JP2009080457A - 光走査装置、調整方法及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高コスト化を招くことなく、複数の光束による走査を精度良く行う。
【解決手段】複数の発光部が２次元配列された光源１４と、光源１４からの光束の光路上に配置されたカップリング光学系を含む偏向器前光学系と、偏向器前光学系からの光束を偏向するポリゴンミラーと、ポリゴンミラーからの光束を感光体ドラムの表面上に集光する走査光学系とを備えている。そして、第１のレンズ１５ａと第２のレンズ１５ｂとからなるカップリング光学系によって、光走査装置の光学系全体の副走査方向に対応する方向に関する横倍率の誤差が小さくなるように調整されている。従って、高価格の光学素子を用いることなく、感光体ドラムの表面における走査線間隔を高い精度で均一とすることができ、その結果、高コスト化を招くことなく、複数の光束による走査を精度良く行うことが可能となる。
【選択図】図４

Description

本発明は、光走査装置、調整方法及び画像形成装置に係り、更に詳しくは、光束により被走査面を走査する光走査装置、本発明の光走査装置における光学系全体の副走査方向に対応する方向に関する横倍率及び焦点位置を調整する調整方法、及び前記光走査装置を備える画像形成装置に関する。

近年、レーザプリンタやデジタル複写機などの画像形成装置では、印字速度の向上（高速化）及び書込密度の向上（高画質化）が望まれている。これらの要求を達成する方法として、複数の光束を射出できるマルチビーム光源を利用して、複数の光束により被走査面上を走査する方法が考えられた。そして、それに伴って、マルチビームに対応した走査光学系について種々の提案がなされた。

例えば、特許文献１には、単レンズの両レンズ面の副走査方向における曲率を軸上から軸外に向かい連続的に変化させることにより、被走査面に入射する光束の像高による副走査方向のＦナンバーの変化を抑えるようにしたマルチビーム走査光学装置が開示されている。

また、特許文献２には、２枚玉以上で構成され、副走査曲率が、光軸から主走査方向の周辺に行くに従い変化する特殊面を少なくとも２面有し、該特殊面のうちの少なくとも１面は、副走査曲率の変化が主走査方向に非対称で、かつ上記副走査曲率が複数の極値を有する走査結像レンズを用いた光走査装置が開示されている。

さらに、特許文献３には、２つのレンズ面の副走査方向における曲率を軸上から軸外に向かい連続的に変化させることにより、光軸方向において軸上の副走査方向の主平面位置が軸外の副走査方向の主平面位置をより被走査面に近い位置とし、それによって、被走査面に入射する光束の像高による副走査方向のＦナンバーの変化を抑えるようにした走査光学装置が開示されている。

また、特許文献４には、複数の発光点が同一あるいは異なる走査線を走査する２次元配列の発光素子を有する光源と、光源からの複数ビームを一括して主走査方向に走査する偏向手段とを有する光走査装置において、同一走査内のビームにより形成された副走査線方向の露光エネルギー分布が、所望の露光エネルギー分布に略等しくなるよう光源を光軸中心に回転調整する光走査装置が開示されている。

特許第３４４５０５０号公報 特許第３７６８７３４号公報 特開２００５−３３８８６５号公報 特開２００２−２８７０５５号公報

ところで、例えば、いわゆる面発光レーザアレイのように、複数の発光部が高密度で２次元配列されている光源は高密度書込を行う上で有利である。しかし、複数の発光部が１次元配列されている光源では、該光源をその光軸方向を回転軸として回転（いわゆるγ回転）させることによって、副走査方向に関する発光部間隔を全て同時に調整可能であり、被走査面上での走査線間隔を均一にすることができるのに対し、複数の発光部が２次元配列されている光源では、γ回転させたときの発光部間隔の変化が一様でないため（図１２参照）、γ回転によって、高画質化のために今後要求されるであろう高い精度で被走査面上での走査線間隔を均一に調整するのは非常に困難である。なお、本明細書では、「発光部間隔」とは２つの発光部の中心間距離をいうものとする。

本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第１の目的は、高コスト化を招くことなく、複数の光束による走査を精度良く行うことができる光走査装置を提供することにある。

また、本発明の第２の目的は、本発明の光走査装置における光学系全体の副走査方向に対応する方向に関する横倍率の誤差及び焦点位置の誤差をいずれも小さくすることができる調整方法を提供することにある。

また、本発明の第３の目的は、高コスト化を招くことなく、高品質の画像を形成することができる画像形成装置を提供することにある。

本発明は、第１の観点からすると、光束により被走査面を主走査方向に走査する光走査装置であって、複数の発光部が２次元配列された光源と；前記光源からの光束の光路上に配置された偏向器前光学系と；前記偏向器前光学系を介した光束を偏向する偏向器と：前記偏向器で偏向された光束を前記被走査面上に集光する走査光学系と；を備え、前記偏向器前光学系によって、前記偏向器前光学系及び前記走査光学系が含まれる光学系全体の副走査方向に対応する方向に関する横倍率の誤差が小さくなるように調整されていることを特徴とする光走査装置である。

これによれば、偏向器前光学系によって、光学系全体の副走査方向に対応する方向に関する横倍率の誤差が小さくなるように調整されている。この場合には、光源が２次元配列された複数の発光部を有し、同時に複数の光束で被走査面を主走査方向に走査しても、被走査面上での走査線間隔は、ほぼ均一となる。従って、結果として、高コスト化を招くことなく、複数の光束による走査を精度良く行うことが可能となる。

本発明は、第２の観点からすると、本発明の光走査装置における光学系全体の副走査方向に対応する方向に関する横倍率及び焦点位置を調整する調整方法であって、前記光源から複数の光束を出力し、前記被走査面に対応する評価像面上に照射する工程と；前記評価像面上でのビームピッチが所望の値となるように、前記第１光学素子と前記第２光学素子の間隔を調整する工程と；前記光源から複数の光束が前記評価像面上で集光するように、前記第１光学素子と前記第２光学素子の間隔を前記調整された間隔のままで、前記第１光学素子及び前記第２光学素子を光軸方向に移動する工程と；を含む第１の調整方法である。

本発明は、第３の観点からすると、本発明の光走査装置における光学系全体の副走査方向に対応する方向に関する横倍率及び焦点位置を調整する調整方法であって、前記光源から複数の光束を出力し、前記被走査面に対応する評価像面上に照射する工程と；前記光源から複数の光束が前記評価像面上で集光するように、前記第１光学素子を光軸方向に移動する工程と；前記評価像面上でのビームピッチが所望の値となるように、前記第２光学素子を光軸方向に移動する工程と；を含む第２の調整方法である。

各調整方法によれば、第１光学素子及び第２光学素子の位置等を調整することによって、光学系全体の焦点位置の誤差及び副走査方向に対応する方向に関する横倍率の誤差を、いずれも所望のレベル以下とすることができる。

本発明は、第４の観点からすると、少なくとも１つの像担持体と；前記少なくとも１つの像担持体に対して画像情報が含まれる光束を走査する少なくとも１つの本発明の光走査装置と；を備える画像形成装置である。

これによれば、少なくとも１つの本発明の光走査装置を備えているため、結果として、高コスト化を招くことなく、高品質の画像を形成することが可能となる。

以下、本発明の一実施形態を図１〜図７に基づいて説明する。図１には、本発明の一実施形態に係る画像形成装置としてのレーザプリンタ１０００の概略構成が示されている。

このレーザプリンタ１０００は、光走査装置１０１０、感光体ドラム１０３０、帯電チャージャ１０３１、現像ローラ１０３２、転写チャージャ１０３３、除電ユニット１０３４、クリーニングブレード１０３５、トナーカートリッジ１０３６、給紙コロ１０３７、給紙トレイ１０３８、レジストローラ対１０３９、定着ローラ１０４１、排紙ローラ１０４２、及び排紙トレイ１０４３などを備えている。

感光体ドラム１０３０の表面には、感光層が形成されている。すなわち、感光体ドラム１０３０の表面が被走査面である。ここでは、感光体ドラム１０３０は、図１における矢印方向に回転するようになっている。

帯電チャージャ１０３１、現像ローラ１０３２、転写チャージャ１０３３、除電ユニット１０３４及びクリーニングブレード１０３５は、それぞれ感光体ドラム１０３０の表面近傍に配置されている。そして、感光体ドラム１０３０の回転方向に関して、帯電チャージャ１０３１→現像ローラ１０３２→転写チャージャ１０３３→除電ユニット１０３４→クリーニングブレード１０３５の順に配置されている。

帯電チャージャ１０３１は、感光体ドラム１０３０の表面を均一に帯電させる。

光走査装置１０１０は、帯電チャージャ１０３１で帯電された感光体ドラム１０３０の表面に、上位装置（例えばパソコン）からの画像情報に基づいて変調された光束を照射する。これにより、感光体ドラム１０３０の表面では、画像情報に対応した潜像が感光体ドラム１０３０の表面に形成される。ここで形成された潜像は、感光体ドラム１０３０の回転に伴って現像ローラ１０３２の方向に移動する。なお、この光走査装置１０１０の構成については後述する。

トナーカートリッジ１０３６にはトナーが格納されており、該トナーは現像ローラ１０３２に供給される。

現像ローラ１０３２は、感光体ドラム１０３０の表面に形成された潜像にトナーカートリッジ１０３６から供給されたトナーを付着させて画像情報を顕像化させる。ここでトナーが付着した潜像（以下では、便宜上「トナー像」ともいう）は、感光体ドラム１０３０の回転に伴って転写チャージャ１０３３の方向に移動する。

給紙トレイ１０３８には記録紙１０４０が格納されている。この給紙トレイ１０３８の近傍には給紙コロ１０３７が配置されており、該給紙コロ１０３７は、記録紙１０４０を給紙トレイ１０３８から１枚づつ取り出し、レジストローラ対１０３９に搬送する。該レジストローラ対１０３９は、給紙コロ１０３７によって取り出された記録紙１０４０を一旦保持するとともに、該記録紙１０４０を感光体ドラム１０３０の回転に合わせて感光体ドラム１０３０と転写チャージャ１０３３との間隙に向けて送り出す。

転写チャージャ１０３３には、感光体ドラム１０３０の表面上のトナーを電気的に記録紙１０４０に引きつけるために、トナーとは逆極性の電圧が印加されている。この電圧により、感光体ドラム１０３０の表面のトナー像が記録紙１０４０に転写される。ここで転写された記録紙１０４０は、定着ローラ１０４１に送られる。

この定着ローラ１０４１では、熱と圧力とが記録紙１０４０に加えられ、これによってトナーが記録紙１０４０上に定着される。ここで定着された記録紙１０４０は、排紙ローラ１０４２を介して排紙トレイ１０４３に送られ、排紙トレイ１０４３上に順次スタックされる。

除電ユニット１０３４は、感光体ドラム１０３０の表面を除電する。

クリーニングブレード１０３５は、感光体ドラム１０３０の表面に残ったトナー（残留トナー）を除去する。なお、除去された残留トナーは、再度利用されるようになっている。残留トナーが除去された感光体ドラム１０３０の表面は、再度帯電チャージャ１０３１の位置に戻る。

次に、前記光走査装置１０１０の構成について説明する。

この光走査装置１０１０は、一例として図２に示されるように、光源１４、カップリング光学系１５、開口板１６、シリンドリカルレンズ１７、反射ミラー１８、ポリゴンミラー１３、該ポリゴンミラー１３を回転させる不図示のポリゴンモータ、偏向器側走査レンズ１１ａ、像面側走査レンズ１１ｂ、走査制御装置（図示省略）及び上記構成部品を収容するほぼ直方体状のハウジング（図示省略）などを備えている。なお、本明細書では、ＸＹＺ３次元直交座標系において、感光体ドラム１０３０の長手方向に沿った方向をＹ軸方向、各走査レンズ（１１ａ、１１ｂ）の光軸に沿った方向をＸ軸方向として説明する。

光源１４は、一例として図３に示されるように、同一基板上の形成された４０個の発光部を有している。各発光部は、いずれも発振波長が７８０ｎｍの垂直共振器型面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｃａｖｉｔｙ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｌａｓｅｒ）である。ここでは、各発光部は、いずれもＸ軸方向に光束を射出するものとする。なお、ＶＣＳＥＬは、発振波長の温度変動が小さく、原理的に波長の不連続な変化（いわゆる波長飛び）が発生しないという特徴を有している。

図２に戻り、カップリング光学系１５は、光源１４からの光束を略平行光束とする。

ここでは、カップリング光学系１５は、一例として図４に示されるように、第１のレンズ１５ａと第２のレンズ１５ｂとから構成されている。

第１のレンズ１５ａは、ガラス製で、正のパワーを持つレンズである。具体的には、第１のレンズ１５ａの−Ｘ側の面（第１面）の曲率半径は∞（無限大）であり、＋Ｘ側の面（第２面）の曲率半径は−２２．４ｍｍである。また、第１のレンズ１５ａの屈折率は１．５１１１である。また、第１のレンズ１５ａの中心部の厚さ（図４における符号Ｄ１）は２．６ｍｍである。

第２のレンズ１５ｂは、樹脂製で、負のパワーを持つレンズである。具体的には、第２のレンズ１５ｂの−Ｘ側の面（第３面）の曲率半径は−１５０ｍｍであり、＋Ｘ側の面（第４面）の曲率半径は∞（無限大）である。また、第２のレンズ１５ｂの屈折率は１．５２３９である。また、第２のレンズ１５ｂの中心部の厚さ（図４における符号Ｄ３）は３ｍｍである。

なお、第１のレンズ１５ａのパワーの絶対値は２．２８×１０^−２であり、第２のレンズ１５ｂのパワーの絶対値３．５×１０^−３よりも大きい。

光源１４とカップリング光学系１５は、所定の筐体内に収容され、光源ユニットＬＵとして取り扱われる。

「カップリング光学系の調整」
（１）光源ユニットＬＵを、光源ユニット評価装置ＡＤ１（図５参照）に対して所定位置にセットする。

（２）光源１４の各発光部から光束を射出させ、各光束が光源ユニット評価装置ＡＤ１の評価像面上で集光するように、第１のレンズ１５ａをＸ軸方向に移動する（図５参照）。なお、光源ユニット評価装置ＡＤ１の光学系の焦点距離は５０ｍｍである。これにより、光源ユニットＬＵから出力される光束の状態は適正な状態となり、光走査装置に用いたときに、被走査面上での結像精度を向上させることができる。すなわち、光学系全体の焦点位置の誤差が所望のレベル以下となる。

（３）光源ユニットＬＵを、光源ユニット評価装置ＡＤ２（図６参照）に対して所定位置にセットする。

（４）光源１４の各発光部から光束を射出させ、光源ユニット評価装置ＡＤ２の評価像面上でのビームピッチが所望の値となるように、第２のレンズ１５ｂをＸ軸方向に移動する（図６参照）。なお、光源ユニット評価装置ＡＤ２の光学系の焦点距離は９８．４ｍｍである。また、光走査装置１０１０における所望の副走査方向に関する横倍率は２倍である。そこで、例えば、Ｚ軸方向に関して３９３μｍ離れた位置にある２つの発光部から射出された光束が、光源ユニット評価装置ＡＤ２の評価像面上で７８６μｍのビームピッチとなるように、第２のレンズ１５ｂをＸ軸方向に移動する。これにより、第１のレンズ１５ａ及び第２のレンズ１５ｂの曲率半径にある程度の誤差（例えば、製造誤差）があっても、カップリング光学系１５の合成焦点距離を所望の値（ここでは、４９．２ｍｍ）とすることができ、光走査装置に用いたときに、被走査面上での走査線の間隔の誤差を小さくすることができる。すなわち、光学系全体の副走査方向に対応する方向に関する横倍率の誤差を所望のレベル以下とすることができる。

なお、第２のレンズ１５ｂの位置を調整する際に、光学系全体の焦点位置が変化することが危惧されるが、第１のレンズ１５ａのパワーの絶対値が、第２のレンズ１５ｂのパワーの絶対値よりも大きいため、焦点位置の変化は極めて小さい。

（５）第１のレンズ１５ａ及び第２のレンズ１５ｂを接着剤で不図示の保持部材に固定する。

なお、例えば、紫外線硬化樹脂を予め第１のレンズ１５ａ及び第２のレンズ１５ｂの接着面に塗布しておき、位置が決定された後に、紫外線硬化樹脂に紫外線を照射し、第１のレンズ１５ａ及び第２のレンズ１５ｂを保持部材に固定しても良い。この場合には、工程を簡略化しても高い位置精度を得ることができる。

ここでは、光源１４と第１のレンズ１５ａとの距離（図４における符号Ｄ０）は、５１．１ｍｍであった。また、第１のレンズ１５ａと第２のレンズ１５ｂの間隔（図４における符号Ｄ２）は、１２．４ｍｍであった。

このようにして調整された光源ユニットＬＵは、光走査装置１０１０の不図示のハウジング内の所定位置にセットされる。

ここでは、第１のレンズ１５ａと第２のレンズ１５ｂが互いに所定の位置関係で保持されている保持部材は、光源１４を保持している保持部材と一体化されている。すなわち、光源１４と第１のレンズ１５ａと第２のレンズ１５ｂは、一体化された保持部材に、互いに所定の位置関係で保持されている。

図２に戻り、開口板１６は、開口部を有し、カップリング光学系１５を介した光束のビーム径を規定する。

シリンドリカルレンズ１７は、開口板１６の開口部を通過した光束を、反射ミラー１８を介してポリゴンミラー１３の偏向反射面近傍に副走査方向に対応する方向（ここでは、Ｚ軸方向）に関して結像する。

さらに、シリンドリカルレンズ１７とポリゴンミラー１３との間、及びポリゴンミラー１３と偏向器側走査レンズ１１ａとの間には、防音ガラス２１が配置されている。

光源１４とポリゴンミラー１３との間の光路上に配置される光学系は、偏向器前光学系とも呼ばれている。本実施形態では、偏向器前光学系は、カップリング光学系１５と開口板１６とシリンドリカルレンズ１７と反射ミラー１８とから構成されている。

ポリゴンミラー１３は、４面鏡を有し、各鏡がそれぞれ偏向反射面となる。このポリゴンミラー１３は、副走査方向に対応する方向（ここでは、Ｚ軸方向）に平行な軸の周りに等速回転し、シリンドリカルレンズ１７からの光束を偏向する。

偏向器側走査レンズ１１ａは、ポリゴンミラー１３で偏向された光束の光路上に配置されている。

像面側走査レンズ１１ｂは、偏向器側走査レンズ１１ａを介した光束の光路上に配置されている。そして、この像面側走査レンズ１１ｂを介した光が感光体ドラム１０３０の表面に照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー１３の回転に伴って感光体ドラム１０３０の長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム１０３０上を走査する。このときの光スポットの移動方向が「主走査方向」である。

ポリゴンミラー１３と感光体ドラム１０３０との間の光路上に配置される光学系は、走査光学系とも呼ばれている。本実施形態では、走査光学系は、偏向器側走査レンズ１１ａと像面側走査レンズ１１ｂとから構成されている。

また、像面側走査レンズ１１ｂと感光体ドラム１０３０との間には、防塵ガラス２２が配置されている。

以上の説明から明らかなように、本実施形態に係る光走査装置１０１０では、カップリング光学系１５によって、光学系全体の副走査方向に対応する方向に関する横倍率の誤差及び焦点位置の誤差が、いずれも小さくなるように調整されている。

また、上記「カップリング光学系の調整」にて、本発明の調整方法が実施されている。

以上説明したように、本実施形態に係る光走査装置１０１０によると、複数の発光部が２次元配列された光源１４と、光源１４からの光束の光路上に配置されたカップリング光学系１５を含む偏向器前光学系と、偏向器前光学系からの光束を偏向するポリゴンミラー１３と、ポリゴンミラー１３からの光束を感光体ドラム１０３０の表面上に集光する走査光学系とを備えている。

そして、カップリング光学系１５によって、光走査装置１０１０の光学系全体の副走査方向に対応する方向に関する横倍率の誤差が小さくなるように調整されている。

従って、高価格の光学素子を用いることなく、感光体ドラム１０３０の表面における走査線間隔を高い精度で均一にすることができ、その結果、高コスト化を招くことなく、複数の光束による走査を精度良く行うことが可能となる。

また、カップリング光学系１５の第１のレンズ１５ａはガラス製であり、第２のレンズ１５ｂは樹脂製であるため、一例として図７に示されるように、いずれもガラス製の場合に比べて、温度変化に起因する光学系全体の焦点位置の変化を小さくすることができる。

また、光源１４と第１のレンズ１５ａと第２のレンズ１５ｂが、一体化された保持部材に、互いに所定の位置関係で保持されているため、組み付け誤差や温度変化に起因するそれらの位置関係のずれを抑制することができる。その結果、光学特性（特に焦点位置の変化）や、ビーム間隔の変化を更に低減することが可能となる。

また、本実施形態に係るレーザプリンタ１０００によると、高コスト化を招くことなく、複数の光束による走査を精度良く行うことができる光走査装置１０１０を備えているため、結果として、高コスト化を招くことなく、高品質の画像を形成することが可能となる。

なお、上記実施形態の「カップリング光学系の調整」において、一例として図８に示されるように、光源ユニットＬＵから出力される光束をハーフミラーなどで２分割し、一方が光源ユニット評価装置ＡＤ１に入力し、他方が光源ユニット評価装置ＡＤ２に入力するようにしても良い。

また、上記実施形態における「カップリング光学系の調整」では、焦点位置を調整した後に副走査方向に対応する方向に関する横倍率を調整する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、光源ユニット評価装置ＡＤ２の評価像面上でのビームピッチが所望の値となるように、図９（Ａ）に示されるように、第１のレンズ１５ａと第２のレンズ１５ｂの間隔（図４における符号Ｄ２）を調整した後、各光束が光源ユニット評価装置ＡＤ１の評価像面上で集光するように、図９（Ｂ）に示されるように、第１のレンズ１５ａと第２のレンズ１５ｂの間隔Ｄ２を上記調整された間隔としたままで、カップリング光学系１５をＸ軸方向に移動しても良い。

なお、カップリング光学系１５を移動する際に、副走査方向に対応する方向に関する横倍率の変化が危惧されるが、第１のレンズ１５ａのパワーの絶対値が、第２のレンズ１５ｂのパワーの絶対値よりも大きいため、副走査方向に対応する方向に関する横倍率の変化は極めて小さい。

また、上記実施形態では、カップリング光学系１５において、第１のレンズ１５ａのほうが、第２のレンズ１５ｂよりも、光源１４に近い位置に配置される場合について説明したが、これに限定されるものではなく、一例として図１０に示されるように、第２のレンズ１５ｂのほうが、第１のレンズ１５ａよりも、光源１４に近い位置に配置されても良い。

また、上記実施形態では、光源の発光部の数が４０個の場合について説明したが、本発明がこれに限定されるものではない。要するに、複数の発光部が２次元配列されていれば良い。

なお、上記実施形態では、画像形成装置としてレーザプリンタ１０００の場合について説明したが、これに限定されるものではない。要するに、光走査装置１０１０を備えた画像形成装置であれば、高品質の画像を形成することが可能となる。

例えば、前記光走査装置１０１０を備え、レーザ光によって発色する媒体（例えば、用紙）に直接、レーザ光を照射する画像形成装置であっても良い。

また、像担持体として銀塩フィルムを用いた画像形成装置であっても良い。この場合には、光走査により銀塩フィルム上に潜像が形成され、この潜像は通常の銀塩写真プロセスにおける現像処理と同等の処理で可視化することができる。そして、通常の銀塩写真プロセスにおける焼付け処理と同等の処理で印画紙に転写することができる。このような画像形成装置は光製版装置や、ＣＴスキャン画像等を描画する光描画装置として実施できる。

また、多色のカラー画像を形成する画像形成装置であっても、カラー画像に対応した光走査装置を用いることにより、高精細な画像を形成することが可能となる。

例えば、図１１に示されるように、カラー画像に対応し、複数の感光体ドラムを備えるタンデムカラー機１５００であっても良い。このタンデムカラー機１５００は、ブラック（Ｋ）用の感光体ドラムＫ１、帯電器Ｋ２、現像器Ｋ４、クリーニング手段Ｋ５、及び転写用帯電手段Ｋ６と、シアン（Ｃ）用の感光体ドラムＣ１、帯電器Ｃ２、現像器Ｃ４、クリーニング手段Ｃ５、及び転写用帯電手段Ｃ６と、マゼンタ（Ｍ）用の感光体ドラムＭ１、帯電器Ｍ２、現像器Ｍ４、クリーニング手段Ｍ５、及び転写用帯電手段Ｍ６と、イエロー（Ｙ）用の感光体ドラムＹ１、帯電器Ｙ２、現像器Ｙ４、クリーニング手段Ｙ５、及び転写用帯電手段Ｙ６と、光走査装置１０１０Ａと、転写ベルト１５８０と、定着手段１５３０などを備えている。

光走査装置１０１０Ａは、ブラック用の光源、シアン用の光源、マゼンタ用の光源、イエロー用の光源を有している。また、光走査装置１０１０Ａは、各光源に対応して、上記光走査装置１０１０と同等の偏向器前光学系及び走査光学系を有している。ブラック用の光源からの光束はブラック用の偏向器前光学系及び走査光学系を介して感光体ドラムＫ１に照射され、シアン用の光源からの光束はシアン用の偏向器前光学系及び走査光学系を介して感光体ドラムＣ１に照射され、マゼンタ用の光源からの光束はマゼンタ用の偏向器前光学系及び走査光学系を介して感光体ドラムＭ１に照射され、イエロー用の光源からの光束はイエロー用の偏向器前光学系及び走査光学系を介して感光体ドラムＹ１に照射される。

各感光体ドラムは、図１１中の矢印の方向に回転し、回転順にそれぞれ帯電器、現像器、転写用帯電手段、クリーニング手段が配置されている。各帯電器は、対応する感光体ドラムの表面を均一に帯電する。この帯電器によって帯電された感光体ドラム表面に光走査装置１０１０Ａにより光が照射され、感光体ドラムに静電潜像が形成されるようになっている。そして、対応する現像器により感光体ドラム表面にトナー像が形成される。さらに、対応する転写用帯電手段により、記録紙に各色のトナー像が転写され、最終的に定着手段１５３０により記録紙に画像が定着される。

光走査装置１０１０Ａは、各光源に対応して、上記光走査装置１０１０と同等の偏向器前光学系を有しているため、高価格の光学素子を用いることなく、各感光体ドラムの表面における走査線間隔を高い精度で均一にすることができ、その結果、高コスト化を招くことなく、複数の光束による走査を精度良く行うことが可能となる。

また、タンデムカラー機１５００は、高コスト化を招くことなく、複数の光束による走査を精度良く行うことができる光走査装置１０１０Ａを備えているため、結果として、高コスト化を招くことなく、高品質の画像を形成することが可能となる。

なお、このタンデムカラー機１５００において、光走査装置１０１０Ａに代えて、ブラック用の光走査装置とシアン用の光走査装置とマゼンタ用の光走査装置とイエロー用の光走査装置を用いても良い。要するに、各光走査装置が、いずれも前記光走査装置１０１０と同等の偏向器前光学系を有していれば良い。

以上説明したように、本発明の光走査装置によれば、高コスト化を招くことなく、複数の光束による走査を精度良く行うのに適している。また、本発明の調整方法によれば、本発明の光走査装置における光学系全体の副走査方向に対応する方向に関する横倍率の誤差及び焦点位置の誤差をいずれも小さくするのに適している。また、本発明の画像形成装置によれば、高コスト化を招くことなく、高品質の画像を形成するのに適している。

本発明の一実施形態に係るレーザプリンタの概略構成を説明するための図である。 図１における光走査装置の概略構成を示す図である。 図２における光源を説明するための図である。 図２におけるカップリング光学系を説明するための図である。 カップリング光学系の調整方法を説明するための図（その１）である。 カップリング光学系の調整方法を説明するための図（その２）である。 温度変化に起因する像面湾曲変化の補正を説明するための図である。 カップリング光学系の調整方法の変形例１を説明するための図である。 図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は、それぞれカップリング光学系の調整方法の変形例２を説明するための図である。 カップリング光学系の変形例を説明するための図である。 タンデムカラー機の概略構成を説明するための図である。 γ回転による調整を説明するための図である。

符号の説明

１１ａ…偏向器側走査レンズ（走査光学系の一部）、１１ｂ…像面側走査レンズ（走査光学系の一部）、１４…光源、１５…カップリング光学系（偏向器前光学系の一部）、１５ａ…第１のレンズ（第１光学素子）、１５ｂ…第２のレンズ（第２光学素子）、１７…シリンドリカルレンズ（偏向器前光学系の一部）、１０００…レーザプリンタ（画像形成装置）、１０１０…光走査装置、１０１０Ａ…光走査装置、１０３０…感光体ドラム（像担持体）、１５００…タンデムカラー機（画像形成装置）、Ｋ１，Ｃ１，Ｍ１，Ｙ１…感光体ドラム（像担持体）。

Claims (10)

1. 光束により被走査面を主走査方向に走査する光走査装置であって、
   複数の発光部が２次元配列された光源と；
   前記光源からの光束の光路上に配置された偏向器前光学系と；
   前記偏向器前光学系を介した光束を偏向する偏向器と：
   前記偏向器で偏向された光束を前記被走査面上に集光する走査光学系と；を備え、
   前記偏向器前光学系によって、前記偏向器前光学系及び前記走査光学系が含まれる光学系全体の副走査方向に対応する方向に関する横倍率の誤差が小さくなるように調整されていることを特徴とする光走査装置。
2. 前記偏向器前光学系によって、更に前記光学系全体の焦点位置の誤差が小さくなるように調整されていることを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
3. 前記偏向器前光学系は、正のパワーの第１光学素子、及び負のパワーの第２光学素子を含み、前記第１光学素子と前記第２光学素子とによって、前記調整がなされていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光走査装置。
4. 前記光源と前記第１光学素子と前記第２光学素子は、一体化された保持部材に、互いに所定の位置関係で保持されていることを特徴とする請求項３に記載の光走査装置。
5. 前記第１光学素子の材質と前記第２光学素子の材質は互いに異なり、
   前記第１光学素子と前記第２光学素子とによって、更に、温度変化に起因する前記光学系全体の焦点位置の変化が抑制されることを特徴とする請求項３又は４に記載の光走査装置。
6. 前記第１光学素子のパワーの絶対値は、前記第２光学素子のパワーの絶対値よりも大きいことを特徴とする請求項３〜５のいずれか一項に記載の光走査装置。
7. 請求項６に記載の光走査装置における光学系全体の副走査方向に対応する方向に関する横倍率及び焦点位置を調整する調整方法であって、
   前記光源から複数の光束を出力し、前記被走査面に対応する評価像面上に照射する工程と；
   前記評価像面上でのビームピッチが所望の値となるように、前記第１光学素子と前記第２光学素子の間隔を調整する工程と；
   前記光源から複数の光束が前記評価像面上で集光するように、前記第１光学素子と前記第２光学素子の間隔を前記調整された間隔のままで、前記第１光学素子及び前記第２光学素子を光軸方向に移動する工程と；を含む調整方法。
8. 請求項６に記載の光走査装置における光学系全体の副走査方向に対応する方向に関する横倍率及び焦点位置を調整する調整方法であって、
   前記光源から複数の光束を出力し、前記被走査面に対応する評価像面上に照射する工程と；
   前記光源から複数の光束が前記評価像面上で集光するように、前記第１光学素子を光軸方向に移動する工程と；
   前記評価像面上でのビームピッチが所望の値となるように、前記第２光学素子を光軸方向に移動する工程と；を含む調整方法。
9. 少なくとも１つの像担持体と；
   前記少なくとも１つの像担持体に対して画像情報が含まれる光束を走査する少なくとも１つの請求項１〜６のいずれか一項に記載の光走査装置と；を備える画像形成装置。
10. 前記画像情報は、多色のカラー画像情報であることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。

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