(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光源から射出された複数の光ビームを複数のカップリングレンズによりそれぞれカップリングした後、それら複数の光ビームを用いて同時に走査を行う光走査装置に用いられるマルチビーム光源装置において、
前記複数の光源を、それぞれ着脱自在に圧入保持する複数の孔を配設してなる同一の支持体と、
前記支持体に突設してなり、前記複数のカップリングレンズを接着する突起部材とを具備し、
前記突起部材の形状は、前記複数のカップリングレンズを接着する接着軸線の方向にほぼ直角で且つ前記カップリングレンズのレンズ面にほぼ平行な方向の長さが、前記カップリングレンズの外径とほぼ等しいかまたはそれ以上であり、且つ、前記突起部材の前記長さが前記支持体側に向かって増加し広がる形状をなしていることを特徴とするマルチビーム光源装置。
【請求項２】
前記複数の光源は、複数の発光部を有する半導体レーザアレイ素子を含むことを特徴とする請求項１に記載のマルチビーム光源装置。
【請求項３】
前記支持体は、２個以上設けられ、且つそれら支持体が共通の基体に固定されてなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のマルチビーム光源装置。
【請求項４】
光源装置から射出される複数の光ビームを、共通の線像結像光学系によって、光偏向器の偏向反射面位置近傍に主走査方向に長く、副走査方向に分離した複数の線像として結像させ、
前記光偏向器により同時に等角速度的に偏向させ、
その偏向ビームを共通の走査光学系により、被走査面上に、副走査方向に分離した複数の光スポットとして集光して、
これら複数の光スポットにより複数の走査線を同時走査するマルチビーム方式の光走査装置において、
前記光源装置として、請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項に記載のマルチビーム光源装置を用いてなることを特徴とする光走査装置。
【請求項５】
感光性の像担持体の被走査面を光走査手段により走査して潜像を形成し、該潜像を現像手段で可視化して画像を得る画像形成装置において、
前記像担持体の被走査面の走査を行うための光走査手段として、請求項４に記載の光走査装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル複写機、レーザプリンタ、およびレーザファクシミリ等の記録装置における書込系に用いられる光走査装置に係り、特に複数の光ビームにより感光体等の被走査面上を同時に走査して記録速度を著しく向上させるマルチビーム光源装置、光走査装置および画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レーザプリンタおよびレーザファクシミリ等の記録装置の光書込系に用いられる光走査装置において記録速度を向上させる手法として、偏向手段として用いられる光偏向器としての回転多面鏡、すなわちポリゴンミラー、の回転速度を上げる方法がある。しかしながら、この方法では、ポリゴンミラーの回転駆動に用いられるモータの耐久性や騒音、振動および半導体レーザの変調スピード等が問題となって、記録速度を制限する。
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ことにより記録速度を向上するマルチビーム光走査装置が提案されている。例えば、特開昭５６−４２２４８号公報に開示されているように、複数の発光部がアレイ状に配列されてなる半導体レーザアレイを光源として用いる方法がある。
【０００３】
通常の場合、半導体レーザの光出力は１走査ライン毎に画像領域外の走査時間を利用して、その光出力を検出し、フィードバック制御により印加電流量等を設定する光量制御が行われる。上述した特開昭５６−４２２４８号公報の半導体レーザアレイでは、発光部は複数であるが、光出力を検出するセンサは共通であるため、光出力の検出に基づくフィードバックによる出力設定制御を時系列的に行なわざるを得ない。しかも、半導体レーザアレイにおける発光部数が多くなるに従ってこの処理に要する時間が増加する傾向がある。このため、通常の半導体レーザのように実時間で光出力をフィードバックすることができないにもかかわらず、発光部が近接しているために、そのクロストーク等に起因して出力が変動し易く、高精度な光量制御を行なうことができない。しかも、その特殊性により、高価であるという欠点も有している。これらの点については、発光部の数が多くなるに従って一層不利となる。
【０００４】
これに対して、複数個の汎用の半導体レーザを用いて光ビームを合成するようにした手法が、特開２０００−７５５２６号公報、特開２０００−７５５２７号公報および特開２００１−１３４３２号公報等によって、種々提案されている。これら複数個の汎用の半導体レーザを用いて光ビームを合成する手法によれば、半導体レーザアレイが抱えるような問題が生ずることはないが、その一方では、構成の複雑化等に起因して環境安定性が低下するという問題が生ずる。特に、光源装置の構造が複雑になると、温度変化による光源装置それ自体の姿勢変化、変形、および捻れ等が生じる。このような光源装置の姿勢変化、変形、および捻れ等が生じると、被走査面上の光スポットの副走査方向についての間隔が所望の間隔から大きくずれてしまい、形成記録される画像の劣化を招いてしまう。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、特開２０００−７５５２６号公報、特開２０００−７５５２７号公報および特開２００１−１３４３２号公報等に記載された複数個の汎用の半導体レーザを用いて光ビームを合成する手法では、環境安定性が非常に低いという問題がある。特に、光源装置の構造の複雑化に起因して、温度変化による光源装置それ自体の姿勢変化、変形、および捻れ等が生じ、被走査面上の光スポットの副走査方向についての間隔に大きなずれを生じて画像の劣化を招いてしまう。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、汎用の半導体レーザを複数用いてマルチビーム光源を構成するマルチビーム光源装置、光走査装置および画像形成装置において、確実で安定な画像再現性を確保することができるマルチビーム光源装置、光走査装置および画像形成装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
特に、本発明の請求項１の目的は、被走査面上での走査線間隔を正確に設定することを可能とし、環境温度の変動によっても被走査面上の副走査方向の走査線ピッチが環境変動の影響を殆ど受けず環境安定性に優れ、しかも安価な構成で組立性をも向上し得るマルチビーム光源装置を提供することにある。
本発明の請求項２の目的は、更なる高密度化を実現することを可能とするマルチビーム光源装置を提供することにある。
本発明の請求項３の目的は、特に、更なる高密度化の実現を可能とするマルチビーム光源装置を提供することにある。
本発明の請求項４の目的は、特に、安価な構成でマルチビーム光走査の被走査面上での走査線間隔を正確に設定することができ、環境安定性および組立性に優れた光走査装置を提供することにある。
本発明の請求項５の目的は、特に、安価な構成でマルチビーム光走査の被走査面上での走査線間隔を正確に設定することができ、環境安定性および組立性に優れた画像形成装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載した本発明に係るマルチビーム光源装置は、上述した目的を達成するために、
複数の光源から射出された複数の光ビームを複数のカップリングレンズによりそれぞれカップリングした後、それら複数の光ビームを用いて同時に走査を行う光走査装置に用いられるマルチビーム光源装置において、
前記複数の光源を、それぞれ着脱自在に圧入保持する複数の孔を配設してなる同一の支持体と、
前記支持体に突設してなり、前記複数のカップリングレンズを接着する突起部材と
を具備し、
前記突起部材の形状は、前記複数のカップリングレンズを接着する接着軸線の方向にほぼ直角で且つ前記カップリングレンズのレンズ面にほぼ平行な方向の長さが、前記カップリングレンズの外径とほぼ等しいかまたはそれ以上であり、且つ前記突起部材の前記長さが前記支持体側に向かって増加し広がる形状をなしていることを特徴としている。
【０００８】
請求項２に記載した本発明に係るマルチビーム光源装置は、前記複数の光源が、複数の発光部を有する半導体レーザアレイ素子を含むことを特徴としている。
請求項３に記載した本発明に係るマルチビーム光源装置は、前記支持体が、２個以上設けられ、且つそれら支持体が共通の基体に固定されてなることを特徴としている。
【０００９】
請求項４に記載した本発明に係る光走査装置は、上述した目的を達成するために、
光源装置から射出される複数の光ビームを、共通の線像結像光学系によって、光偏向器の偏向反射面位置近傍に主走査方向に長く、副走査方向に分離した複数の線像として結像させ、
前記光偏向器により同時に等角速度的に偏向させ、
その偏向ビームを共通の走査光学系により、被走査面上に、副走査方向に分離した複数の光スポットとして集光して、
これら複数の光スポットにより複数の走査線を同時走査するマルチビーム方式の光走査装置において、
前記光源装置として、請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項のマルチビーム光源装置を用いてなることを特徴としている。
【００１０】
請求項５に記載した本発明に係る画像形成装置は、上述した目的を達成するために、
感光性の像担持体の被走査面を光走査手段により走査して潜像を形成し、該潜像を現像手段で可視化して画像を得る画像形成装置において、
前記像担持体の被走査面の走査を行うための光走査手段として、請求項４の光走査装置を用いることを特徴としている。
【００１１】
【作用】
すなわち、本発明の請求項１によるマルチビーム光源装置は、複数の光源から射出された複数の光ビームを複数のカップリングレンズによりそれぞれカップリングした後、それら複数の光ビームを用いて同時に走査を行う光走査装置に用いられるマルチビーム光源装置であって、前記複数の光源が、同一の支持体に配設された複数の孔にそれぞれ圧入されて着脱自在に保持されており、前記複数のカップリングレンズが、前記支持体に突設された突起部材に接着され、前記突起部材の形状は、前記複数のカップリングレンズを接着する接着軸線の方向にほぼ直角で且つ前記カップリングレンズのレンズ面にほぼ平行な方向の長さが、前記カップリングレンズの外径とほぼ等しいかまたはそれ以上であり、且つ前記突起部材の前記長さが前記支持体側に向かって増加し広がる形状をなしている。
このような構成により、汎用の半導体レーザを複数用いてマルチビーム光源を構成するにあたり、確実で安定な画像再現性を確保することができ、特に、安価な構成で且つ組立ても容易で被走査面上での走査線間隔を正確に設定することを可能として、環境安定性および組立性を向上することができる。
【００１２】
本発明の請求項２によるマルチビーム光源装置は、前記複数の光源が、複数の発光部を有する半導体レーザアレイ素子を含む。
【００１３】
このような構成により、更なる高密度化を実現することが可能となる。
【００１４】
本発明の請求項３によるマルチビーム光源装置は、前記支持体が、２個以上設けられ、且つそれら支持体が共通の基体に固定されている。
このような構成により、特に、更なる高密度化の実現が可能となる。
本発明の請求項４による光走査装置は、光源装置から射出される複数の光ビームを、共通の線像結像光学系によって、光偏向器の偏向反射面位置近傍に主走査方向に長く、副走査方向に分離した複数の線像として結像させ、前記光偏向器により同時に等角速度的に偏向させ、その偏向ビームを共通の走査光学系により、被走査面上に、副走査方向に分離した複数の光スポットとして集光して、これら複数の光スポットにより複数の走査線を同時走査するマルチビーム方式の光走査装置であって、前記光源装置として、請求項１〜請求項４のうちのいずれか１項のマルチビーム光源装置を用いる。
このような構成により、特に、安価な構成でマルチビーム光走査の被走査面上での走査線間隔を正確に設定することができ、優れた環境安定性および組立性を得ることができる。
【００１５】
本発明の請求項５による画像形成装置は、感光性の像担持体の被走査面を光走査手段により走査して潜像を形成し、該潜像を現像手段で可視化して画像を得る画像形成装置であって、前記像担持体の被走査面の走査を行うための光走査手段として、請求項４の光走査装置を用いる。
このような構成により、特に、安価な構成でマルチビーム光走査の被走査面上での走査線間隔を正確に設定することができ、優れた環境安定性および組立性を有する画像形成装置を得ることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に基づき、図面を参照して本発明のマルチビーム光源装置、光走査装置および画像形成装置を詳細に説明する。
〈第１の実施の形態〉
図１〜図３は、本発明の第１の実施の形態に係るマルチビーム光源装置の構成を示している。図１は、マルチビーム光源装置の構成を示す分解斜視図、図２は、図１のマルチビーム光源装置の組立状態における上面から見た縦断面を示す平面断面図、図３は、図１のマルチビーム光源装置の組立状態における側面から見た縦断面を示す立面断面図である。
図１〜図３に示すマルチビーム光源装置は、半導体レーザ１１，１２、コリメータレンズ１３，１４、支持体１５、支持突起部１７、ホルダ部材１９およびネジ２３を具備している。
【００１７】
このマルチビーム光源装置は、各々シングルビームの半導体レーザからなる２個の半導体レーザ１１および１２を用いる２ビーム光源装置として構成されている。これら半導体レーザ１１および１２に、それぞれ対応してカップリングレンズとしてのコリメータレンズ１３および１４が設けられている。これらコリメータレンズ１３および１４は、互いに対をなし、半導体レーザー１１および１２からの射出光を各々例えば平行光として走査光学系にカップリングする。なお、本実施例ではカップリングレンズとしてコリメータレンズ１３および１４を用いて、半導体レーザー１１および１２からの射出光をそれぞれ平行光としているが、カップリングレンズより射出される光ビームに要求される発散形状は、走査光学系等の設計に依存するため、走査光学系等の設計に対応させて収束光束または発散光束とすることができる。
【００１８】
また、これらの部材を一体に保持する支持体１５が、マルチビーム光源装置には設けられている。この支持体１５は、例えば、アルミダイキャスト製であり、半導体レーザ１１および１２を主走査方向に８．７４ｍｍ間隔で並列させて圧入支持させるための２個の段差付きの嵌合孔１６が設けられている。半導体レーザ１１および１２は、それぞれ２個の嵌合孔１６に支持体１５の背面側から圧入されて取付けられる。また、支持体１５の前面側の中央部には、突起部材としての支持突起部１７を突出形成し、この支持突起部１７には、前記２個の嵌合孔１６の内面と同軸状にコリメータレンズ１３および１４の外形に対応する湾曲面を呈するレンズ支持用のＵ字状支持部１７ａおよび１７ｂが形成されている（図４参照）。ここでは、Ｕ字状支持部１７ａおよび１７ｂの湾曲面には、相互間において角度αなる傾斜が付されており、Ｕ字状支持部１７ａおよび１７ｂの各々に対応する嵌合孔１６の軸線も、相互間において傾斜角度αが与えられている。コリメータレンズ１３および１４は、Ｕ字状支持部１７ａおよび１７ｂとの間に紫外線硬化接着剤１８を充填して硬化させることにより、支持体１５に固定される。
【００１９】
このようにすると、図２に示すようにコリメータレンズ１３および１４の光軸が互いに傾斜して角度αをなして交差する。この交差する点の近傍に光偏向器としてのポリゴンミラーを配置することにより、被走査面上で光スポットが主走査方向に間隙を存して分離され、各々独立に同期信号を得ることが可能となる。
なお、半導体レーザ１１および１２、並びにコリメータレンズ１３および１４を一体に保持している支持体１５を保持するホルダ部材１９が設けられている。
このホルダ部材１９には、走査光学系の光軸Ｃを回動中心として所定の支持部に回動調整可能に位置決めするための円筒部２０を前面側中央に突設し、且つ背面側には、支持突起部１７並びにコリメータレンズ１３および１４部分を挿入するための逃げ開口２１を形成している。ホルダ部材１９に形成された通孔に挿通したネジ２３を、支持体１５に形成したネジ孔２２に螺着することにより、ホルダ部材１９に支持体１５が固定される。ここで、支持体１５は、半導体レーザ１１と１２、およびコリメータレンズ１３と１４が、それぞれ光軸Ｃに対して対称配置となるようにホルダ部材１９に位置決め固定される。
【００２０】
このような構成によれば、走査光学系の光軸Ｃを回動中心としてホルダ部材１９を回動調整して傾け量を適宜設定するだけで、半導体レーザ１１および１２のビームスポットの副走査方向についての相対位置を簡単に且つ正確に所定値に合せることができる。
ところで、ポリゴンミラー上に光ビームが主走査方向に角度αをなして入射すると、特に副走査方向の像面湾曲が傾いてしまうという弊害が生じる。像面湾曲が傾くと、焦点近傍での光軸上の位置ずれに対するビームスポット径の変化が大きくなって焦点深度が浅くなり、環境変動に対して弱い走査光学系となってしまう。したがって、角度αは、なるべく小さい角度とすることが好ましい。そのためには、図２におけるＵ字状支持部１７ａと１７ｂとの間隔ｄを小さくするとよい。この実施の形態においては、この間隔ｄを例えば１ｍｍ〜２ｍｍとするものとしている。ところが、このように間隔ｄを小さくすると、環境変動による変形でコリメータレンズ１３および１４がずれ易くなってしまう。このような変形が、ある特定の方向への変形であれば、何らかの補正を加えることも可能であるが、この変形の仕方は、一様ではなく、材料および形状等によって非常に複雑に変化する。
【００２１】
このようにコリメータレンズ１３および１４がずれてしまうと、被走査面上に形成される光スポットによる走査線の間隔が不均一になり、画像の劣化を生じさせてしまう。
そこで、このような変形を抑制する必要があるが、様々な形状の支持部を形成して実験を繰り返した結果、図３に示す寸法Ｈと角度φの設定の仕方によって、カップリングレンズであるコリメータレンズ１３および１４の変形を効果的に抑制することが可能であることが分かってきた。図３における寸法Ｈは、図４に示すように、支持突起部１７におけるコリメータレンズ１３および１４の接着軸線の方向とほぼ直角、すなわちコリメータレンズ１３および１４の配列方向とほぼ直角、の方向で且つコリメータレンズ１３および１４の光軸が垂直に交わるレンズ面にほぼ平行な方向の長さを示す。
【００２２】
また、支持突起部１７は、コリメータレンズ１３および１４を接着する前記接着軸線の方向にほぼ直角で且つコリメータレンズ１３および１４の厚み方向について、支持突起部１７の基部に向かって寸法Ｈに平行な方向の寸法が漸次増大して拡がる形状をしており、その裾のほうへの拡がり角度をφとする。実験の結果、少なくとも寸法Ｈがコリメータレンズ１３および１４の外径（図４参照）とほぼ等しいかまたはそれ以上であれば、環境変動に対し比較的安定することが確かめられた。この実施の形態では外径５．８ｍｍのコリメータレンズ１３および１４に対して、寸法Ｈを６．８ｍｍとしている。さらに、支持突起部１７の裾のほうが拡がるテーパ形状の拡がり角度φを１０°以上とすれば、環境変動に対し一層安定することが確かめられた。そこで、この実施の形態ではその拡がり角度φを１２．５度とした。このとき、環境変動によって被走査面上の副走査方向の走査線ピッチがどの程度変動するかを図５に示している。図５から明らかなように、環境温度を１０℃、２５℃、５０℃に変化させて実測したところ、この実施の形態の構造にすると副走査方向の走査線ピッチは環境変動から殆ど影響を受けないことが分かる。
このような構成とすれば、安価な構成により、被走査面上での走査線間隔を正確に設定することができ、環境安定性および組立性に優れたマルチビーム光源装置を実現することができる。
【００２３】
〈第２の実施の形態〉
図６は、本発明の第２の実施の形態に係るマルチビーム光源装置の構成を示す分解斜視図である。この実施の形態のマルチビーム光源装置は、さらなる高速化を意図した４ビーム光源装置として構成されている。
図６に示すマルチビーム光源装置は、半導体レーザ３１，３２，３３，３４、コリメータレンズ３５，３６，３７，３８、支持体３９，４０、支持突起部４１，４２、プリズム５１およびホルダ部材５５を具備している。半導体レーザ３１，３２、コリメータレンズ３５，３６、支持体３９および支持突起部４１からなる部分と、半導体レーザ３３，３４、コリメータレンズ３７，３８、支持体４０および支持突起部４２からなる部分とは、いずれも図１〜図３における半導体レーザ１１，１２、コリメータレンズ１３，１４、支持体１５および支持突起部１７からなる部分と同様に構成されている。
【００２４】
支持体３９および４０における支持突起部４１および４２は、図１〜図３におけるＨ＝５．８ｍｍとし、φ＝１２．５°として構成している。これら支持体３９および４０は、共通の基体（図示していない）に固定して一体に保持させるようにしてもよい。
プリズム５１は、平行四辺形柱部５２、三角形柱部５３および１／２波長板５４を有しており、半導体レーザ３１〜３４の各発光点から射出される複数の光ビームを走査光学系の光軸Ｃに対して副走査方向に近接させて射出させるビーム合成手段を構成している。プリズム５１の平行四辺形柱部５２における半導体レーザ３３および３４からの入射部分には１／２波長板５４が設けられている。
【００２５】
半導体レーザ３３および３４側からの射出光は、平行四辺形柱部５２の斜辺面で反射された後、三角柱部５３との境界面でさらに反射されることにより、この三角柱部５３部分を透過する半導体レーザ３１および３２側からの射出光と副走査方向に近接した状態としてプリズム５１から射出される。
支持体３９，４０およびプリズム５１を一体的に保持するホルダ部材５５が設けられている。このホルダ部材５５には、走査光学系の光軸Ｃを回動中心として所定の支持部に回動調整可能に位置決めするための円筒部５６を前面側中央に突設している。
以上においては、複数個の汎用の半導体レーザを用いて、光ビームを合成する方法を示したが、さらなる高速化のために、半導体レーザアレイを複数個用い、合成する方法も考えられる。また、汎用の半導体レーザと半導体レーザアレイを組み合わせて用いて、合成する方法も考えられる。
【００２６】
〈第３の実施の形態〉
図７は、本発明の第３の実施の形態に係るマルチビーム方式の光走査装置の要部の構成を示す斜視図である。この実施の形態の光走査装置は、図６に示したマルチビーム光源装置を光源装置として用いている。
すなわち、図７に示す光走査装置は、マルチビーム光源装置６１、シリンドリカルレンズ６２、ポリゴンミラー（回転多面鏡）６３、ｆθレンズ６４、反射ミラー６５、トロイダルレンズ６６、感光体６７、同期検知用ミラー６８および同期検知器６９を具備する。マルチビーム光源装置６１は、図６に示したマルチビーム光源装置であり、半導体レーザおよびコリメータレンズを装着した支持体３９および４０、並びに円筒部５６を突設したホルダ部材５５を備えている。ｆθレンズ６４、反射ミラー６５およびトロイダルレンズ６６は、走査結像光学系を構成する。
【００２７】
マルチビーム光源装置６１から射出される４つのレーザ光ビームは、図示されていないアパーチャ（絞り開口）を通過する際に、光束周辺部が遮断除去されてビーム整形され、線像結像光学系としてのシリンドリカルレンズ６２に入射する。シリンドリカルレンズ６２は、屈折力、つまりパワーのない方向を主走査方向に向けており、副走査方向については、正のパワーを持ち、入射する光ビームを副走査方向に集束させる。このシリンドリカルレンズ６２は、マルチビーム光源装置６１から射出される光ビームを、光偏向器であるポリゴンミラー６３の偏向反射面近傍に集光する。この光ビームを偏向反射面により反射するポリゴンミラー６３を等速回転駆動することにより、該ポリゴンミラー６３の等速回転に伴って光ビームを等角速度的に偏向する。ポリゴンミラー６３の等速回転に伴って偏向される光ビームは、走査結像光学系をなすｆθレンズ６４およびトロイダルレンズ６６を通過するとともに、ｆθレンズ６４とトロイダルレンズ６６の間において反射ミラー６５により反射偏向されて、被走査面の実体をなす光導電性の感光体６７上に集光される。
【００２８】
ｆθレンズ６４およびトロイダルレンズ６６は、これら光ビームを、感光体６７表面上で、副走査方向に分離した４つの光スポットとして集光し、これら４つの光スポットにより４本の走査線として同時走査する。反射ミラー６５の近傍における画像領域外では、偏向走査される光ビームが同期検知用ミラー６８で反射偏向されて、同期検知器６９に入射され、主走査ライン方向の同期をとるために用いられる。
このような光走査装置とすれば、安価な構成で被走査面上での走査線間隔を正確に設定することができ、環境安定性と組立性に優れたマルチビーム方式による光走査を実現することができる。
【００２９】
〈第４の実施の形態〉
図８は、本発明の第４の実施の形態に係る画像形成装置であるレーザプリンタの要部の構成を模式的に示す縦断面図である。この実施の形態のレーザプリンタは、光走査装置として、図７に示した光走査装置、すなわち図６のマルチビーム光源装置を用いた光走査装置を用いている。
すなわち、図８に示すレーザプリンタ１００は、像担持体１１１、帯電ローラ１１２、現像装置１１３、転写ローラ１１４、クリーニング装置１１５、定着装置１１６、光走査装置１１７、カセット１１８、レジストローラ対１１９、給紙コロ１２０、搬送路１２１、排紙ローラ対１２２およびトレイ１２３を具備している。
レーザプリンタ１００は、像担持体１１１として円筒状に形成された光導電性の感光体を有している。像担持体１１１の周囲には、帯電ローラ１１２、現像装置１１３、転写ローラ１１４およびクリーニング装置１１５が配備されている。ここでは、帯電手段として帯電ローラ１１２を用いているが、帯電手段としてコロナチャージャを用いることもできる。さらに、レーザビームＬＢ１およびＬＢ２により光走査を行う光走査装置１１７が設けられており、帯電ローラ１１２と現像装置１１３との中間点において、像担持体１１１に対して光書込による露光を行う。なお、カセット１１８には、記録媒体としての転写紙Ｐが収納される。
【００３０】
画像形成を行うときは、光導電性の感光体である像担持体１１１が時計回りに等速回転され、その像担持体１１１の表面が帯電ローラ１１２により均一に帯電された後、光走査装置１１７のレーザビームＬＢ１およびＬＢ２の光書込により露光されて静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、いわゆる「ネガ潜像」であって画像部が露光されている。この静電潜像は、現像装置１１３によって反転現像され、像担持体１１１上にトナー画像が形成される。
転写紙Ｐが収納されたカセット１１８は、画像形成装置１００の本体に脱着可能である。カセット１１８が図８に示されるように装着された状態において、収納された転写紙Ｐの最上位の１枚が給紙コロ１２０により取り出されて給紙搬送系に給紙される。給紙搬送系においては、レジストローラ対１１９が、給紙された転写紙Ｐの先端部を捉える。そして、レジストローラ対１１９は、像担持体１１１上のトナー画像が転写位置へ移動するのにタイミングを合わせて、転写紙Ｐを転写部へ送り込む。送り込まれた転写紙Ｐは、転写部においてトナー画像に重ね合わせられ、転写ローラ１１４の作用によりトナー画像が転写紙Ｐに静電転写される。
【００３１】
トナー画像が転写された転写紙Ｐは、定着装置１１６へ送られて、定着装置１１６においてトナー画像が定着され、さらに搬送路１２１を通って、排紙ローラ対１２２によってトレイ１２３上に排出される。トナー画像が転写された後の像担持体１１１の表面は、クリーニング装置１１５によってクリーニングされ、残留トナーや紙粉等が除去される。
このようなレーザプリンタ１００において、光走査装置１１７として図７に示した光走査装置を用いることにより、極めて良好な画像形成を実行することができる。
したがって、安価な方法で被走査面上での走査線間隔を正確に設定することができ、環境安定性と組立性に優れたレーザプリンタ等のマルチビーム画像形成装置を実現することができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、汎用の半導体レーザを複数用いてマルチビーム光源を構成するマルチビーム光源装置、光走査装置および画像形成装置において、確実で安定な画像再現性を確保することができるマルチビーム光源装置、光走査装置および画像形成装置を提供することができる。
すなわち、本発明の請求項１のマルチビーム光源装置によれば、複数の光源から射出された複数の光ビームを複数のカップリングレンズによりそれぞれカップリングした後、それら複数の光ビームを用いて同時に走査を行う光走査装置に用いられるマルチビーム光源装置であって、前記複数の光源が、同一の支持体に配設された複数の孔にそれぞれ圧入されて着脱自在に保持されており、前記複数のカップリングレンズが、前記支持体に突設された突起部材に接着され、前記突起部材は、前記複数のカップリングレンズを接着する接着軸線の方向にほぼ直角で且つ前記カップリングレンズのレンズ面にほぼ平行な方向の長さを、前記カップリングレンズの外径とほぼ等しいかまたはそれ以上であり、且つ前記突起部材の前記長さが前記支持体側に向かって増加し広がる形状をなしていることにより、汎用の半導体レーザを複数用いてマルチビーム光源を構成するにあたり、確実で安定な画像再現性を確保することができ、安価な構成で組立てが容易であり、被走査面上での走査線間隔を正確に設定することを可能とし、特に、環境温度の変動によっても被走査面上の副走査方向の走査線ピッチが殆ど環境の影響を受けないという効果が得られる。
【００３３】
本発明の請求項２のマルチビーム光源装置によれば、前記複数の光源が、複数の発光部を有する半導体レーザアレイ素子を含むことにより、更なる高密度化を実現することが可能となる。
本発明の請求項３のマルチビーム光源装置によれば、前記支持体が、２個以上設けられ、且つそれら支持体が共通の基体に固定されることにより、特に、更なる高密度化の実現が可能となる。
【００３４】
本発明の請求項４の光走査装置によれば、光源装置から射出される複数の光ビームを、共通の線像結像光学系によって、光偏向器の偏向反射面位置近傍に主走査方向に長く、副走査方向に分離した複数の線像として結像させ、前記光偏向器により同時に等角速度的に偏向させ、その偏向ビームを共通の走査光学系により、被走査面上に、副走査方向に分離した複数の光スポットとして集光して、これら複数の光スポットにより複数の走査線を同時走査するマルチビーム方式の光走査装置であって、前記光源装置として、請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項のマルチビーム光源装置を用いることにより、特に、安価な構成でマルチビーム光走査の被走査面上での走査線間隔を正確に設定することができ、優れた環境安定性および組立性を得ることができる。
本発明の請求項５の画像形成装置によれば、感光性の像担持体の被走査面を光走査手段により走査して潜像を形成し、該潜像を現像手段で可視化して画像を得る画像形成装置であって、前記像担持体の被走査面の走査を行うための光走査手段として、請求項４の光走査装置を用いることにより、特に、安価な構成でマルチビーム光走査の被走査面上での走査線間隔を正確に設定することができ、優れた環境安定性および組立性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るマルチビーム光源装置の要部の構成を模式的に示す分解斜視図である。
【図２】図１のマルチビーム光源装置の構成を模式的に示す縦断面図である。
【図３】図１のマルチビーム光源装置の構成を模式的に示す光軸に沿う縦断面図である。
【図４】図１のマルチビーム光源装置の構成を説明するための要部斜視図である。
【図５】図１のマルチビーム光源装置の作用を説明するための環境変動による被走査面上の副走査方向の走査線ピッチの変動特性を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係るマルチビーム光源装置の要部の構成を模式的に示す分解斜視図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係る光走査装置の要部の構成を模式的に示す斜視図である。
【図８】本発明の第４の実施の形態に係るレーザプリンタの要部の構成を模式的に示す縦断面図である。
【符号の説明】
１１，１２，３１，３２，３３，３４  半導体レーザ
１３，１４，３５，３６，３７，３８  コリメータレンズ（カップリングレンズ）
１５，３９，４０  支持体
１６  嵌合孔
１７，４１，４２  支持突起部（突起部材）
１８  紫外線硬化接着剤
１９，５５  ホルダ部材
２０，５６  円筒部
２１  逃げ開口
２２  ネジ孔
２３  ネジ
５１  プリズム
５２  平行四辺形柱部
５３  三角形柱部
５４  １／２波長板
６１  マルチビーム光源装置
６２  シリンドリカルレンズ
６３  ポリゴンミラー（回転多面鏡）
６４  ｆθレンズ
６５  反射ミラー
６６  トロイダルレンズ
６７  感光体
６８  同期検知用ミラー
６９  同期検知器
１００  レーザプリンタ
１１１  像担持体
１１２  帯電ローラ
１１３  現像装置
１１４  転写ローラ
１１５  クリーニング装置
１１６  定着装置
１１７  光走査装置
１１８  カセット
１１９  レジストローラ対
１２０  給紙コロ
１２１  搬送路
１２２  排紙ローラ対
１２３  トレイ
１７ａ，１７ｂ  Ｕ字状支持部
【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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