(57)【要約】【課題】  簡単な調整により高い精度でマルチビーム走査における走査開始点の調整を行う。【解決手段】  マルチビームレーザダイオードとコリメータレンズとが一体に形成された光源ユニットを光軸を中心に回転調整する。【選択図】        図３
2007086130.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光点を有し、複数本の光ビームを出射する光源、
該光源からの前記光ビームを平行光とするコリメータレンズ及び、
前記光ビームを偏向して走査光を形成する偏向手段を有するマルチビーム走査装置において、
前記光源及び前記コリメータレンズを有し、光軸を中心に一体に回転可能な光源ユニットを備え、該光源ユニットは、前記光軸を中心に回転調整され、装置枠体に固定されたことを特徴とするマルチビーム走査装置。
【請求項２】
前記光源ユニットは、回転調整のための駆動力を伝達する伝達手段を有することを特徴とする請求項１に記載のマルチビーム走査装置。
【請求項３】
前記光源ユニットの回転調整のための駆動手段を有する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】
前記複数の発光点から出射したマルチビームを走査における基準位置において検出するセンサ及び前記駆動手段を制御する制御手段を有し、該制御手段は、前記センサのビーム検出信号に基づいて、前記駆動手段を制御し、前記光源ユニットの角度を調整することを特徴とする請求項３に記載のマルチビーム走査装置。
【請求項５】
前記制御手段は、画像形成工程において、主走査方向の書き出し位置を制御す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。
【請求項６】
複数の発光点を有し複数本の光ビームを出射する光源及び該光源から出射した光ビームを平行光にするコリメータレンズを光走査装置に取り付けるマルチビーム走査装置の組み立て方法において、
前記光源及び前記コリメータレンズを一体な光源ユニットに形成し、
前記光源ユニットを光軸を中心に回転することにより、同時走査する光ビームの走査開始点を調整し、
調整された前記光源ユニットを装置枠体に固定することを特徴とするマルチビーム走査装置の組み立て方法。
【請求項７】
前記マルチビーム走査装置を用いて、走査露光し、画像形成工程を実行することにより、
画像を形成し、
形成された画像を観察することにより、マルチビームによる同時走査で形成された走査線の主走査方向の書き出し位置のずれを測定し、
測定された前記書き出し位置のずれに基づいて、前記光源及び前記コリメータレンズが一体に形成された光源ユニットを光軸を中心に回転調整し、
調整された前記光源ユニットを前記装置枠体に固定することを特徴とする請求項６に記載のマルチビーム走査装置の組み立て方法。
【請求項８】
前記マルチビーム走査装置に取り付けられた前記光源を発光させ、
走査線観察装置を用いて、マルチビームの走査線を観察し、
観察結果に基づいて、前記光源ユニットを回転調整し、
調整された前記光源ユニットを前記装置枠体に固定することを特徴とする請求項６に記載のマルチビーム走査装置の組み立て方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スキャナ、レーザプリンタ等の構成部である光走査装置に関し、特に、複数本の光ビームで同時走査を行うマルチビーム走査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
マルチビーム走査装置は、複数本の光ビームで同時走査を行う装置であり、１本の光ビームで走査するものに比較して、光ビームの数に比例した走査速度が得られることから高速走査装置として有用であり、高速レーザプリンタ等において多く用いられている。
【０００３】
このようなマルチビーム走査装置においては、同時走査する複数本の光ビームの走査開始位置を調整する必要がある。
【０００４】
特許文献１では、複数の発光点を有するマルチビームレーザダイオードを走査開始点のずれがないように調整して装置に固定する調整機構が開示されている。
【特許文献１】特開２００１−１６６２４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
レーザダイオードを用いた光走査装置においては、レーザダイオードとともに、レーザダイオードから出射された光を平行光とするコリメータレンズが用いられるが、特許文献１では、マルチビームレーザダイオーードとコリメータレンズとをそれぞれ調整することにより、マルチビームの走査開始位置を調整している。
【０００６】
特許文献１による調整では、光源の調整とコリメータレンズの調整とを別々に行っているために、次のような問題がある。
【０００７】
即ち、光源の調整とコリメータレンズの調整とが別々に行われるために、調整の工数が多くなる。
【０００８】
また、走査開始点のずれは、光源の設置角度による他に、コリメータレンズの光軸のバラツキにもよるが、コリメータレンズの光軸のバラツキを光源の角度調整で補正する場合に、調整が困難になる場合がある。
【０００９】
マルチビーム走査装置における走査開始位置を調整する方法として、マルチビームレーザダイオードを駆動する回路を調整する電気的な方法があるが、この方法では調整回路が必要になってコストがアップするという問題がある。
【００１０】
本発明は、マルチビーム走査装置の調整における従来技術の前記した問題を解決し、簡単な調整工程により、高い精度の調整が可能な調整技術及び係る調整技術によって出来た高精度のマルチビーム走査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】
【００１１】
前記目的は下記の発明により達成される。
１．
複数の発光点を有し、複数本の光ビームを出射する光源、
該光源からの前記光ビームを平行光とするコリメータレンズ及び、
前記光ビームを偏向して走査光を形成する偏向手段を有するマルチビーム走査装置において、
前記光源及び前記コリメータレンズを有し、光軸を中心に一体に回転可能な光源ユニットを備え、該光源ユニットは、前記光軸を中心に回転調整され、装置枠体に固定されたことを特徴とするマルチビーム走査装置。
２．
前記光源ユニットは、回転調整のための駆動力を伝達する伝達手段を有することを特徴とする前記１に記載のマルチビーム走査装置。
３．
前記光源ユニットの回転調整のための駆動手段を有することを特徴とする前記１又は前記２に記載のマルチビーム走査装置。
４．
前記複数の発光点から出射したマルチビームを走査における基準位置において検出するセンサ及び前記駆動手段を制御する制御手段を有し、該制御手段は、前記センサのビーム検出信号に基づいて、前記駆動手段を制御し、前記光源ユニットの角度を調整することを特徴とする前記３に記載のマルチビーム走査装置。
５．
前記制御手段は、画像形成工程において、主走査方向の書き出し位置を制御することを特徴とする前記４に記載のマルチビーム走査装置。
６．
複数の発光点を有し複数本の光ビームを出射する光源及び該光源から出射した光ビームを平行光にするコリメータレンズを光走査装置に取り付けるマルチビーム走査装置の組み立て方法において、
前記光源及び前記コリメータレンズを一体な光源ユニットに形成し、
前記光源ユニットを光軸を中心に回転することにより、同時走査する光ビームの走査開始点を調整し、
調整された前記光源ユニットを装置枠体に固定することを特徴とするマルチビーム走査装置の組み立て方法。
７．
前記マルチビーム走査装置を用いて、走査露光し、画像形成工程を実行することにより、
画像を形成し、
形成された画像を観察することにより、マルチビームによる同時走査で形成された走査線の主走査方向の書き出し位置のずれを測定し、
測定された前記書き出し位置のずれに基づいて、前記光源及び前記コリメータレンズが一体に形成された光源ユニットを光軸を中心に回転調整し、
調整された前記光源ユニットを前記装置枠体に固定することを特徴とする前記６に記載のマルチビーム走査装置の組み立て方法。
８．
前記マルチビーム走査装置に取り付けられた前記光源を発光させ、
走査線観察装置を用いて、マルチビームの走査線を観察し、
観察結果に基づいて、前記光源ユニットを回転調整し、
調整された前記光源ユニットを前記装置枠体に固定することを特徴とする前記６に記載のマルチビーム走査装置の組み立て方法。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１〜８のいずれかの発明により、マルチビームを出射する光源とコリメータレンズとが一体化された光源ユニットを回転する調整であるので、簡単な調整工程により光源全体が調整され、マルチビームの走査開始位置が高い精度で調整され、高画質の画像形成が可能となる。また、走査開始位置を調整するための調整回路を設けることによるコストアップの問題が解決される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は本発明の実施の形態に係るマルチビーム走査装置の光学系を示す図である。
【００１４】
１は光源としてのマルチビームレーザダイオードであり、図２に示すように複数の発光点１ａ〜１ｃを有し、複数本の光ビームを出射する。発光点１ａ〜１ｃが主走査方向Ｘに対して所定の角度で並ぶようにマルチビームレーザダイオード１が設置される。
【００１５】
２はマルチビームレーザダイオード１から出射した拡散光を平行光にするコリメータレンズ、３はスリットである。４、７はシリンドリカルレンズであり、６はｆθレンズ、５は、偏向手段としてのポリゴンミラーである。
【００１６】
マルチビームレーザダイオード１から出射したレーザビームＬＡはポリゴンミラー５により偏向されてＬＢ、ＬＣの範囲内で振れる走査光に形成され、感光体等の被走査面ＰＣを走査する。シリンドリカルレンズ４、７はレーザビームを被走査面ＰＣに結像するとともに、倒れ角と称されるポリゴンミラー５の反射面の傾きを補正する。ｆθレンズ６は被走査面ＰＣ上で等速移動する走査光を形成する。
【００１７】
８はレーザビームを受光して主走査方向の走査開始位置（書き出し位置）を制御する信号を出力するインデックスセンサと称されるセンサである。
【００１８】
マルチビームレーザダイオード１とコリメータレンズ２とは以下に説明するように一体な光源ユニット１０として形成される。
【００１９】
図３は光源ユニット１０の取り付け構造を示す斜視図である。
【００２０】
光源ユニット１０のユニット枠体１１にはマルチビームレーザダイオード１（図３には示されていない）及びコリメータレンズ２が固定されている。なお、マルチビームレーザダイオード１及びコリメータレンズ２は、光源ユニット１０の組み立てにおいて、それぞれの光軸が光軸ＡＸに一致するように、また、発光点１ａ〜１ｃが主走査方向Ｘに直行するように或いは所定の角度をなすように調整され、取り付けられている。
【００２１】
ユニット枠体１１には、駆動手段としてのモータ１８の駆動を光源ユニット１０に伝達する伝達手段としての部分歯車１３が固定される。
【００２２】
コリメータレンズ２の鏡胴は、マルチビーム走査装置の装置枠体であるスリットボックス１４に形成されたＶ型の取り付け溝１５により回転可能に支持される。取り付け溝１５は、コリメータレンズ２を含む光源ユニット１０の光軸が光軸ＡＸに一致するように形成される。スリットボックス１４には、スリット３が形成される。
【００２３】
取り付け溝１５にコリメータレンズ２の鏡胴を乗せ、ステッピングモータ１８の駆動を部分歯車１３を介して光源ユニット１０に伝達し、光源ユニット１０を回転して、角度調整し、角度を調整した後に、図４に示すように弾性板１６をネジ１７で締め付けることにより、光源ユニット１０がスリットボックス１４に固定される。
【００２４】
次に、光源ユニット１０の角度調整について説明する。
【００２５】
図５はマルチビーム走査における走査開始位置（書き出し位置）を示す。
【００２６】
マルチビームの走査線ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３の走査開始位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を結ぶ直線ＭＬが副走査方向Ｙに一致することが理想である。走査開始点Ｐ１〜Ｐ３がずれて、直線ＭＬが副走査方向Ｙに対して傾いた場合、例えば、走査開始点Ｐ１〜Ｐ３を結ぶ直線ＭＬが副走査方向ＹからＹ’、Ｙ”のように傾くと、露光走査により画像を形成する場合には画像の縁にギザギザができて画質が低下する。
【００２７】
直線ＭＬの傾きは、マルチビームレーザダイオード１の個々のバラツキやマルチビームレーザダイオーード１の光源ユニット１０への取り付け誤差など、マルチビームレーザダイオーード１に起因する他に、コリメータレンズ２の個々のバラツキ及びコリメータレンズ２の光源ユニット１０への取り付け誤差により生ずる。
【００２８】
従って、マルチビームレーザダイオーード１及びコリメータレンズ２を一体にした光源ユニット１０の角度を調整することにより、マルチビームレーザダイオーード１に起因する誤差及びコリメータレンズ２に起因する誤差を圧縮することができる。
【００２９】
即ち、光源ユニット１０を光軸ＡＸの周りに回転させ、走査開始位置Ｐ１〜Ｐ３を結ぶ直線ＭＬを副走査方向Ｙに一致させることにより、走査開始位置Ｐ１〜Ｐ３が主走査方向Ｘに関して一致し、高画質の画像が得られる。このように本発明においては、マルチビームレーザダイオード１及びコリメータレンズ２を一体として、回転する調整が行われるが、以下にこの調整について説明する。
（１）画像形成による調整
光源ユニット１０が組み付けられたマルチビーム走査装置を用いて、感光体をテストチャート露光し、現像し、記録紙に転写することにより、テストチャートの画像を形成する。形成したテストチャート画像の解析から走査開始位置Ｐ１〜Ｐ３を結ぶ直線ＭＬの傾き角度を測定し、測定した傾き角度に応じて、ステッピングモータ１８により光源ユニット１０を回転させる。
（２）走査線観察装置を用いた調整
マルチビーム走査装置に組み付けられた光源ユニット１０のマルチビームレーザダイオード１を発光させ、図６の走査線観察装置２０を用いて、図４における走査線ＳＬ１〜ＳＬ３を観察して走査開始位置Ｐ１〜Ｐ３を結ぶ直線ＭＬの傾き角度を測定する。測定した傾き角度に基づいてステッピングモータ１８を駆動して、光源ユニット１０を回転させる。
【００３０】
走査線観察装置２０はＣＣＤカメラ２１をレール２２により主走査方向に移動させることにより、走査線を撮像する装置である。
（３）センサを用いた調整
図７、８を参照して、センサを用いた調整について説明する。図７は光源ユニット１０の角度調整を行う制御系のブロック図、図８はセンサのビーム検出信号を示す図である。
【００３１】
マルチビーム走査装置に組み付けられた光源ユニット１０のマルチビームレーザダイオード１を発光させることにより、図７に示すセンサ８からをビーム検出信号Ｓ１１、Ｓ２１、Ｓ３１、Ｓ１２、Ｓ２２、Ｓ３２が得られる。
Ｓ１１は発光点１ａ（図２に示す、以下同じ）からの１回目走査におけるビーム検出信号、Ｓ１２は発光点１ａからの２回目走査におけるビーム検出信号、Ｓ２１は発光点１ｂからの１回目走査におけるビーム検出信号、Ｓ２２は発光点１ｂからの２回目走査におけるビーム検出信号、Ｓ３１は発光点１ｃからの１回目走査におけるビーム検出信号、Ｓ３２は発光点１ｃからの２回目走査におけるビーム検出信号である。
【００３２】
制御手段１９はＳ１１とＩＳ２１との時間差ｔ１及びＳ１１とＳ３１との時間差ｔ２、あるいは、Ｓ１１とＳ２２との時間差ｔ３びＳ１１とＳ３２との時間差ｔ４から、光源ユニット１０の調整角度を求め、求めた調整角度に基づいてモータ１８を駆動し調整する。
【００３３】
時間差ｔ１とｔ２又は時間さｔ３とｔ４とから計算された発光点１ａと発光点１ｂとを結ぶ線の副走査方向Ｙに対する角度θ１と、発光単１ａと発光点１ｃとを結ぶ線の副走査方向Ｙに対する角度θ２とが異なるときは、傾き角度θ１、θ２の平均値（θ１＋θ２）／２に基づいて調整角度を求め、光源ユニット１０の角度調整が行われる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施の形態に係るマルチビーム走査装置の光学系を示す図である。
【図２】マルチビームレーザダイオードの発光点を示す図である。
【図３】光源ユニットの取付構造を示す図である。
【図４】光源ユニットの固定構造を示す図である。
【図５】マルチビーム走査における走査開始位置（書き出し位置）を示す。
【図６】走査線観察装置を示す図である。
【図７】光源ユニット１０の角度調整を行う制御系のブロック図である。
【図８】ゼンサのビーム検出信号を示す図である。
【図９】光源ユニットの調整角度の計算を説明する図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  マルチビームレーザダイオード
２  コリメータレンズ
８  センサ
１０  光源ユニット
１３  部分歯車
１８  ステッピングモータ
１９  制御手段
【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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【図９】
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