JP2001125021A - 光ビーム走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 第１光学系を簡易化して、装置の小型化を実
現する光ビーム走査装置を提供する。 【解決手段】第１光学系６Ａのコリメータレンズ６３Ａ
は、レーザダイオードＬＤ１，ＬＤ２から射出されたレ
ーザビームＬＢ１，ＬＢ２を共通に拡散状態からポリゴ
ンミラー４の偏向面Ｍ１〜Ｍ１２の面幅より幅広な光束
幅にコリメートする。ビームスプリッタ６１は、レーザ
ダイオードＬＤ１，ＬＤ２から射出されたレーザビーム
ＬＢ１，ＬＢ２を僅かな角度をもってレンズ６３Ａ方向
に進むように合成する。このビームスプリッタ６１は、
前記光束幅にコリメートされる前の光路途中に配設され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザプリンタな
どで使用される光ビーム走査装置に関し、特に、複数の
ビームを同時に走査するマルチビームタイプの光ビーム
走査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】レーザプリンタやデジタル複写機などの
画像形成装置に用いられる光ビーム走査装置において
は、画像形成速度の高速化や高解像度化の要請に応える
ため、ポリゴンミラーの回転速度の高速化や、ポリゴン
ミラーの偏向面数の増加、マルチビーム化が図られてい
る。

【０００３】ところで、光ビーム走査装置には、回転す
るポリゴンミラーの偏向面に当該偏向面の面幅より回転
方向（主走査方向）に幅狭な光ビームを入射するアンダ
ーフィルド型の光学系（以下単に、「アンダーフィルド
光学系」と記す。）と、当該偏向面の面幅より主走査方
向に幅広な光束幅の光ビームを入射するオーバーフィル
ド型の光学系（以下単に、「オーバーフィルド光学系」
と記す。）とがある。アンダーフィルド光学系において
は、偏向面の面幅を入射される光ビームの光束幅より幅
広に形成しなければならないという構成上、偏向面の面
幅を一定に保った状態で面数を例えば６面から１２面に
増加させると、ポリゴンミラーの内接する円の直径が約
２倍になって大型化すると共に、重量も増加するため、
実用上８面程度が限界になる。これに対してオーバーフ
ィルド光学系においては、偏向面の面幅全域に光ビーム
を入射する構成上、偏向面の面幅を偏向後の光ビームの
光束幅とほぼ同じにできるので、アンダーフィルド光学
系のようなポリゴンミラーの大型化・大重量化を招くこ
とがなく、ポリゴンミラーの内接する円の直径を一定に
保った状態で面数を例えば６面から１２面（最大では、
１６面程度）に増加させることができるという利点があ
る。

【０００４】このようなオーバーフィルド光学系を採用
すると共に、マルチビーム化を図った光ビーム走査装置
の従来例として図７に示すものがある。図７は、従来の
レーザプリンタ１００に用いられたマルチビームオーバ
ーフィルド型の光ビーム走査装置の概略構成を示す斜視
図である。図７に示すように、レーザプリンタ１００
は、矢印ａ方向（副走査方向）に回転駆動される感光体
ドラム２００と、レーザビーム走査装置３００とを備え
る。レーザビーム走査装置３００は、回転するポリゴン
ミラー４００を中心として、レーザビームＬＢ１００，
ＬＢ２００をそれぞれ射出するレーザダイオードＬＤ１
００，ＬＤ２００や、二つの三角プリズムを貼り合わせ
てなるビームスプリッタ５００、第１光学系８００、第
２光学系７００などからなる。

【０００５】ポリゴンミラー４００は、周囲に複数（図
示例では１２面）の偏向面を有し、内接する円の直径が
２０〜４０ｍｍ程度の角柱状に形成されている。各偏向
面の主走査方向の面幅は、例えば５〜１０ｍｍに設定さ
れている。レーザダイオードＬＤ１００，ＬＤ２００
は、不図示の制御部から出力される画像データに基づく
駆動信号によりそれぞれ駆動され、光変調されたレーザ
ビームＬＢ１００，ＬＢ２００を所定のビーム拡り角で
それぞれ射出する。

【０００６】図８は、図７に示す第１光学系８００付近
の詳細な構成を示す図である。なお、図８においては、
鏡筒８１１，８２１の図示を省略している。第１光学系
８００は、鏡筒８１１（図７参照）に取着され、主走査
方向および副走査方向に正のパワーを持つコリメータレ
ンズ８１４と、鏡筒８２１（図７参照）に取着され、主
走査方向および副走査方向に正のパワーを持つコリメー
タレンズ８２４と、二つの三角プリズムを貼り合わせて
なるビームスプリッタ８３０と、シリンドリカル面を有
し、副走査方向に正のパワーを持つレンズ８４０とから
なる。なお、コリメータレンズ８０４は２枚のレンズ８
１２，８１３によって構成され、コリメータレンズ８２
４は２枚のレンズ８２２，８２３によって構成されてい
る。

【０００７】一方のレーザダイオードＬＤ１００から射
出されたレーザビームＬＢ１００は、第１光学系８００
のコリメータレンズ８１４によって偏向面より主走査方
向に幅広の光束幅（アンダーフィルド光学系の２〜３
倍、例えば、２０ｍｍ）まで拡散したところで拡散状態
から平行状態にコリメートされる。他方のレーザダイオ
ードＬＤ２００から射出されたレーザビームＬＢ２００
は、コリメータレンズ８２４に入射され、レーザダイオ
ードＬＤ１００と同じ光束幅２０ｍｍまで拡散したとこ
ろで拡散状態から平行状態にコリメートされる。

【０００８】上記光束幅にコリメートされたレーザビー
ムＬＢ１００，ＬＢ２００は、相互にほぼ９０°の角度
をもってビームスプリッタ８３０に入射される。ビーム
スプリッタ８３０は、貼り合わせ面においてレーザビー
ムＬＢ１００を９０゜偏向させ、レーザビームＬＢ２０
０をそのまま通過させることにより、僅かな角度をもっ
てほぼ同方向に進むように合成する。ビームスプリッタ
８３０により合成されたレーザビームＬＢ１００，ＬＢ
２００は、レンズ８４０によって副走査方向にのみそれ
ぞれ集光されながら、図７に示すビームスプリッタ５０
０に向かう。

【０００９】レーザビームＬＢ１００，ＬＢ２００は、
このビームスプリッタ５００にて９０゜偏向され、ポリ
ゴンミラー４００の偏向面に入射され、ポリゴンミラー
４００の回転に伴って主走査方向に走査される。この
後、レーザビーム（走査ビーム）ＬＢ１００，ＬＢ２０
０は、それぞれ、ビームスプリッタ５００を再度通過
し、第２光学系７００の２枚のｆθレンズ７０１，７０
２およびシリンドリカル面を有するレンズ７０３とから
なる走査レンズ７０４を共通に通過し、折り返しミラー
７０５により偏向され、感光体ドラム２００の表面を副
走査方向に所定の間隔をおいて互いに隣り合うようにス
ポット状に集光されつつ、主走査方向に露光走査する。

【００１０】このように構成された光ビーム走査装置に
よれば、偏向面に対して偏向面の面幅より主走査方向に
幅広な２本のレーザビームＬＢ１００，ＬＢ２００が照
射される。したがって、ポリゴンミラー４００の１回転
中における感光体ドラム表面の走査線の数を、偏向面の
面数の２倍の本数にまで増やすことができ、画像形成速
度の高速化や高解像度化に適している。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来技術においては、図８に示すように、レーザダイオ
ードＬＤ１００，ＬＤ２００から射出されたレーザビー
ムＬＢ１００，ＬＢ２００をコリメータレンズ８１４，
８２４により個別に所定の光束幅にコリメートするとと
もに、コリメート後、ビームスプリッタ８３０によりレ
ーザビームＬＢ１００，ＬＢ２００の主光線が僅かな角
度をもって略同方向に進むように合成するようにしてい
る。このため、大型のコリメータレンズが２組必要にな
るとともに、各コリメータレンズ８１４，８２４とポリ
ゴンミラー４００との間に１辺３０ｍｍ程度の大型のビ
ームスプリッタ８３０を配置しなければならず、その分
第１光学系８００が大型化してしまうという問題があっ
た。

【００１２】本発明は、上述の問題点に鑑みてなされた
ものであり、第１光学系を簡易化して、装置の小型化を
実現する光ビーム走査装置を提供することを目的とす
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る光ビーム走査装置は、複数の光源から
射出された光ビームを第１光学系を介して回転するポリ
ゴンミラーの同一の偏向面に入射し、該偏向面により偏
向された各光ビームを第２光学系を介して被走査面上を
副走査方向に一定の間隔をおいて互いに隣り合うように
照射しつつ主走査方向に走査する光ビーム走査装置であ
って、前記第１光学系は、各光源から射出された各光ビ
ームのそれぞれを偏向面より主走査方向に幅広な光束幅
にコリメートするコリメート手段と、各光源から射出さ
れた各光ビームが僅かな角度をもってほぼ同方向に進む
ように合成する光合成手段と、を備え、前記光束幅にコ
リメートされる前の光路途中に前記光合成手段を配設す
る構成であることを特徴とする。

【００１４】また、本発明に係る光ビーム走査装置は、
前記コリメート手段は、前記光合成手段とポリゴンミラ
ーとの間の光路途中に配設される単一または複数のレン
ズからなることを特徴とする。また、本発明に係る光ビ
ーム走査装置は、前記コリメート手段は、前記各光源と
光合成手段との間の光路途中に配設された第１のレンズ
と、前記光合成手段とポリゴンミラーとの間の光路途中
に配設された第２のレンズとからなることを特徴とす
る。

【００１５】また、本発明に係る光ビーム走査装置は、
前記第１光学系の光軸と第２光学系の光軸が、前記ポリ
ゴンミラーの回転軸を含む同一平面内にほぼ含まれるよ
うに構成したことを特徴とする。さらに、本発明に係る
光ビーム走査装置は、前記第１光学系と第２光学系と
は、前記光合成手段により合成された複数の光ビーム
が、第２光学系のレンズ群の一部または全部を通過して
前記回転体の偏向面を照射するような位置関係となるよ
うに配設され、各光ビームを前記偏向面への入射時に通
過したレンズを介して少なくとも主走査方向にコリメー
トさせることにより、当該通過したレンズをして前記コ
リメート手段の一部もしくは全部を代替させるようにし
たことを特徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】（１） 実施の形態１ 以下、本発明の実施の形態１に係るマルチビームオーバ
ーフィルド型の光ビーム走査装置をレーザプリンタに適
用した例について、図面を参照しながら説明する。

【００１７】図１は、本発明の実施の形態１に係るレー
ザプリンタの光学系の概略構成を示す斜視図である。な
お、図１においてはレーザビームＬＢ１，ＬＢ２の主光
線（光強度の最大の光線）のみが直線で描かれている。
同図に示すように、レーザプリンタ１は、矢印ａ方向
（副走査方向）に所定の角速度で回転駆動される感光体
ドラム２と、感光体ドラム２の表面（被走査面）を２本
のレーザビームＬＢ１，ＬＢ２で走査するレーザビーム
走査装置３Ａなどを備える。

【００１８】レーザビーム走査装置３Ａは、不図示のポ
リゴンモータにより一定の角速度で矢印ｂ方向（主走査
方向）に高速回転駆動されるポリゴンミラー４を中心
に、レーザビームＬＢ１，ＬＢ２を射出するレーザダイ
オードＬＤ１，ＬＤ２や、二つの三角プリズムを貼り合
わせてなるビームスプリッタ５、レーザダイオードＬＤ
１，ＬＤ２とビームスプリッタ５との間のレーザビーム
ＬＢ１，ＬＢ２の光路途中に配設される第１光学系６
Ａ、ビームスプリッタ５と感光体ドラム２との間のレー
ザビームＬＢ１，ＬＢ２の光路途中に配設される第２光
学系７などからなる。

【００１９】ポリゴンミラー４は、周囲に複数（図示例
では１２面）の偏向面Ｍ１〜Ｍ１２（図３参照）を有
し、内接する円の直径が２５〜４０ｍｍ程度の角柱状に
形成されている。各偏向面Ｍ１〜Ｍ１２の主走査方向の
面幅は、例えば６〜１０ｍｍ程度に設定されている。レ
ーザダイオードＬＤ１，ＬＤ２は、図示しない制御部か
ら出力される画像データに基づく駆動信号によりそれぞ
れ駆動され、光変調されたレーザビームＬＢ１，ＬＢ２
を所定のビーム拡り角でそれぞれ射出する。なお、レー
ザビームＬＢ１は１つの画像の構成する奇数ラインの画
像データで光変調され、レーザビームＬＢ２は偶数ライ
ンの画像データで光変調されるようになっている。

【００２０】図２は、第１光学系６Ａ付近の詳細な構成
を示す図である。なお、図２においては、鏡筒６２の図
示を省略している。第１光学系６Ａは、２つのレーザダ
イオードＬＤ１，ＬＤ２に対して等距離の位置に配置さ
れ、二つの三角プリズムを貼り合わせてなるビームスプ
リッタ６１（光合成手段）と、鏡筒６２に取着され、主
走査方向および副走査方向に正のパワーをもち、単一の
レンズからなるコリメータレンズ６３Ａと、シリンドリ
カル面を有し、副走査方向にのみ正のパワーを持つレン
ズ６４とを備える。

【００２１】図１に戻り、第２光学系７は、主走査方向
に正のパワーを持つ２枚のｆθレンズ７１，７２と、シ
リンドリカル面を有し、副走査方向に正のパワーを持つ
レンズ７３と、折り返しミラー７５とを備える。なお上
記ｆθレンズ７１，７２と、レンズ７３とで、走査レン
ズ７４を構成する。ここで、第１光学系６Ａの光軸と、
第２光学系７の光軸とは、ビームスプリッタ５を介し
て、ポリゴンミラー４の回転軸を含む一平面内にほぼ含
まれるように構成されている（この構成を、主走査方向
について、第１光学系６Ａの光軸と第２光学系７の光軸
との間の角度がほぼ０゜に設定され、第２光学系の光軸
に対して、レーザビームＬＢ１，ＬＢ２がポリゴンミラ
ー４へほぼ０゜で入射するという意味で、以下、「０゜
入射」という。）。

【００２２】レーザダイオードＬＤ１，ＬＤ２から射出
されたレーザビームＬＢ１，ＬＢ２は、図２に示すよう
に、それぞれ拡散状態で第１光学系６Ａのビームスプリ
ッタ６１に入射される。ビームスプリッタ６１は、貼り
合わせ面において、レーザビームＬＢ１を９０°偏向さ
せ、レーザビームＬＢ２をそのまま通過させることによ
り、両レーザビームＬＢ１，ＬＢ２を僅かな角度をもっ
てコリメータレンズ６３Ａ方向に向かうように合成す
る。ビームスプリッタ６１により合成されたレーザビー
ムＬＢ１，ＬＢ２は、偏向面Ｍ１〜Ｍ１２の面幅より幅
広の所定の光束幅（アンダーフィルド光学系の２〜３
倍、例えば、２０ｍｍ）まで拡散したところでコリメー
タレンズ６３Ａにより平行光にコリメートされる。コリ
メータレンズ６３Ａによりコリメートされたレーザビー
ムＬＢ１，ＬＢ２は、レンズ６４によって副走査方向に
集光されながらビームスプリッタ５に向かう。

【００２３】ビームスプリッタ５において、両レーザビ
ームＬＢ１，ＬＢ２は、９０゜偏向され、ポリゴンミラ
ー４の偏向面にこの面幅よりも主走査方向に幅広に入射
される。また、両レーザビームＬＢ１，ＬＢ２は、副走
査方向については、レンズ６４の集光力により、ポリゴ
ンミラー４の偏向面付近において線状に集光されてい
る。

【００２４】図３は、ポリゴンミラー４およびこの付近
の詳細な構成を示す図である。ポリゴンミラーに入射さ
れるレーザビームＬＢ１，ＬＢ２は、レーザビーム走査
装置３Ａがオーバフィールド光学系であるので、ポリゴ
ンミラーの回転に伴って偏向面により切り取られ、偏向
面の面幅とほぼ等しい光束幅で偏向される。ここで、第
１光学系６の光軸をＬ１とし、第２光学系７の光軸をＬ
２とすると、０゜入射の下では、この光軸Ｌ１，Ｌ２は
主走査方向に一致し、これらの光軸Ｌ１，Ｌ２の間の角
度は「０゜」となる。そして、偏向面Ｍ１の法線をＮと
し、第１光学系６の光軸Ｌ１と偏向面Ｍ１の法線Ｎとの
間の角（偏向面入射角）δが０゜の場合を感光体ドラム
２の中央に画像を形成する画像形成中央位置（以下、
「ＣＯＩ」と記す。ＣＯＩ：Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ｉｍ
ａｇｅ。図３（ｂ）参照）にとり、法線Ｎが光軸Ｌ１か
ら主走査方向に−δｍ（＝１２．５゜）だけ振れている
場合を画像形成開始位置（以下、「ＳＯＩ」と記す。Ｓ
ＯＩ：Ｓｔａｒｔｏｆ Ｉｍａｇｅ。図３（ａ）参
照。）にとり、法線Ｎが光軸Ｌ１から主走査方向に＋δ
ｍ（＝１２．５゜）だけ振れている場合を画像形成終了
位置（以下、「ＥＯＩ」と記す。ＥＯＩ：Ｅｎｄ ｏｆ
Ｉｍａｇｅ。図３（ｃ）参照）にとるものとする。そ
うすると、偏向面入射角δと、偏向面で偏向されたレー
ザビーム（走査ビーム）ＬＢ１，ＬＢ２の主光線と第２
光学系７の光軸Ｌ２との間の主走査方向の角（偏向角）
θとの間には、δ＝（θ／２）という関係が成り立つ。
また、偏向面Ｍ１による入射ビームＬＢ１の切り取り幅
Ｄは、偏向面入射角δの余弦に比例するので、偏向面Ｍ
１の主走査方向の幅をＤ０（１０ｍｍ）とした場合、Ｄ
＝Ｄ０・ｃｏｓδという式で表され、走査ビームＬＢ
１，ＬＢ２の主走査方向の光束幅に等しい。

【００２５】このため、偏向面Ｍ１による入射ビームＬ
Ｂ１，ＬＢ２の切り取り幅Ｄは、ＣＯＩの位置での切り
取り幅Ｄ２が最大（Ｄ２＝Ｄ０＝１０ｍｍ）となり、Ｓ
ＯＩおよびＥＯＩの位置での切り取り幅Ｄ１，Ｄ３（約
９．８ｍｍ）が最小となる。この結果、ＳＯＩ，ＣＯ
Ｉ．ＥＯＩの各状態における切り取り幅の差が極めて小
さい。従って、１走査周期における切り取り幅の変動が
極めて少なくなる。なお、このように切り取り幅の変動
が僅かであるのは、０゜入射に構成した効果である。し
たがって、０゜度入射の場合においては、１走査内にお
ける走査ビームＬＢ１，ＬＢ２の光量のむらが極めて小
さいという利点を有している。

【００２６】これに対して、α（例えば、４５〜９０）
度入射の場合においては、偏向面による入射ビームの切
り取り幅Ｄは、Ｄ＝Ｄ０・ｃｏｓ（δ＋α）という式で
表され、ｃｏｓ（δ＋α）が０と１と間で大きく変動す
る。この結果、ＳＯＩ，ＣＯＩ．ＥＯＩの各位置におけ
る切り取り幅の変動が極めて大きい。したがって、α゛
入射の場合には、１走査内における走査ビームの光量の
むらが極めて大きくなる。

【００２７】偏向後のレーザビーム（走査ビーム）ＬＢ
１，ＬＢ２は、それぞれ、ビームスプリッタ５を再度通
過した後、図１に示す走査レンズ７４を共通に通過し、
折り返しミラー７５により偏向され、所定の間隔をおい
てスポット状に集光され、同時に感光体ドラム２を主走
査する。このときの感光体ドラム２上に集光されるレー
ザビームＬＢ１，ＬＢ２のビームスポットの中心間のビ
ーム間隔は、互いに４２．３μｍになっており、これは
６００ｄｐｉのプリント解像度に相当するものである。

【００２８】なお、レンズ７３は、レンズ６４と協働し
て、ポリゴンミラー４の偏向面Ｍ１〜Ｍ１２の面倒れに
よる走査ラインが副走査方向にずれるのを最小限に押さ
えると共に、走査ラインが一直線になるように走査ビー
ムの集光位置を補正する。感光体ドラム２の周囲には、
不図示のクリーナや、イレーサランプ、帯電チャージ
ャ、現像器、転写チャージャなどが配設されている。感
光体ドラム２は、レーザビームＬＢ１，ＬＢ２による露
光を受ける前にクリーナで感光体表面の残留トナーを除
去され、さらにイレーサランプに照射されて除電された
後、帯電チャージャにより一様に帯電されており、この
ように一様に帯電した状態で露光を受けると、感光体ド
ラム２の表面の感光体に静電潜像が形成される。この静
電潜像は、現像器からトナーの供給を受けてトナー像と
して顕像化される。このトナー像は、当該作像動作と同
期して不図示の給紙部から給紙されてきた記録シート上
にドラム・転写チャージャ間の静電力によって転写され
た後、不図示の定着ローラにおいて熱定着される。これ
により画像データに基づく画像形成が終了する。

【００２９】このように構成されたマルチビームオーバ
ーフィルド走査型の光ビーム走査装置３Ａによれば、偏
向面のそれぞれに対して順番に、偏向面の面幅より主走
査方向に幅広状態のレーザビームＬＢ１，ＬＢ２を２本
ずつ照射するようにしているので、内接する円の直径を
大きくすることなく、ポリゴンミラー４の１回転中にお
ける走査線の数を、偏向面の面数の２倍の本数にまで増
やすことができ、画像形成速度の高速化や高解像度化に
適している。

【００３０】しかも、第１光学系６Ａのビームスプリッ
タ６１により合成されたレーザビームＬＢ１，ＬＢ２を
コリメータレンズ６３Ａにより共通に拡散状態から平行
光にコリメートするので、コリメータレンズを１つにす
ることができる。また、レーザダイオードＬＤ１，ＬＤ
２から射出されたレーザビームＬＢ１，ＬＢ２をコリメ
ータレンズ６３Ａに至るまでのそれより光束幅の小さな
拡散光の段階でビームスプリッタ６１により合成するの
で、ビームスプリッタ６１を１辺５ｍｍ程度の小型にす
ることができる。したがって、マルチビーム化したにも
拘わらず、ビームスプリッタ６１を含む第１光学系６Ａ
をシングルビームの場合と同程度まで小型化することが
でき、ひいてはレーザビーム走査装置３Ａを小型化する
ことができる。

【００３１】また、図７，図８に示す従来の光ビーム走
査装置においては、レーザビームＬＢ１００，ＬＢ２０
０をコリメータレンズ８１４，８２４により個別に幅広
ビームにコリメートしていたため、コリメータレンズ８
１４，８２４の少なくとも一方が環境変動で位置ずれす
ると、レーザビームＬＢ１００，ＬＢ２００の書き込み
位置が個別的にずれ、間隔が変動するおそれがあった。
これに対して、本実施の形態１に係る構成によれば、レ
ーザビームＬＢ１，ＬＢ２の書き込み位置の位置ずれ変
動の原因であったコリメータレンズの個別配置をなく
し、コリメータレンズ６３Ａを１つにしているため、コ
リメータレンズ６３Ａが環境変動で位置ずれしたとして
も、レーザビームＬＢ１，ＬＢ２の書き込み位置が一体
的にずれることになる。この結果、レーザビームＬＢ
１，ＬＢ２の書き込み位置の間隔のずれを小さく押さえ
ることができるという効果もある。

【００３２】（２） 実施の形態２ 図４は、実施の形態２に係るレーザビーム走査装置３Ｂ
の第１光学系６Ｂおよびこの付近の構成を示す平面図で
ある。なお、実施の形態１と同じ構成要素には同一番号
を付し、その説明を省略し、異なる部分についてのみ説
明する。上記実施の形態１の第１光学系６Ａにおいては
１枚のレンズでコリメータレンズ６３Ａを構成していた
が、この実施の形態２の第１光学系６Ｂにおいては、２
枚のレンズ６３０，６３１でコリメータレンズ６３Ｂを
構成し、ビームスプリッタ６１により合成されたレーザ
ビームＬＢ１，ＬＢ２を両レンズ６３０，６３１により
共通に拡散状態から平行状態にするようになっている。

【００３３】この実施の形態２によれば、第１光学系６
Ｂのコリメータレンズ６３Ｂを２枚のレンズ６３０，６
３１で構成しているので、実施の形態１の場合よりレン
ズの数が増えて若干コストアップはするが、実施の形態
１の場合と同様、従来の構成と比較して小型化できると
いう効果が得られると共に、両レーザビームＬＢ１，Ｌ
Ｂ２を、光束幅全域において収差の少ない平行状態にす
ることができるという効果もある。

【００３４】（３） 実施の形態３ 図５は、実施の形態３に係るレーザビーム走査装置３Ｃ
の第１光学系６Ｃおよびこの付近の構成を示す平面図で
ある。なお、実施の形態１，２と同じ構成要素には同一
番号を付し、その説明を省略し、異なる部分についての
み説明する。上記実施の形態１，２の第１光学系６Ａ，
６Ｂにおいてはビームスプリッタ６１により合成された
レーザビームＬＢ１，ＬＢ２をコリメータレンズ６３
Ａ，６３Ｂを共通に使用して拡散状態から平行光にする
ようにしていた。

【００３５】これに対して、この実施の形態３の第１光
学系６Ｃにおいては、レーザダイオードＬＤ１とビーム
スプリッタ６１との間のレーザビームＬＢ１の光路中に
個別に配設されるレンズ６３２と、ビームスプリッタ６
１とレンズ６４との間のレーザビームＬＢ１，ＬＢ２の
光路中に配設されるレンズ６３４とで、レーザビームＬ
Ｂ１に対するコリメータレンズ６３ａＣを構成すると共
に、レーザダイオードＬＤ２とビームスプリッタ６１と
の間のレーザビームＬＢ２の光路中に個別に配設される
レンズ６３３と、上記レンズ６３４とで、レーザビーム
ＬＢ２に対するコリメータレンズ６３ｂＣを構成するよ
うになっている。

【００３６】この実施の形態３によれば、実施の形態
１，２の場合よりレンズの数がさらに増えてコストアッ
プはするが、従来の構成と比較して小型化することがで
きるという効果が得られると共に、レーザダイオードＬ
Ｄ１，ＬＤ２から射出されるレーザビームＬＢ１，ＬＢ
２の収差状況に差があっても、この差を個別に補正する
ことができ、両レーザビームＬＢ１，ＬＢ２を、光束幅
全域において収差の少ない平行状態にすることができる
という効果がある。

【００３７】（４） 実施の形態４ 図６は実施の形態４に係るレーザビーム走査装置３Ｄの
第１光学系６Ｄおよびこの付近の概略構成を示す図であ
り、特に図６（ａ）は第１光学系６Ｄおよびこの付近の
構成を示す平面図であり、図６（ｂ）はその側面図であ
る。なお、実施の形態１〜３と同じ構成要素には同一番
号を付し、その説明を省略し、異なる部分についてのみ
詳細に説明する。また、第２光学系７の折り返しミラー
７５の図示を省略している。

【００３８】上記実施の形態１〜３においては、第１光
学系６Ａと第２光学系７とが個別に構成され、ビームス
プリッタ５を用いて０゜入射するようになっていた。こ
れに対してこの実施の形態４においては、第１光学系６
Ｄと第２光学系７とは、ビームスプリッタ６１により合
成されたレーザビームＬＢ１，ＬＢ２が、第２光学系７
の走査レンズ７４の一部であるｆθレンズ７１，７２を
通過してポリゴンミラー４の偏向面Ｍ１〜Ｍ１２を照射
するような位置関係となるように配設することにより０
゜入射とし、各レーザビームＬＢ１，ＬＢ２を偏向面Ｍ
１〜Ｍ１２への入射時に通過したｆθレンズ７１，７２
を介して主走査方向にコリメートさせることにより、こ
の通過したｆθレンズ７１，７２をしてコリメータレン
ズ６３Ｄの一部を代替させるようにしている。

【００３９】より詳しくは、この実施の形態４において
は、ビームスプリッタ５を省略し、第１光学系６Ｄの光
軸と第２光学系７の光軸とが、ポリゴンミラー４の偏向
面における副走査方向の角度差が小さくなるような位置
関係に配設しており、ポリゴンミラー４の偏向面Ｍ１〜
Ｍ１２に対してほぼ正面から入射される入射時と、偏向
面Ｍ１〜Ｍ１２による反射時との２回、レーザビームＬ
Ｂ１，ＬＢ２がｆθレンズ７１，７２を通過するように
なっている。なお、第１光学系６Ｄのレーザダイオード
ＬＤ１，ＬＤ２などが走査ビームを遮光しないように、
レーザビームＬＢ１，ＬＢ２には、ポリゴンミラー４の
回転軸に直交する平面に対してわずかに上向きに角度ω
（図６（ｂ）参照）が付されている。

【００４０】第１光学系６Ｄにおいては、レーザダイオ
ードＬＤ１とビームスプリッタ６１との間のレーザビー
ムＬＢ１の光路中に個別に配設されるレンズ６３４と、
ビームスプリッタ６１とポリゴンミラー４との間のレー
ザビームＬＢ１，ＬＢ２の光路中に配設される第２光学
系７のｆθレンズ７１，７２とで、レーザビームＬＢ１
に対するコリメータレンズ６３ａＤを構成すると共に、
レーザダイオードＬＤ２とビームスプリッタ６１との間
のレーザビームＬＢ２の光路中に個別に配設されるレン
ズ６３５と、上記ｆθレンズ７１，７２とで、レーザビ
ームＬＢ２に対するコリメータレンズ６３ｂＤを構成し
ている。

【００４１】このため、レーザダイオードＬＤ１，ＬＤ
２から射出されたレーザビームＬＢ１，ＬＢ２は、それ
ぞれレンズ６３４，６３５を介して拡散状態でビームス
プリッタ６１にほぼ９０°の角度をもって入射され、ビ
ームスプリッタ６１により拡散状態で相互の主光線が僅
かな角度をもってレンズ６４方向に向かうように合成さ
れる。ビームスプリッタ６１により合成されたレーザビ
ームＬＢ１，ＬＢ２は、レンズ６４を通過後、ｆθレン
ズ７１，７２が有する主走査方向への集光力により偏向
面の面幅より広い所定の光束幅まで拡散したところで共
通に拡散状態から平行状態にコリメートされ、ポリゴン
ミラー４に正面から入射される。

【００４２】この実施の形態４によれば、ビームスプリ
ッタ５を省略できるので、この分コストダウンを図るこ
とができる。また、上記実施の形態１〜３では、ビーム
スプリッタ５においてポリゴンミラー４に対する入射の
際にレーザビームＬＢ１，ＬＢ２の光強度がほぼ半分浪
費され、ポリゴンミラー４からの反射の際にレーザビー
ムＬＢ１，ＬＢ２の光強度がほぼ半分浪費されるため、
レーザビームＬＢ１，ＬＢ２のエネルギー効率が悪かっ
たけれども、この実施の形態４によれば、ビームスプリ
ッタ５を省略できるので、エネルギー効率を向上させる
こともできる。さらに、第２光学系７のｆθレンズ７
１，７２を利用してコリメータレンズ６３ａＤ，６３ｂ
Ｄを構成しているので、第１光学系６Ｄにｆθレンズ７
１，７２と同じ主走査方向への集光力を有し、所定の光
束幅より口径の大きなコリメート用のレンズを実質的に
減らすことができ、第１光学系６Ｄの構成、ひいてはレ
ーザビーム走査装置３Ｄの構成を安価かつ小型化するこ
とができる。

【００４３】（５） 変形例 以上、本発明に係る光ビーム走査装置を実施の形態に基
づいて説明してきたが、本発明の内容が、上述の実施の
形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形
例が考えられる。 （５−１） 上記実施の形態では、光合成器としてビー
ムスプリッタ６１を用いたが、ハーフミラーなどを用い
ることができる。また、ビームスプリッタ５に代えてハ
ーフミラーなどを用いることもできる。

【００４４】（５−２） また、上記実施の形態では、
２本のレーザビームをポリゴンミラー４の偏向面Ｍ１〜
Ｍ１２に照射するようにしたが、３本以上のレーザビー
ムを偏向面のそれぞれに対して順番に、偏向面の面幅よ
り主走査方向に幅広な光束幅で照射するようにしてもよ
い。 （５−３） また、上記実施の形態ではポリゴンミラー
４の偏向面の面数を１２面で実施したが、１６面等、実
用的な範囲の他の面数で実施してもよい。

【００４５】（５−４） また、上記実施の形態４では
第２光学系７のｆθレンズ７１，７２を通過するように
したが、さらにレンズ７３も通過させてポリゴンミラー
４の偏向面Ｍ１〜Ｍ１２を照射するようにしてもよく、
ｆθレンズ７１だけを通過させてポリゴンミラー４の偏
向面Ｍ１〜Ｍ１２を照射するようにしてもよい。 （５−５） さらに、上記実施の形態では、レーザプリ
ンタに適用したが、デジタル方式の複写機や、ＦＡＸ、
マイクロリーダプリントや、これらの複合機などの画像
形成装置にも適用できる。

【００４６】

【発明の効果】以上のように本発明に係る光ビーム走査
装置によれば、前記第１光学系は、各光源から射出され
た各光ビームのそれぞれを偏向面より主走査方向に幅広
な光束幅にコリメートするコリメート手段と、各光源か
ら射出された各光ビームが僅かな角度をもってほぼ同方
向に進むように合成する光合成手段と、を備え、前記光
束幅にコリメートされる前の光路途中に前記光合成手段
を配設する構成であるので、第１光学系をシングルビー
ムの光学系と同程度まで大幅に小型化することができ、
ひいては光ビーム走査装置を小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係るレーザプリンタ１
の概略構成を示す斜視図である。

【図２】図１に示す第１光学系６Ａおよびこの付近の構
成を示す図である。

【図３】図１に示すポリゴンミラー４およびこの付近の
詳細な構成を示す図である。

【図４】実施の形態２に係る第１光学系６Ｂおよびこの
付近の構成を示す図である。

【図５】実施の形態３に係る第１光学系６Ｃおよびこの
付近の構成を示す図である。

【図６】実施の形態４に係る第１光学系６Ｄおよびこの
付近の構成を示す図である。

【図７】従来のレーザプリンタ１００の概略構成を示す
斜視図である。

【図８】図７の第１光学系８００およびこの付近の構成
を示す図である。

【符号の説明】

１ レーザプリ
ンタ ３Ａ〜３Ｄ レーザビー
ム走査装置 ４ ポリゴンミ
ラー ５，６１ ビームスプ
リッタ ６Ａ〜６Ｄ 第１光学系 ７ 第２光学系 ６３Ａ〜６３Ｄ コリメータ
レンズ ６４，７３ レンズ ７１，７２ ｆθレンズ ７４ 走査レンズ ＬＤ１，ＬＤ２ レーザダイ
オード ＬＢ１，ＬＢ２ レーザビー
ム Ｍ１〜Ｍ１２ 偏向面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長坂 泰志 大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 Ｆターム(参考） 2C362 BA58 BA86 DA06 2H045 AA01 BA02 BA22 BA32 DA01 5C072 AA03 BA01 DA01 DA02 DA21 HA02 HA06 HA08 HA10 HA13 XA05

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の光源から射出された光ビームを第
   １光学系を介して回転するポリゴンミラーの同一の偏向
   面に入射し、該偏向面により偏向された各光ビームを第
   ２光学系を介して被走査面上を副走査方向に一定の間隔
   をおいて互いに隣り合うように照射しつつ主走査方向に
   走査する光ビーム走査装置であって、 前記第１光学系は、 各光源から射出された各光ビームのそれぞれを偏向面よ
   り主走査方向に幅広な光束幅にコリメートするコリメー
   ト手段と、 各光源から射出された各光ビームが僅かな角度をもって
   ほぼ同方向に進むように合成する光合成手段と、を備
   え、 前記光束幅にコリメートされる前の光路途中に前記光合
   成手段を配設する構成であることを特徴とする光ビーム
   走査装置。
2. 【請求項２】 前記コリメート手段は、前記光合成手段
   とポリゴンミラーとの間の光路途中に配設される単一ま
   たは複数のレンズからなることを特徴とする請求項１に
   記載の光ビーム走査装置。
3. 【請求項３】 前記コリメート手段は、前記各光源と光
   合成手段との間の光路途中に配設された第１のレンズ
   と、前記光合成手段とポリゴンミラーとの間の光路途中
   に配設された第２のレンズとからなることを特徴とする
   請求項１に記載の光ビーム走査装置。
4. 【請求項４】 前記第１光学系の光軸と第２光学系の光
   軸が、前記ポリゴンミラーの回転軸を含む同一平面内に
   ほぼ含まれるように構成したことを特徴とする請求項１
   ないし３のいずれかに記載の光ビーム走査装置。
5. 【請求項５】 前記第１光学系と第２光学系とは、前記
   光合成手段により合成された複数の光ビームが、第２光
   学系のレンズ群の一部または全部を通過して前記回転体
   の偏向面を照射するような位置関係となるように配設さ
   れ、各光ビームを前記偏向面への入射時に通過したレン
   ズを介して少なくとも主走査方向にコリメートさせるこ
   とにより、当該通過したレンズをして前記コリメート手
   段の一部もしくは全部を代替させるようにしたことを特
   徴とする請求項４に記載の光ビーム走査装置。