーム間隔に基づいて駆動手段３９の駆動を制御する制御手段である。
【００２７】
駆動手段３９としては、駆動モータとギヤ列又はベルト等から構成される従来周知の駆動手段が用いられるが、後述するように走査装置７の移動距離はごく僅かであり、且つ高い精度が要求される。そのため、駆動モータとしてパルス制御により高精度の駆動が可能なステッピングモータを用い、さらに高精度で減速比の大きい減速機構を用いた駆動手段とすることが好ましい。また、ビーム間隔検知センサ４０としては、例えば光電変換素子を備えたＣＣＤセンサやスリット状の開口部を有するフォトセンサ等の光センサが用いられる。なお、ここでは制御手段４１は走査装置７の外部に設ける構成としたが、走査装置７の内部に設けてもよい。また、制御手段４１を画像形成装置の各部の制御を行う制御部と兼用することもできる。
【００２８】
図３は、感光体ドラムの表面付近（図２の円Ｃ部分）の拡大図である。図に示すように、２本のビームＬａ、Ｌｂは入射角度差θをなして感光体ドラム５上に入射している。いま、ビームＬａ、Ｌｂが感光体ドラム５の面Ｆにおいて結像しており、そのときのビーム間隔がＰ１であるとする。このビーム間隔Ｐ１と、基準となるビーム間隔理論値Ｐ０との関係がＰ１＜Ｐ０である場合はビーム間隔を広げる方向に補正を行う必要がある。そこで、駆動手段３９により走査装置７全体を下げ（図２の矢印Ａ方向に移動）、感光体ドラム５と走査装置７の筐体３５（図２参照）との距離を狭める方向に調整する。これにより、感光体ドラム５は相対的に筐体３５に近づくため、ビームＬａ、Ｌｂを面Ｆ′において結像させ、ビーム間隔をＰ１′に広げてビーム間隔理論値Ｐ０に近似するように調整することができる。
【００２９】
一方、ビーム間隔Ｐ１とビーム間隔理論値Ｐ０との関係がＰ１＞Ｐ０である場合はビーム間隔を狭める方向に補正を行う必要がある。そこで、駆動手段３９により走査装置７全体を上げ（図２の矢印Ｂ方向に移動）、感光体ドラム５と走査装置７の筐体３５（図２参照）との距離を広げる方向に調整する。これにより、感光体ドラム５は相対的に筐体３５から離れるため、ビームＬａ、Ｌｂを面Ｆ′′において結像させ、ビーム間隔をＰ１′′に狭めてビーム間隔理論値Ｐ０に近似するように調整することができる。
【００３０】
ビームＬａ、Ｌｂの入射角度差が小さいほど走査装置７の移動量に対するビーム間隔の変動量は小さくなるため、入射角度差θはビーム間隔補正が容易となるような任意の角度に設定される。なお、感光体ドラム５と走査装置７との距離の調整は、感光体ドラム５の位置を移動させることで行うことも可能であるが、感光体ドラム５は画像形成装置内の他のユニットと連動した高精度の回転が要求される。そのため、移動により回転精度が低下するおそれのある感光体ドラム５を固定しておき、走査装置７を移動させる本実施形態の構成が好ましい。
【００３１】
また、感光体ドラム５に対して走査装置７を移動させた場合、走査装置７の移動方向によっては感光体ドラム５上へのビームＬａ、Ｌｂの入射角度が変化し、各ビームのビームスポット径が変化するが、ビーム間隔の調整を行う場合の走査装置７の移動距離は、ビームの全光路距離に比べてごく僅かであるため、通常、走査装置７の移動に伴うビームスポット径の変化は画質に影響を与えない範囲である。そのため、走査装置７の移動方向を厳密に限定する必要はない。
【００３２】
しかしながら、ビーム間隔調整の前後でビームスポット径の変化を最小限に抑えて画像の再現性をより良くするためには、各ビームＬａ、Ｌｂと感光体ドラム５との相対位置関係を変化させないように、即ち、ビームＬａ、Ｌｂの感光体ドラム５への入射角を保持しながら、感光体ドラム５と走査装置７との距離を調整する必要がある。そこで、２本のビームＬａ、Ｌｂのなす角θを２等分する方向（図の一点鎖線Ｄの方向）に走査装置７を移動させるのがより好ましい。
【００３３】
次に、本実施形態のビーム間隔の補正方法を詳細に説明する。図４は、図２に示すマルチビーム走査装置のビーム間隔補正手順を示すフローチャートである。図２、図３を参照しながら、図４のステップに従いビーム間隔補正時の動作について説明する。
【００３４】
先ず、ビーム間隔検知センサ４０によって感光体ドラム５上のビームＬａ、Ｌｂのビーム間隔Ｐ１を検出する（ステップＳ１）。次に、制御手段４１において、検出されたビーム間隔Ｐ１と予め記憶されているビーム間隔理論値Ｐ０とを比較し（ステップＳ２）、ビーム間隔Ｐ１が許容範囲内であるか否かを判断する（ステップＳ３）。そして、ビーム間隔Ｐ１が許容範囲内である場合には、走査装置７の移動を行わずに処理を終了する。ビーム間隔Ｐ１が許容範囲内でない場合には、ビーム間隔Ｐ１がビーム間隔理論値Ｐ０より小さいか否かが判断される（ステップＳ４）。ビーム間隔Ｐ１がビーム間隔理論値Ｐ０より小さい場合は、駆動手段３９は制御手段４１から送信される制御信号に基づいて、所定距離だけ走査装置７全体の位置を下げる（ステップＳ５）。
【００３５】
一方、ステップＳ４においてビーム間隔Ｐ１がビーム間隔理論値Ｐ０より大きい場合は、駆動手段３９は制御手段４１から送信される制御信号に基づいて、所定距離だけ走査装置７全体の位置を上げる（ステップＳ６）。ステップＳ５、Ｓ６により走査装置７と感光体ドラム５との距離を調整した後、ステップＳ１に戻り再度ビーム間隔Ｐ１を検出し、以下、ビーム間隔Ｐ１が許容範囲内になるまで同様の手順により補正を繰り返す（ステップＳ１〜ステップＳ６）。
【００３６】
なお、上記ビーム間隔の補正は、ユーザの入力操作により適宜行うようにすることもできるが、例えば画像形成装置の起動時、及び所定枚数印字後或いは所定時間経過後等に自動的に行うように設定しておけば、常にビーム間隔を理論間隔から所定範囲内に保持することができ、ビーム間隔の変動による画像の劣化を未然に防ぐことができる。また、走査装置７の駆動は図４で示したように自動制御で行うほか、ビーム間隔の検知結果に基づいて手動により駆動させるようにしてもよい。
【００３７】
上述したような走査装置７と感光体ドラム５との距離の調整を行う場合、走査レンズ３４から感光体ドラム５までの距離が変化することにより、走査開始側と操作終了側のビーム入射位置が主走査方向において変動するため、主走査方向の走査幅が変動する。例えば、図５に示すように、ビーム間隔調整前の主走査方向の走査幅をＷ０とすると、走査装置７を感光体ドラム５に近づけた場合には走査幅は狭くなり（Ｗ１＜Ｗ０）、逆に感光体ドラム５から遠ざけた場合には走査幅は広くなる（Ｗ２＞Ｗ０）。これに対応するため、走査装置７の移動量に応じてポリゴンミラー３３の回転数を変化させ、主走査方向の走査幅を調整すれば良い。
【００３８】
即ち、走査装置７を感光体ドラム５に近づけた場合には走査幅を若干広くする必要があるため、ポリゴンミラー３３の回転数を速くして走査幅を所定量広げる。また、走査装置７を感光体ドラム５から遠ざけた場合には走査幅を若干狭くする必要があるため、ポリゴンミラー３３の回転数を遅くして走査幅を所定量狭める。これにより、副走査方向のビーム間隔補正に伴う主走査方向の走査幅の変化を簡便に補正することができる。
【００３９】
なお、ポリゴンミラー３３の回転数の調整に代えて、同期検知センサを用いて走査開始側と走査終了側の２箇所のビーム検知タイミングから走査時間を測定し、走査時間に基づき基準となるビデオクロックの周波数を補正して書込クロックを生成し、画像信号の周波数を書込クロックの周波数に変換することにより、各ＬＤの主走査倍率を一致させてビームの走査幅の変化を制御することも可能である。
【００４０】
また、上記方法によりビーム間隔の補正を行った場合、各ＬＤから感光体ドラム５までの距離は僅かに変動するが、通常その変動量は全光路距離に比べ極めて小さいため、ビームスポットの焦点距離の調整は不要である。なお、走査装置７が小型で各ＬＤから被走査面までの光路距離が短く、走査装置７の移動量が全光路距離に対し無視できない大きさである場合には、コリメータレンズの調整等によりビームスポットの焦点距離を調節すればよい。
【００４１】
上記実施形態においては、２本のビームにより被走査面上の２ラインを走査する２ビーム走査装置についてのみ説明したが、本発明は、３つ以上のＬＤを備え、各ＬＤから射出される複数のビームにより被走査面を走査するマルチビーム走査装置についても適用できる。つまり、各ビームの被走査面への副走査方向の入射角度が異なるように、且つ、隣接する各ビームのなす角度が均等となるように設定することにより、２ビーム走査装置の場合と全く同様にビーム間隔を調整することができる。また、調整の前後でビームスポット径の変化を最小限に抑えるために、最も外側の２本のビーム光により形成される角度を２等分する方向に走査装置を移動させることとすれば、ビーム間隔のより適切な補正が可能となる。
【実施例】
【００４２】
図２のマルチビーム走査装置におけるビーム間隔の補正を具体的に説明する。図６に示すように、ここではコリメータレンズ３１の焦点距離が１０ｍｍ、シリンドリカルレンズ３２の焦点距離が１００ｍｍ、走査レンズ３４の副走査方向の焦点距離が２００ｍｍ、横倍率が１であるとする。また、２個のＬＤ４２ａ、４２ｂから射出される２本のビームＬａ、Ｌｂがシリンドリカルレンズ３２に入射するときの高さの差を１．７５ｍｍとして、ビームＬａ、Ｌｂに１°の角度差を持たせている。このとき、ビームＬａ、Ｌｂが走査レンズ３４に入射するときの高さの差は３．４９ｍｍとなり、感光体ドラム５に入射するときのビームＬａ、Ｌｂの角度差も１°となる。
【００４３】
いま、図４に示した手順に従いビーム間隔の調整を行う場合の、ビーム間隔理論値に対するビーム間隔のずれの許容範囲を±３μｍとすると、本実施例の構成でビーム間隔を３μｍ調整する場合の走査装置の移動距離Ｒは、Ｒ×（ｔａｎ０．５°）×２＝３より、Ｒ＝３／０．０１７４５≒１７１．９（μｍ）となり、走査装置全体を約１７０μｍ移動させればよい。本発明のビーム間隔調整を行わない場合、被走査面上でビーム間隔のずれを±３μｍ以内にするにはＬＤ４２ａ、４２ｂとコリメータレンズ３１との位置関係の変動を±０．３μｍ以下に抑える必要があるのに対し、本実施例における走査装置の移動量１７０μｍは十分制御可能な大きさであるため、ビーム間隔の厳密な補正が可能となる。
【００４４】
なお、この実施例の構成では、ビーム間隔がビーム間隔理論値から±３μｍ変化したときに補正を行うようにしているが、補正の基準となるビーム間隔の変化量はこれに限られるものではなく、画像ずれの許容範囲に応じて任意に設定可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
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、該偏向手段により偏向されたビーム光の光路に配設された走査レンズと、を備え、偏向手段により偏向走査されたビーム光を走査レンズにより結像させて被走査面上の副走査方向の複数ラインを同時に走査可能とするマルチビーム走査装置において、複数のビーム光は、被走査面への入射角度が副走査方向において異なるとともに、隣接する各ビーム光のなす角度が均等となっており、被走査面と走査装置本体との距離の調整により被走査面上の副走査方向のビーム間隔を調整可能としたこととする。
【００４６】
これにより、光学系の保持部材に熱変形の小さい高価な材料を使用したり、走査装置内に複雑な調整手段を設けたりする必要がなくなり、また、走査装置の組立工程で微妙なビーム間隔の調整を行う必要がなく組立工程を簡素化できるので、構造が簡単で低コスト且つ高性能なマルチビーム走査装置を提供できる。
【００４７】
また、被走査面と走査装置本体との距離の調整量に応じて偏向手段の回転数を調整するようにしたことにより、被走査面と走査装置本体との距離変化に伴う走査幅の変動を、偏向手段の回転数の調整により簡便に修正することができる。
【００４８】
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に、ビーム間隔検知手段と、走査装置本体を移動させる駆動手段と、駆動手段の駆動を制御する制御手段とを備え、ビーム間隔のずれを検知してその補正を自動的に行うようにすれば、画像ムラなどの画像劣化を低減し、画像形成装置の高画質化、低コスト化に貢献する。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】は、本発明の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構成を示す概略図である。
【図３】は、図２における感光体ドラム付近の拡大図である。
【図４】は、本実施形態のマルチビーム走査装置のビーム間隔補正手順を示すフローチャートである。
【図５】は、走査装置と感光体ドラムの距離の変動に伴う主走査方向の走査幅の変動を示す概略図である。
【図６】は、本発明の第１実施例に係るマルチビーム走査装置の光路構成図である。
【図７】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。
【図８】は、従来のマルチビーム走査装置の構成を示す部分側面図である。
【符号の説明】
【００５０】
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
３０  光源ユニット
３１  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（偏向手段）
３３ａ  偏向面
３４  走査レンズ
３５  筐体
３６  モータ
３７  折り返しミラー
３８  カバーガラス
３９  駆動手段
４０  ビーム間隔検知センサ
４１  制御手段
４２ａ、４２ｂ  ＬＤ
Ｌａ、Ｌｂ  ビーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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