(57)【要約】【課題】  複数のレーザービームを走査するマルチビーム光源ユニットであって、複数ビームのピッチ間隔を所望の値へと精度良く調整でき、かつ、調整時の調整敏感度を低くし、さらに、環境変動によって光軸高さおよび複数ビームのピッチ間隔が変わり画像劣化することを防止できるようにする。【解決手段】  合成手段支持部材に接触し、合成手段支持部材を回転動作させる斜面部と、前記ユニットケースの一部と嵌合する嵌合部と、前記斜面部および前記嵌合部と略同軸上に配置されたネジ部が設けられ、前記複数光源から出射する光軸を含む平面に略平行で、かつ前記嵌合部の略軸方向に移動可能な調整部材が、前記ユニットケースの一部に固定部材を用いて調整部材の移動方向と移動方向に略垂直な方向で固定されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光源と複数の光源を支える光源支持部材と複数の光線を合成するビーム合成手段と光源から出射された光束に対して略直角な軸中心に回転可能とされる、ビーム合成手段を支持する合成手段支持部材と、前記、光源、光源支持部材、ビーム合成手段、合成手段支持部材を支えるユニットケースとを有する光源ユニットにおいて、
合成手段支持部材に接触し、合成手段支持部材を回転動作させる斜面部と、前記ユニットケースの一部と嵌合する嵌合部と、前記斜面部および前記嵌合部と略同軸上に配置されたネジ部が設けられ、
前記複数光源から出射する光軸を含む平面に略平行で、かつ前記嵌合部の略軸方向に移動可能な調整部材が、前記ユニットケースの一部に固定部材を用いて調整部材の移動方向と移動方向に略垂直な方向で固定されていることを特徴とする光源ユニット。
【請求項２】
前記調整部材と前記ユニットケースとの嵌合箇所が複数設けられ、かつ各々の嵌合部がユニットケースの異なる壁面に存在することを特徴とする請求項1に記載の光源ユニット。
【請求項３】
前記、固定部材は前記ユニットケースにビス締結され、前記調整部材の軸中心近傍に開口部が設けられていることを特徴とする請求項１又は、請求項２に記載の光源ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はマルチビーム光源ユニット及びマルチビーム走査光学装置及び画像形成装置に関し、特に複数の光源から出射した複数の光束（光ビーム）を合成して複数のラインを同時に並列走査する、例えばデジタル複写機やレーザビームプリンタやマルチファンクションプリンター（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】
従来よりデジタル複写機やレーザビームプリンタやマルチファンクションプリンター等の走査光学装置の高速化の手法として、例えばＮ本（Ｎ≧２）の光束を被走査面上に副走査方向に所定の間隔で結像させ、光偏向器による偏向走査でＮ本の走査線を同時に形成し、Ｎ倍の高速化を実現する「マルチビーム走査光学装置」が知られている。
【０００３】
ここで複数ビームの生成法としては、例えば複数の光源から出射した複数の光束をビーム合成手段を用いて略同一方向に出射するように合成し、複数のラインを走査する合成方式と、複数の発光点を微小間隔に集積したモノリシックなマルチビームレーザを用いる方式がある。
【０００４】
後者は発光点を微小間隔で集積するため発光点の位置決め精度が高く、ビーム間の相対的なずれによる走査線間隔のずれを心配する必要が無い。しかしながら発光点の集積化により相互の熱的、電気的な干渉が発生するため、ビーム品質を安定させることが難しく、集積できる発光点の数に限度がある。
【０００５】
一方、前者は複数の独立した光源から出射した複数の光束を合成するため、光源の数に制限は無くマルチ化による高速化という点で有利である。しかしながらマルチビーム走査光学装置では良好なる光走査を実現するには被走査面上を走査する走査線の副走査方向の間隔を一定にしなければならない。合成光学系では光源、コリメーターレンズと合成手段との位置関係がずれると複数の走査線の間隔が変化してしまう。特に光源、コリメーターレンズと合成手段が相対的に副走査方向へ傾くような姿勢変化が生じると複数の走査線の間隔が異なり、画像が劣化してしまうという問題点が生じてくる。
【０００６】
このため合成光学系では走査線の間隔は初期調整においては十分な調整精度で所定の走査線間隔に合わせる調整機構を必要とする。
【０００７】
また機械的な振動や昇温などの環境変化による走査線間隔の経時変化に対しても走査線間隔を所定の範囲に維持するための機構が必要であり、従来は被調整部材を、被調整部材の移動可能方向へとビスで押圧していた。この際の移動方向はビス６０の軸方向である。（図７）
しかし、この従来の構成ではネジのピッチにより敏感度の低さが決まってしまい、光源ユニットのような高精度を要求される装置において調整が非常に困難になっていた。
【０００８】
また、環境変化による経時的な変動や調整敏感度を落とす手法として、特許文献１ではチップ、コリメータ、プリズムが一体として固定され、特許文献２では光源、コリメーターレンズ、合成手段を一体化した大きなユニットを駆動する構成をとっている。
【特許文献１】特開２０００−３９５７４号公報
【特許文献２】特許２９４２７２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記、特開２０００−３９５７４に記載の装置構成では、プリズムを広い範囲接着しているため環境変動などで接着部の膨張伸縮が起き、位置が大きく変化し安定しない。また、合成手段を調整する機構を有していないため合成手段の個体差による走査線ずれをキャンセルできない。
【００１０】
特許２９４２７２１号公報では、調整手段は光源ユニットとして光源から複合プリズムまでを一体化した比較的大きな部材を回転させなければ成らず、回転手段に大きな駆動力が必要であり各所にストレスを与え各所変動、変形の要因となる。また構成の部品が複雑になるため各部材が複雑に膨張変形し昇温などの環境変動の影響を大きく受けてしまう。
【００１１】
本発明は複数のレーザービームを走査するマルチビーム光源ユニットにおいて、複数ビームのピッチ間隔を所望の値へと精度良く調整でき、かつ、調整時の調整敏感度を低くし、さらに、環境変動によって光軸高さおよび複数ビームのピッチ間隔が変わり画像劣化することを防止できるマルチビーム光源ユニット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】
本発明は上述の点に鑑みなされたものであって、
複数の光源と複数の光源を支える光源支持部材と複数の光線を合成するビーム合成手段と光源から出射された光束に対して略直角な軸中心に回転可能とされる、ビーム合成手段を支持する合成手段支持部材光源と前記、光源、光源支持部材、ビーム合成手段、合成手段支持部材を支えるユニットケースとを有する、光源ユニットにおいて、
合成手段支持部材に接触し、合成手段支持部材を回転動作させる斜面部と、前記ユニットケースの一部と嵌合する嵌合部と、前記斜面部および前記嵌合部と略同軸上に配置されたネジ部が設けられ、
前記複数光源から出射する光軸を含む平面に略平行で、かつ前記嵌合部の略軸方向に移動可能な調整部材が、前記ユニットケースの一部に固定部材を用いて調整部材の移動方向と移動方向に略垂直な方向で固定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
複数のレーザービームを走査するマルチビーム光源ユニットにおいて、複数ビームのピッチ間隔を所望の値へと精度良く調整でき、かつ、調整時の調整敏感度を低くし、さらに、環境変動によって光軸高さおよび複数ビームのピッチ間隔が変わり画像劣化することを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。
【００１５】
＜第一実施例＞
図１、図２、図３は本発明におけるマルチビーム光源ユニットの配置および構成を説明する、主走査方向の要部断面図を示す、概略構成図であり、図４は本発明の調整部材２０周辺の寸法関係図を示している。
【００１６】
尚、本明細書において、図示しない変更手段によって光ビームが反射偏向される方向を主走査方向とし、図示しない結像手段の光軸および主走査方向と直交する方向を副走査方向と定義する。
【００１７】
図１において５０はマルチビーム光源ユニットであり、ユニットケース１００上に、略平行に並んで配置された第一、第二の２つの光源手段１、２と、前記２つの光源手段１、２から出射した光ビームを合成し、不図示の偏向手段側へ出射させる透過または反射面を含む合成手段９等が設置されている
各々のコリメーターレンズ３、４は、対応する第一、第二の光源手段１、２から出射した光ビームを所望の発散光束に変換している。ただし、光源ユニットの構成毎に平行光束もしくは収束光束に変換するものもある。
【００１８】
波長板６は、第一の光源手段１から出射した光ビームの偏光方向を所望の向きへと変換している。本実施例においては波長板６は１／２波長板であり、第一の光源手段から出射した光ビームの偏光方向を、図示しない像担時体面内の直線偏光（P偏光）に変換している。
【００１９】
ビーム合成手段９は、平行プリズム７と三角プリズム８とが張り合わされた複合プリズムより構成されている。
【００２０】
ビーム合成手段９は、ビーム合成手段支持部材１９上に設置され、ビーム合成手段支持部材１９に設けられた主走査方向と平行な軸１０を回転軸として調整可能と成るように構成している。
【００２１】
波長板１１は、波長板６と同様第一および第二の光源手段からの光ビームを所望の偏光方向へと変換している。本実施例においては波長板１１は１／４波長板であり、ビーム合成手段９で合成された直交する２つの光ビームを円偏光に変換する機能を有している。
【００２２】
このように構成したマルチビーム光源ユニットにおいて、第一、第二の光源手段１、２から出射された光ビームの副走査方向での結像位置間隔を、ビーム合成手段９を軸１０中心に回転動作させることにより変更することが可能となる。
【００２３】
調整部材２０はビーム合成手段支持部材１９と接触する傾斜部２０a、ユニットケース１００と嵌合する嵌合部２０ｂ、調整部材をその軸方向に移動可能とするネジ部２０ｃから構成されている。
【００２４】
また、前記傾斜部２０a、嵌合部２０ｂ、ネジ部２０ｃは略同軸上に位置するように構成される。
【００２５】
よって、前記傾斜部２０a、嵌合部２０ｂ、ネジ部２０ｃを一体に構成し、かつ、各々が同一の軸上にあるため構造を単純化し、高精度な調整を行うことが可能となる。
【００２６】
傾斜部２０aは、調整部材２０が軸方向にネジ１ピッチ分移動する場合、アーム１９aを移動させる量が前述のネジ１ピッチよりも小さくなるよう構成されている。
【００２７】
調整部材２０は調整後、調整部材の軸方向におけるガタを抑えるため、ユニットケースの一部に接着される。
【００２８】
調整部材の接着箇所１０１は図３−２に示すように、調整部材とユニットケースのネジ噛み合い部となっている。
【００２９】
これにより、接着剤の膨張による影響をスラスト方向で最小にし、ラジアル方向の膨張力を前述の嵌合部で規制することが可能となる。
【００３０】
また、接着部材をネジ噛み合い部に流し込む際、図３−３に示すように接着部材溜め部１０２を有すると作業性も大幅に改善することが可能となり前述した効果も高い。
【００３１】
調整部材２０は切り欠き２０ｄが設けられており、マイナスドライバーなどの工具によって回転可能に構成される。
【００３２】
調整部材２０は回転動作に伴い軸方向へと前進、後退し、傾斜部２０aによってビーム合成手段支持部材１９に設けられたアーム１９aを移動させる。これによって、ビーム合成手段は軸１０を中心として回転し、前述した調整が可能となる。
【００３３】
これによって、従来考えられてきた手法よりも部品間同士のガタによって発生する調整時のばらつきを大幅に改善することが可能となり、かつ、調整時の敏感度をおとすことが可能となる。さらに、ユニットケース１００との勘合部を有することで環境変化による位置変動を抑えることが可能となる。
【００３４】
＜第二実施例＞
図４は本発明の第二の実施例を説明する、概略構成図である。
【００３５】
前記、調整部材２０は２つの嵌合部２０ｂ、２０eが設けられており、それぞれがユニットケース１００の異なる壁面１００a、１００ｂに嵌合するよう構成されている。
【００３６】
これによって、嵌合部のスパンを長くとることが可能となり、嵌合部のガタによってアーム１９aが移動してしまう量をさらに抑えることが可能となる。
【００３７】
アーム１９aは、前記、異なる壁面１００a、１００ｂの間に位置するよう構成される。
【００３８】
これによって、調整機構をケース内側に集めることができ、ユニットの小型化を達成することが可能となる。
【００３９】
複数設けられた嵌合部は、第一実施例に記載の接着方法を用いて少なくとも１箇所固定されている。ただし、複数設けられた嵌合部の全箇所において前記接着がなされるとより安定した固定が可能となる。
【００４０】
＜第三実施例＞
図５は本発明の第二の実施例を説明する、概略構成図である。
【００４１】
押圧部材７０は、ユニットケース１００にビス固定することで、調整部材２０の端部を調整部材の軸方向に押圧するよう構成されている。
【００４２】
これによって、調整部材のラジアル方向のガタを勘合部にて規制し、スラスト方向のガタを押圧部材７０で押すことによって規制することができる。したがって、環境変化などの外乱があったとしても合成手段の姿勢が変わってしまうといった問題を避けることが可能となる。
【００４３】
＜第四実施例＞
図６は本発明の第二の実施例を説明する、概略構成図である。
【００４４】
調整部材２０は、押圧バネ７２によって調整部材の軸方向に押される構成となっている。
【００４５】
また、押圧バネ７２は所望の圧力で調整部材２０を押圧するために、ストッパー７４によってその端部を固定されている。
【００４６】
これによって、調整部材２０のスラスト方向ガタを規制することが可能となる。
【００４７】
ストッパー７４には開口部７３が設けられており、調整部材２０を押圧してガタを規制した状態で調整部材２０を軸方向に前進、後退させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明におけるマルチビーム光源ユニットの配置および構成を説明する図。
【図２】本発明におけるマルチビーム光源ユニットの配置および構成を説明する図。
【図３】本発明におけるマルチビーム光源ユニットの配置および構成を説明する図。
【図４】本発明の調整部材２０周辺の寸法関係図を示す図。
【図５】本発明の第二の実施例を説明する、概略構成図である。
【図６】本発明の第二の実施例を説明する、概略構成図である。
【図７】従来例を説明する図。
【符号の説明】
【００４９】
１  レーザーチップ
２  レーザーチップ
３  コリメーターレンズ
４  コリメーターレンズ
６  波長板
７  平行プリズム
８  三角プリズム
９  合成手段
１０  軸
１１  波長板
１９  ビーム合成手段支持台
２０  調整部材
１００  ユニットケース
【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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