JPH11242169A

JPH11242169A - 露光装置

Info

Publication number: JPH11242169A
Application number: JP4341998A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Kaiho; 敏海宝
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1998-02-25
Filing date: 1998-02-25
Publication date: 1999-09-07

Abstract

(57)【要約】【課題】複数の光ビームを一括して露光する露光装置に
より画像を形成する画像形成装置における各光ビームの
書き出し位置のズレによる画像の劣化を防止する。【解決手段】この発明の露光装置２１は、放射する光ビ
ームの発光波長が異なる第１ないし第４の半導体レーザ
素子１０１Ａないし１０１Ｄと、各レーザ素子を放射さ
れた光ビームを一括して感光体ドラムに向けて走査する
偏向装置１２３と、偏向装置により偏向された光ビーム
の一部を検出して水平同期信号の生成に利用可能な信号
を出力するビーム位置検出器１５１と、ビーム位置検出
器に入射される光ビームを波長の順に分離する分光プリ
ズム１５３を有する。これにより、光ビーム相互の間隔
のずれと光検出器相互間のずれとにより各光ビームの画
像の書き出し位置がずれて、画質が劣化することを防止
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば複数ドラ
ム方式カラー複写機またはカラープリンタ装置、多色カ
ラー複写機または多色カラープリンタ装置、あるいは単
色の高速デジタル複写機または高速プリンタ装置等に使
用され、２以上の光ビームを一括して露光するマルチビ
ーム露光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、複数の感光体ドラムを含む画像
形成ユニットを用いたカラープリンタ装置またはカラー
複写装置あるいは単色の画像データを同時に複数ライン
分露光する高速プリンタ装置などの画像形成装置では、
色分解された色成分または複数ライン分並列に処理され
た複数の画像データに対応する複数の光ビームを同時に
露光する露光装置が利用されている。

【０００３】この種の露光装置は、色分解された色成分
毎の画像データあるいは複数ライン分並列に処理された
所定数の光ビームを放射する２以上の半導体レーザ素
子、各半導体レーザ素子を放射された光ビームの断面ビ
ーム径を各光ビーム毎に所定の大きさおよび形状に絞り
込む第１のレンズ群、第１のレンズ群により所定の形状
および大きさに絞り込まれた光ビーム群を、各光ビーム
により画像データに対応する画像が形成される記録媒体
が搬送される方向と直交する方向に連続的に反射するこ
とで偏向する偏向装置、偏向装置により偏向された光ビ
ームを記録媒体の所定の位置に結像させる第２のレンズ
群等からなる。

【０００４】上述した露光装置は、適用される画像形成
装置に合わせ、各画像データに対応する複数の露光装置
を用いる例と、複数の光ビームを１つの露光装置で一括
して露光するマルチビーム露光装置を用いる例とに分類
されている。

【０００５】なお、上述したマルチビーム露光装置にお
いて、同一色の画像データを並列に露光することは、画
像データが並列に露光される数がＮであるならば、単一
の光ビームを用いる露光装置に比較してＮ倍の画像形成
速度の画像形成が可能な高速プリンタ装置を提供をでき
ることになる。

【０００６】ところで、複数の光ビームの同時走査を行
うためには、像面において、互いの光ビームの距離が１
画素（ビームスポット径）程度まで近接される必要があ
り、特に複数の光ビームを１つの露光装置で一括して露
光する場合には、各光ビームは、露光装置内において
も、相互に近接した状態で、取り扱われる。

【０００７】しかしながら、複数の光ビームを１つの露
光装置により一括して露光する場合であっても、全ての
光ビームについて同期検知（および画像の書き出し位置
すなわち画像発生信号の発生タイミングの設定）を行う
必要があるため、光ビームを受光して光電変換するビー
ム位置検出器は、光ビームの数に対応する数だけ要求さ
れる。

【０００８】この場合、各ビーム位置検出器は、各光ビ
ームのうちのいづれか一つ、例えば第１の光ビームを基
準として位置が決定され、第２の光ビーム以降の光ビー
ムに対応する検出器の位置は、第１の光ビームを基準と
して、それぞれの光ビームの入カタイミングおよび画像
開始位置から求められる相対位置に設定される。なお、
第１の光ビームに対応される検出器は、第２の光ビーム
以降の光ビームが大きなズレをともなって入射された場
合であっても第１の光ビームに対応する検出器に入射さ
れることが無いよう、すなわち第１の光ビームに対応す
る検出器も最初に光ビームが入射するように、他の検出
器に対して走査方向にずらして配置される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
に、第１の光ビームに対応する検出器と第２の光ビーム
に対応する検出器を走査方向にずらして配置し、まず基
準となる第１の光レーザビームを検知し、そして第２の
光ビーム、第３の光ビーム、・・・、と、順に光ビーム
を検知する場合に、画像開始位置からの距離をΔｘ、画
像開始からの時間をΔｔ、ｆθレンズのｆ値をｆ、偏向
器の角速度をωとすると、理論上は、Δｘと時間Δｔの
間に Δｘ＝ｆ・ω・Δｔ（＝Ｆ（Δｔ）；関数をＦと示す）の関係が成り立つ
が、この関係は、レンズ全体に関するものであり、局所
的には、必ずしも上記の関係が成り立っているとは限ら
ない。

【００１０】つまり、ある限定された区域においては、
例えば、第１の光ビームの同期検知と画像開始の間の時
間をＴ₁ 、第２の光ビームの同期検知と画像開始の間の
時間をＴ₂ 、第１の検出器と第２の検出器の走査方向の
間隔をΔＸ₁₂とすると、 ΔＸ₁₂≠Ｆ（Ｔ₁ −Ｔ₂ ）つまり、Ｔ₁ ≠Ｔ₂ ＋Ｆ−１（ΔＸ₁₂）となる場合がある。

【００１１】この関係は、光ビームの本数に拘わりなく
について成り立つ。この場合、各光ビームの同期検知と
画像開始の間にズレが生じ、そのまま画像のズレとなっ
て表れる。

【００１２】以上の理由により、画像に悪影響を与える
ことがある。この発明の目的は、複数の光ビームを一括
して露光する露光装置を用いて画像を形成する画像形成
装置における各光ビームの書き出し位置のズレによる画
像の劣化を防止できる画像形成装置を提供することにあ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明は、上述した問
題点に基づきなされたもので、互いに異なる波長の光を
放射する複数の光源と、この複数の光源のそれぞれから
放射された光を平行光または集束光に変換する第一の光
学系と、この光学系を通過された光を偏向する偏向装置
と、この偏向装置で偏向された光を所定位置に結像させ
る第二の光学系と、この第二の光学系を通過された光
を、それぞれの光の波長に応じたタイミングで出射する
分離光学系と、この分離光学系により分離された光を順
に検知して光電変換する光電変換装置と、を有すること
を特徴とする露光装置を提供するものである。

【００１４】また、この発明は、互いに異なる波長の光
を放射する複数の光源と、この複数の光源のそれぞれか
ら放射された光を平行光または集束光に変換する第一の
光学系と、この光学系を通過された光を第一の方向に偏
向する偏向装置と、この偏向装置で偏向された光を所定
位置に結像させる第二の光学系と、この第二の光学系を
通過された光を、前記第一の方向に関し、それぞれの光
の波長に応じて所定の時間差のタイミングで出射する分
離光学系と、この分離光学系により分離された光を順に
検知して光電変換する光電変換装置と、を有することを
特徴とする露光装置を提供するものである。

【００１５】さらに、この発明は、互いに異なる波長の
光を放射する複数の光源と、この複数の光源のそれぞれ
から放射された光を平行光または集束光に変換する第一
の光学系と、この光学系を通過された光を第一の方向に
偏向する偏向装置と、この偏向装置で偏向された光を所
定位置に結像させる第二の光学系と、この第二の光学系
を通過された光を、前記第一の方向に関し、それぞれの
光の波長の昇順または降順に応じて所定の時間差のタイ
ミングで出射する分離光学系と、この分離光学系により
分離された光を順に検知して光電変換する光電変換装置
と、を有することを特徴とする露光装置を提供するもの
である。

【００１６】またさらに、この発明は、互いに異なる波
長の光を放射する複数の光源と、この複数の光源のそれ
ぞれから放射された光を平行光または集束光に変換する
第一の光学系と、この光学系を通過された光を第一の方
向に偏向する偏向装置と、この偏向装置で偏向された光
を所定位置に結像させる第二の光学系と、この第二の光
学系を通過された光を、前記第一の方向に関し、それぞ
れの光の波長の昇順または降順に応じて所定の時間差の
タイミングで出射する分離光学系と、この分離光学系に
より分離された光を順に検知して光電変換する光電変換
装置と、この光電変換装置からの出力に基づいて、前記
複数の光源のそれぞれに、所定のタイミングで画像信号
を印加する画像出力装置と、を有することを特徴とする
露光装置を提供するものである。

【００１７】さらにまた、この発明は、互いに異なる波
長の光を放射する複数の光源と、この複数の光源のそれ
ぞれから放射された光を平行光または集束光に変換する
第一の光学系と、この光学系を通過された光を第一の方
向に偏向する偏向装置と、この偏向装置で偏向された光
を所定位置に結像させる第二の光学系と、この第二の光
学系を通過された光を、前記第一の方向に関し、それぞ
れの光の波長の昇順または降順に分光して出射する分光
プリズムと、この分光プリズムにより波長の差に基づい
て分離された光を順に検知して光電変換する光電変換装
置と、この光電変換装置からの出力に基づいて、前記複
数の光源のそれぞれに、所定のタイミングで画像信号を
印加する画像出力装置と、を有することを特徴とする露
光装置を提供するものである。

【００１８】またさらに、この発明は、第１の波長の光
を放射する第１の光源と、この第１の光源からの光の波
長と異なる第２の波長の光を放射する第２の光源と、前
記第１の光源からの光と前記第２の光源からの光を、第
一の方向に偏向する偏向装置と、この偏向装置と前記そ
れぞれの光源との間に配置され、前記それぞれの光源を
出射された光を第一の方向には、平面方向から見た状態
で１本の光となるよう、また前記第一の方向と直交する
第二の方向には、所定の間隔となるよう、重ね合わせる
第一の光学装置群と、前記偏向装置により偏向された前
記それぞれの光を、前記偏向装置による偏向の大きさに
対応する所定位置に結像させる第二の光学装置群と、こ
の第二の光学装置群を通過された前記それぞれの光を、
前記それぞれの光の波長に基づいて、前記第一の方向
に、所定のタイミングで分離する分離装置と、この分離
装置により分離された光を順に検知して光電変換する光
電変換装置と、を有することを特徴とする露光装置を提
供するものである。

【００１９】さらにまた、この発明は、第１の波長の光
を放射する第１の光源と、この第１の光源からの光の波
長と異なる第２の波長の光を放射する第２の光源と、前
記第１の光源からの光と前記第２の光源からの光を、第
一の方向に偏向する偏向装置と、この偏向装置と前記そ
れぞれの光源との間に配置され、前記それぞれの光源を
出射された光を第一の方向には、平面方向から見た状態
で１本の光となるよう、また前記第一の方向と直交する
第二の方向には、所定の間隔となるよう、重ね合わせる
第一の光学装置群と、前記偏向装置により偏向された前
記それぞれの光を、前記偏向装置による偏向の大きさに
対応する所定位置に結像させる第二の光学装置群と、こ
の第二の光学装置群を通過された前記それぞれの光を、
前記それぞれの光の波長に基づいて、前記第一の方向
に、所定のタイミングで分離する分離装置と、この分離
装置により分離された光を順に検知して光電変換する光
電変換装置と、この光電変換装置からの出力に基づい
て、前記複数の光源のそれぞれに、所定のタイミングで
画像信号を印加する画像出力装置と、を有することを特
徴とする露光装置を提供するものである。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
実施の形態を詳細に説明する。図１は、この発明の実施
の形態であるマルチビーム露光装置を有する画像形成装
置としてのデジタル複写機を示すものである。

【００２１】図１に示されるように、デジタル複写装置
１は、例えば画像読みとり手段としての１０と画像形成
手段としてのプリンタ部２０を有している。スキャナ部
１０は、矢印の方向に移動可能に形成された第１キャリ
ッジ１１、第１キャリッジ１１に従動して移動される第
２キャリッジ１２、第２キャリッジ１２からの光に所定
の結像特性を与える光学レンズ１３、光学レンズ１３に
より所定の結像特性が与えられた光を光電変換して電気
信号を出力する光電変換素子１４、原稿Ｏを保持する原
稿台１５、原稿台１５に原稿Ｏを押しつける原稿固定カ
バー１６等を有している。

【００２２】第１キャリッジ１１には、原稿Ｏを照明す
る光源１７、光源１７が放射する光で照明されて原稿Ｏ
から反射された反射光を、第２キャリッジ１２に向けて
反射するミラー１８Ａが設けられている。

【００２３】第２キャリッジ１２には、第１キャリッジ
１１のミラー１８Ａから伝達された光を９０゜折り曲げ
るミラー１８Ｂ、ミラー１８Ｂで折り曲げられた光をさ
らに９０゜折り曲げるミラー１８Ｃを有している。

【００２４】原稿台１５に載置された原稿Ｏは、光源１
７によって照明され、画像の有無に対応する光の明暗が
分布する反射光を反射する。この原稿Ｏの反射光は、原
稿Ｏの画像情報として、ミラー１８Ａ，１８Ｂおよび１
８Ｃを経由して、光学レンズ１３に入射される。

【００２５】光学レンズ１３に案内された原稿Ｏからの
反射光は、光学レンズ１３により、光電変換素子（ＣＣ
Ｄセンサ）１４の受光面に集光される。以下、図示しな
いキャリッジ駆動用モータの駆動により第１キャリッジ
１１と第２キャリッジ１２が相対速度２対１で原稿台１
５に沿って移動されることで、原稿Ｏの画像情報すなわ
ち原稿Ｏからの反射光がミラー１８Ａが延出される方向
に沿った所定の幅で切り出されるとともにミラー１８Ａ
が延出される方向と直交する方向に順次取り出され、原
稿Ｏの全ての画像情報がＣＣＤセンサ１４に案内され
る。

【００２６】以上のようにして、原稿台１５上に載置さ
れた原稿Ｏの画像は、ＣＣＤセンサ１４により、ミラー
１８Ａが延出されている第１の方向に沿った１ラインご
とに図示しない画像処理部において画像の濃淡を示す例
えば８ビットのデジタル画像信号に変換される。

【００２７】プリンタ部２０は、図２ないし図９を用い
て後段に説明するマルチビーム露光装置２１および被画
像形成媒体である記録用紙Ｐ上に画像形成が可能な電子
写真方式の画像形成部２２を有している。

【００２８】画像形成部２２は、マルチビーム露光装置
２１から光ビームが照射されることで画像データすなわ
ち原稿Ｏの画像に対応する静電潜像が形成されるドラム
状の感光体（以下、感光体ドラムと示す）２３、感光体
ドラム２３の表面に所定極性の表面電位を与える帯電装
置２４、感光体ドラム２３にマルチビーム露光装置によ
り形成された静電潜像に可視化材としてのトナーを選択
的に供給して現像する現像装置２５、現像装置２５によ
り感光体ドラム２３の外周に形成されたトナー像に所定
の電界を与えて記録用紙Ｐに転写する転写装置２６、転
写装置でトナー像が転写された記録用紙Ｐおよび記録用
紙Ｐと感光体ドラム２３との間のトナーを、感光体ドラ
ム２３との静電吸着から解放して（感光体ドラム２３か
ら）分離する分離装置２７および感光体ドラム２３の外
周に残った転写残りトナーを除去し感光体ドラム２３の
電位分布を帯電装置２４により表面電位が供給される以
前の状態に戻すクリーニング装置２８等を有している。
なお、帯電装置２４、現像装置２５、転写装置２６、分
離装置２７およびクリーニング装置２８は、感光体ドラ
ム２３が回転される矢印方向に沿って、順に配列されて
いる。また、マルチビーム露光装置２１からの露光ビー
ム（光ビーム）は、帯電装置２４と現像装置２５と間の
感光体ドラム２３上の所定位置Ｘに照射される。

【００２９】スキャナ部１０で原稿Ｏから読み取られた
画像信号は、図示しない画像処理部において、例えば輪
郭補正あるいは中間調表示のための階調処理等の処理に
より印字信号に変換され、さらにマルチビーム露光装置
２１の以下に説明する半導体レーザ素子から放射される
レーザビームの光強度を、帯電装置２４により所定の表
面電位が与えられている感光体ドラム２３の外周に静電
潜像を記録可能な強度と静電潜像を記録しない強度との
いづれかに変化させるためのレーザ変調信号に変換され
る。

【００３０】マルチビーム露光装置２１の以下に示すそ
れぞれの半導本レーザ素子は、上述したレーザ変調信号
に従って強度変調され、所定の画像データに対応して感
光体ドラム２３の所定位置に静電潜像を記録するよう、
発光する。この半導本レーザ素子からの光は、マルチビ
ーム露光装置２１内の以下に説明する偏向装置によりス
キャナ部１０の読み取りラインと同一の方向である第１
の方向に偏向されて、感光体ドラム２３の外周上の所定
位置Ｘに、照射される。

【００３１】以下、感光体ドラム２３が所定速度で矢印
方向に回転されることで、スキャナ部１０の第１キャリ
ッジ１１および第２キャリッジ１２が原稿台７に沿って
移動されると同様に、偏向装置により順次偏向される半
導体レーザ素子からのレーザビームが１ライン毎に、感
光体ドラム２３上の外周に所定間隔で露光される。

【００３２】このようにして、感光体ドラム２３の外周
上に、画像信号に応じた静電潜像が形成される。感光体
ドラム２３の外周に形成ざれた静電潜像は、現像装置２
５からのトナーにより現像され、感光体ドラム２３の回
転により転写装置２６と対向する位置に搬送され、用紙
カセット２９から、給紙ローラ３０および分離ローラ３
１により１枚取り出され、アライニングローラ３２でタ
イミングが整合されて供給される記録用紙Ｐ上に、転写
装置２６からの電界によって転写される。

【００３３】トナー像が転写された記録用紙Ｐは、分離
装置２７によりトナーとともに分離され、搬送装置３３
により定着装置３４に案内される。定着装置３４に案内
された記録用紙Ｐは、定着装置３４からの熱と圧力によ
りトナー（トナー像）が定着されたのち、排紙ローラ３
５によりトレイ３６に排出される。

【００３４】一方、転写装置２６によりトナー像（トナ
ー）を記録用紙Ｐに転写させた後の感光体ドラム２３
は、引き続く回転の結果、クリーニング装置２８と対向
され、外周に残っている転写残りトナー（残留トナー）
が除去されて、さらに帯電装置２４により表面電位が供
給される以前の状態に初期状態に戻され、次の画像形成
が可能となる。

【００３５】以上のプロセスが繰り返されることで、連
続した画像形成動作が可能となる。このように、原稿台
１５にセットされた原稿Ｏは、スキャナ部１０で画像情
報が読み取られ、読み取られた画像情報がプリンタ部２
０でトナー像に変換されて記録用紙Ｐに出力されること
で、複写される。

【００３６】図２は、図１に示したデジタル複写装置に
利用されるマルチビーム露光装置を示す概略平面図であ
る。図２に示されるように、マルチビーム露光装置２１
は、図示しないハウジングの所定位置に固定された第１
ないし第４の４つの光源１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃ
および１０１Ｄを有している。なお、それぞれの光源
は、所定の波長のレーザビームＬＡ，ＬＢ，ＬＣおよび
ＬＤを放射する半導体レーザ素子であって、各レーザ素
子１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃおよび１０１Ｄのそれ
ぞれが放射するレーザビームＬＡ，ＬＢ，ＬＣおよびＬ
Ｄは、互いに異なる発光波長を有し、それらの波長λ
（Ａ，Ｂ，ＣおよびＤ）は、常温下で、それぞれλ
_A（ＬＡ）＝６４０±１０ｎｍ，λ_B（ＬＢ）＝６６０±
１０ｎｍ，λ_C（ＬＣ）＝６８０±１０ｎｍおよびλ
_D（ＬＤ）＝７００±１０ｎｍである。

【００３７】第１ないし第４の半導体レーザ素子１０１
Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃおよび１０１Ｄから放射された
レーザビームＬＡ，ＬＢ，ＬＣおよびＬＤは、偏向前光
学系１０２（１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃおよび１０
２Ｄ）を通過され、偏向装置１２３に案内される。

【００３８】なお、偏向前光学系１０２は、レーザビー
ムＬＡ，ＬＢ，ＬＣおよびＬＤのそれぞれに個別に設け
られる部分と、４本のレーザビームＬＡ，ＬＢ，ＬＣお
よびＬＤのいづれかまたは全てに共通して設けられる部
分があるため、個別に設けられる部分については、添え
字Ａ，Ｂ，ＣおよびＤを付加して、説明する。

【００３９】偏向前光学系１０２（１０２Ａ，１０２
Ｂ，１０２Ｃ，１０２Ｄ）は、レーザ素子１０１Ａ，１
０１Ｂ，１０１Ｃおよび１０１Ｄから放射されたレーザ
ビームＬＡ，ＬＢ，ＬＣおよびＬＤの断面ビームスポッ
ト形状を所定の形状に整えるもので、それぞれ、レーザ
素子１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃおよび１０１Ｄから
放射された発散性のレーザビームＬＡ，ＬＢ，ＬＣおよ
びＬＤに所定の収束性を与える有限焦点レンズ１０３
Ａ，１０３Ｂ，１０３Ｃおよび１０３Ｄ、有限焦点レン
ズ１０３Ａ，１０３Ｂ，１０３Ｃおよび１０３Ｄを通過
されて所定の収束性が与えられたレーザビームＬＡ，Ｌ
Ｂ，ＬＣおよびＬＤの断面ビーム形状を所定の形状に整
える絞り１０４Ａ，１０４Ｂ，１０４Ｃおよび１０４
Ｄ、絞り１０４Ａ，１０４Ｂ，１０４Ｃおよび１０４Ｄ
により断面ビーム形状が所定の形状に整えられたレーザ
ビームＬＡ，ＬＢ，ＬＣおよびＬＤを偏向装置１２３に
向けて折り曲げるとともに感光体ドラム２３上で他のレ
ーザビームＬＡ，ＬＢ，ＬＣおよびＬＤとの副走査方向
間隔が所定の間隔となるよう偏向装置１２３に向かうレ
ーザビームＬＡ，ＬＢ，ＬＣおよびＬＤの第１の方向の
位置を変化して反射する光路変更機構としてのガルバノ
ミラー１０５Ａ，１０５Ｂ，１０５Ｃおよび１０５Ｄを
有している。なお、各偏向前光学系１０２（Ａ，Ｂ，Ｃ
およびＤ）において、有限焦点レンズ１０３（Ａ，Ｂ，
ＣおよびＤ）、絞り１０４（Ａ，Ｂ，ＣおよびＤ）およ
び半導体レーザ素子１０１（Ａ，Ｂ，ＣおよびＤ）は、
図３を用いて以下に説明するように、発光ユニット１１
０（Ａ，Ｂ，ＣおよびＤ）として、それぞれが一定の位
置関係となるよう、固定されている。また、発光ユニッ
ト１１０（Ａ，Ｂ，ＣおよびＤ）は、図示しないハウジ
ングの所定位置に設けられる位置決め部に、ネジ等によ
り固定される。

【００４０】有限焦点レンズ１０３Ａ，１０３Ｂ，１０
３Ｃおよび１０３Ｄには、例えば、非球面ガラスレンズ
あるいは球面ガラスレンズに図示しないＵＶ（紫外線）
硬化プラスチック非球面レンズを貼り合わせた単レンズ
が利用される。

【００４１】なお、有限焦点レンズ１０３（Ａ，Ｂ，Ｃ
およびＤ）と絞り１０４（Ａ，Ｂ，ＣおよびＤ）は、そ
れぞれ、図３に示すように、レンズホルダ（もしくは鏡
筒）１０７（Ａ，Ｂ，ＣおよびＤ）に、一体的に保持さ
れている。このとき、レンズ１０３（Ａ，Ｂ，Ｃおよび
Ｄ）は、板ばね１０６（Ａ，Ｂ，ＣおよびＤ）により、
レンズホルダ１０７（Ａ，Ｂ，ＣおよびＤ）の位置決め
部に向けて押さえられ、焦点調整後、接着等により固定
される。

【００４２】レンズホルダ１０７（Ａ，Ｂ，Ｃおよび
Ｄ）にはまた、例えばアルミダイカストまたはプラスッ
チック（例えばＰＰＳ＝ポリスチレン）などによって製
造され、半導体レーザ素子１０１（Ａ，Ｂ，Ｃおよび
Ｄ）が所定の位置に固定されたレーザホルダ１０８
（Ａ，Ｂ，ＣおよびＤ）が、レンズホルダ１０７（Ａ，
Ｂ，ＣおよびＤ）に対して光軸調整された後、例えばね
じにより、または接着により固定される。

【００４３】ガルバノミラー１０５Ａ，１０５Ｂ，１０
５Ｃおよび１０５Ｄは、それぞれ、各レーザビームを反
射する方向を任意の方向に微少量変更可能な光路変更装
置、例えばミラー面回動機構付きミラーである。このガ
ルバノミラー１０５Ａ，１０５Ｂ，１０５Ｃおよび１０
５Ｄは、図６を用いて以下に説明するガルバノミラー駆
動回路により、独立に、ミラーの角度が任意の方向に変
化される。

【００４４】偏向前光学系１０２の偏向装置１２３寄り
の光路上には、ガルバノミラー１０５Ａにより反射され
た第１のレーザ素子１０１ＡからのレーザビームＬＡと
ガルバノミラー１０５Ｂにより反射された第２のレーザ
素子１０１ＢからのレーザビームＬＢを、平面方向から
みた状態では１本で副走査方向には所定の間隔を有する
合成レーザビームＬ（＝ＬＡ＋ＬＢ）にまとめる第１の
ハーフミラー１２０、この第１のハーフミラー１２０に
よりまとめられたレーザビームＬ（ＬＡ＋ＬＢ）にガル
バノミラー１０５Ｃにより反射された第３のレーザ素子
１０１ＣからのレーザビームＬＣを、平面方向からみた
状態では１本で副走査方向には所定の間隔を有するレー
ザビームＬ（＝ＬＡ＋ＬＢ＋ＬＣ）となるようさらに合
成する第２のハーフミラー１２１、この第２のハーフミ
ラー１２１によりまとめられたレーザビームＬ（＝ＬＡ
＋ＬＢ＋ＬＣ）にガルバノミラー１０５Ｄにより反射さ
れた第４のレーザ素子１０１ＤからのレーザビームＬＤ
を、平面方向からみた状態では１本で副走査方向には所
定の間隔を有するレーザビームＬ（＝ＬＡ＋ＬＢ＋ＬＣ
＋ＬＤ）となるようにまとめる第３のハーフミラー１２
２、および第３のハーフミラー１２２により合成された
レーザビームＬ（＝ＬＡ＋ＬＢ＋ＬＣ＋ＬＤ）に、副走
査方向に関してさらに収束性を与えるシリンダレンズ１
２５が、順に設けられている。

【００４５】シリンダレンズ１２５は、図５に示すよう
に、副走査方向に等しい曲率が与えられたポリメチルメ
タクリル（ＰＭＭＡ）等のプラスチック材料により形成
されたプラスチックシリンダレンズ１２５ＰとＴａＳＦ
２１等のガラス材料により形成されたガラスシリンダレ
ンズ１２５Ｇとが、プラスチックレンズ１２５Ｐの出射
面とガラスレンズ１２５Ｇの入射面との間での接着によ
りまたは図示しない位置決め部材に向かって所定の方向
から押圧されることで一体に形成されたものである。こ
の場合、プラスチックレンズ１２５Ｐをガラスレンズ１
２５Ｇに、一体に成型してもよい。なお、ＰＭＭＡの第
１レンズは、空気と接する面がほぼ平面に形成されてい
る。

【００４６】シリンダレンズ１２５は、図示しないハウ
ジングに設けられた保持部材１２５Ａの位置決め部に勘
合され、図示しない板ばね等でより、有限焦点レンズ１
０３Ａ，１０３Ｂ，１０３Ｃおよび１０３Ｄのそれぞれ
と正確な間隔となるよう、固定され、さらに、保持部材
１２５Ａが図示しないハウジングの位置決め部に固定さ
れることにより、各有限焦点レンズ１０３Ａ，１０３
Ｂ，１０３Ｃおよび１０３Ｄのそれぞれと正確な間隔
で、固定される。なお、このような固定構造によれば、
保持部材１２５Ａを光軸方向に移動させることにより、
副走査方向のレーザビームの焦点位置を調整可能でき
る。

【００４７】これにより、以下に説明する偏向後光学系
１３０の２枚の結像レンズ１３０Ａ，１３０Ｂにより結
像されるレーザビームの結像位置が温度の変化による屈
折率の変化に関連して大きく変動することを±０．５ｍ
ｍ程度に抑えることができる。すなわち、偏向前光学系
１０２のシリンダレンズ１２５がガラスレンズで偏向後
光学系１３０がプラスチックレンズである従来の光学系
に比較して偏向後光学系１３０のレンズの温度変化によ
る屈折率の変化に起因して発生する副走査方向の色収差
が補正できる。

【００４８】次に、図２に示した露光装置の制御につい
て説明する。図６は、図２に示した露光装置２１の制御
系一例を説明する概略ブロック図である。

【００４９】図６に示されるように、半導体レーザ素子
１０１Ａないし１０１Ｄは、それぞれ、レーザ駆動回路
７１Ａないし７１Ｄにより、所定のタイミングで画像デ
ータに対応して光強度が変化された画像露光ビーム（レ
ーザビーム）ＬＡ，ＬＢ，ＬＣおよびＬＤを、放射す
る。なお、それぞれの半導体レーザ素子１０１Ａないし
１０１Ｄは、偏向装置（ポリゴンミラー）１２３の多面
鏡１２３Ａの回転が所定の回転数に達するまでの間は後
段に詳述する予備駆動電流により、レーザビーム出力を
急峻に立ち上げ可能に制御され、偏向装置１２３の図示
しないミラーモータから回転数の安定を示す、例えばＰ
ＬＬ（ＰｈｅｓｅＬｏｏｐＬｏｃｋ）信号が出力さ
れると、ＣＰＵ６０の制御によりレーザ駆動回路７１Ａ
ないし７１Ｄのそれぞれに所定の制御コマンドが出力さ
れて付勢され、レーザビームＬＡ，ＬＢ，ＬＣおよびＬ
Ｄを放射する。このレーザビームＬＡ，ＬＢ，ＬＣおよ
びＬＤは、感光体ドラム２３に所定の表面電位ＳＰが印
加され、現像装置２５の現像ローラに所定の現像バイア
ス電圧が印加され、ポリゴンミラー１２３の各多面鏡１
２３ａの回転角が感光体ドラム２３の所定位置に各レー
ザビームＬＡ，ＬＢ，ＬＣおよびＬＤを偏向（走査）可
能である場合には、感光体ドラム２３に静電潜像を書き
込むことのできる光強度を有している。なお、このレー
ザビームＬＡ，ＬＢ，ＬＣおよびＬＤは、予めＮＶＭ
（不揮発性メモリ）６２に記憶されている回動量に基づ
いて反射角が独立に設定されたガルバノミラー１０５Ａ
ないし１０５Ｄのそれぞれにより副走査方向に関して所
定の間隔となるように反射されてハーフミラー１２０，
１２１および１２２で順に合成され、偏向装置１２３の
多面鏡１２３Ａにより、一括して主走査方向に走査され
る。

【００５０】それぞれのレーザビームＬＡ，ＬＢ，ＬＣ
およびＬＤはまた、ビーム位置検出器１５１に入射する
ことで、ビーム位置検出器１５１から水平同期信号ＨＳ
ＹＮＣを出力させる。なお、各レーザビームは、一旦、
ＨＳＹＮＣ信号が出力されると、通常は画像データが供
給されるまでの間、継続して放射される。

【００５１】次に、各レーザ素子から放射されたレーザ
ビームの特性について、詳細に説明する。第１のレーザ
素子１０１ＡからのレーザビームＬＡは、有限焦点レン
ズ１０３Ａにより所定の収束性が与えられ、絞り１０４
Ａにより断面ビーム形状が所定の形状に整形されてガル
バノミラー１０５Ａにより偏向装置１２３の反射面に対
して第１の方向の所定の位置に向けて反射される。この
レーザビームＬＡは、第１のハーフミラー１２０を通過
される。

【００５２】第２のレーザ素子１０１Ｂからのレーザビ
ームＬＢは、有限焦点レンズ１０３Ｂにより所定の収束
性が与えられ、絞り１０４Ｂにより断面ビーム形状が所
定の形状に整形されて、第１のレーザビームＬＡとの間
の副走査方向距離が所定の距離となるようガルバノミラ
ー１０５Ｂで、偏向装置１２３の反射面に向けて反射さ
れる。なお、レーザビームＬＢは、第１のハーフミラー
１２０で反射されて、第１のレーザビームＬＡと合成さ
れる。

【００５３】第３のレーザ素子１０１Ｃからのレーザビ
ームＬＣは、第２のレーザ素子１０１Ｂからのレーザビ
ームＬＢに対して副走査方向に所定のビーム間隔を提供
可能にレーザ素子１０１Ｃを出射され、有限焦点レンズ
１０３Ｃにより所定の収束性が与えられ、絞り１０４Ｃ
により断面ビーム形状が所定の形状に整えられて、ガル
バノミラー１０５Ｃで反射されて第２のハーフミラー１
２１に案内される。ハーフミラー１２１に案内されたレ
ーザビームＬＣは、ハーフミラー１２１で反射され、第
１のハーフミラー１２０で合成されたレーザビームＬ
（＝ＬＡ＋ＬＢ）に、さらに合成される。

【００５４】第４のレーザ素子１０１Ｄからのレーザビ
ームＬＤは、第３のレーザ素子１０１Ｃからのレーザビ
ームＬＣに対して副走査方向に所定のビーム間隔を提供
可能にレーザ素子１０１Ｄを出射され、有限焦点レンズ
１０３Ｄにより所定の収束性が与えられ、絞り１０４Ｄ
により断面ビーム形状が所定の形状に整えられて、ガル
バノミラー１０５Ｄで反射されて第３のハーフミラー１
２２に案内される。このハーフミラー１２２に案内され
たレーザビームＬＤは、ハーフミラー１２２で反射さ
れ、第２のハーフミラー１２１で合成されたレーザビー
ムＬ（＝ＬＡ＋ＬＢ＋ｌＣ）に、さらに合成される。

【００５５】このようにして、平面方向からみた状態で
は１本で副走査方向には所定の間隔を有するレーザビー
ムＬ（＝ＬＡ＋ＬＢ＋ＬＣ＋ＬＤ）が偏向前光学系１０
２により合成され、シリンダレンズ１２５により、副走
査方向に関してのみさらに収束性が与えられて、偏向装
置１２３の反射面に向けて出射される。

【００５６】このようにして、平面方向からみた状態で
は１本で、副走査方向に関してのみ所定の間隔が与えら
れた４本のレーザビームＬＡ，ＬＢ，ＬＣおよびＬＤ
は、１本のレーザビームＬ（ＬＡ＋ＬＢ＋ＬＣ＋ＬＤ）
として、偏向装置１２３により、同時に偏向（走査）さ
れ、感光体ドラム２３の所定の位置に結像される。従っ
て、通常の１ライン露光の露光装置に比較して、偏向装
置１２３の反射面の面数および回転数が同一である場合
に、副走査方向については４倍の速度で画像を記録でき
る。

【００５７】偏向装置１２３は、例えば８面の平面反射
鏡（反射面）が正多角形に配置された多面鏡本体１２３
Ａと、多面鏡本体１２３Ａを主走査方向（第２の方向）
に、所定の速度で回転させる図示しないモータとを有し
ている。

【００５８】偏向装置１２３と像面すなわち感光体ドラ
ム２３の外周の露光位置Ｘに対応する位置であって設計
上の焦平面との間には、偏向装置１２３の各反射面によ
り所定の方向に偏向（走査）されたレーザビーム（ＬＡ
＋ＬＢ＋ＬＣ＋ＬＤ）に、所定の光学特性を与える第１
および第２の結像レンズ１３０Ａおよび１３０Ｂからな
る２枚組みレンズと、各レーザビームを一括して露光位
置Ｘに向けて出射する出射ミラー１３１およびマルチビ
ーム露光装置２１とプリンタ部２０を気密する防塵ガラ
ス１３２を含む偏向後光学系１３０、偏向後光学系１３
０の第２の結像レンズ１３０Ｂを出射されたレーザビー
ムＬ（＝ＬＡ＋ＬＢ＋ＬＣ＋ＬＤ）のそれぞれのレーザ
ビームＬＡ，ＬＢ，ＬＣおよびＬＤが、画像が書き込ま
れる領域より前の所定の位置に到達したことおよびその
位置（通過タイミング）を検知するためのビーム位置検
出器１５１、偏向後光学系１３０の第２レンズ１３０Ｂ
とビーム位置検出器１５１との間に配置され、第２レン
ズ１３０Ｂを通過された４本のレーザビームＬＡ，Ｌ
Ｂ，ＬＣおよびＬＤの一部をビーム位置検出器１５１に
向かって反射させる折り返しミラー１５２、および折り
返しミラー１５２とビーム位置検出器１５１との間に配
置され、ビーム位置検出器１５１に入射するレーザビー
ムＬ（＝ＬＡ＋ＬＢ＋ＬＣ＋ＬＤ）に、レーザビームＬ
を組成する個々のＬＡ＋ＬＢ＋ＬＣ＋ＬＤのそれぞれの
発光波長に対応する順列を与える分光プリズム１５３等
が配列されている。

【００５９】なお、ビーム位置検出器１５１は、図７を
用いて後段に詳述する受光面が感光体ドラム２３の外周
の位置と光学的に同等距離となる等価像面であって、感
光体ドラム２３の端部近傍に対応する位置に配置されて
いる。

【００６０】次に、ガルバノミラーについて詳細に説明
する。図４は、ガルバノミラーの斜視図である。ミラー
１６０は、微小角度変位可能に、弾性支持体により弾性
的に支持されている。弾性支持体は、ミラー１６０を支
持する支持面とフレームとしてのヨーク１６１との接続
に利用される保持面と支持面および保持面のそれぞれを
連結する２つのねじれ変形部（捩ればね部）を有する板
バネ１６２に接着されている。すなわち、ミラー１６０
は、板ばね１６２の捩ればね部が所定の方向に捩れるこ
とにより、矢印Ｒ方向に回転可能である。なお、ミラー
１６０の反射面すなわち蒸着面は、板バネ１６２により
指示される側と反対側に規定されている。

【００６１】これに対して、ガルバノミラー１０５Ａ，
１０５Ｂ，１０５Ｃおよび１０５Ｄは、それぞれ、副走
査方向と直交し、主走査方向を含む面において主走査方
向の軸線を回転軸として反射面の角度が微小に変更可能
であり、各レーザ素子１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃお
よび１０１Ｄから偏向装置１２３に案内されるレーザビ
ームＬすなわち上述したＬＡ＋ＬＢ＋ＬＣ＋ＬＤ相互間
の副走査方向間隔を、自在に設定できる。すなわち、第
１のレーザ素子１０１Ａから偏向装置１２３に案内され
るレーザビームＬＡの副走査方向位置を第１のガルバノ
ミラー１０５Ａにより設定し、このレーザビームＬＡを
基準として、第２ないし第４のレーザビームＬＢ，ＬＣ
およびＬＤのそれぞれの副走査方向間隔を、第２ないし
第４のガルバノミラー１０５Ｂ，１０Ｃおよび１０５Ｄ
のミラーの角度を調整することにより最適に設定するこ
とができる。

【００６２】詳細には、露光装置２１の解像度すなわち
印字密度が６００ＤＰＩ（ドット・パー・インチ）であ
るから、感光体２３上での１ドットの直径は、４２．３
μｍとなり、第１のレーザビームＬＡと第２のレーザビ
ームＬＢとの像面上の間隔が４２．３μｍ、同様にレー
ザビームＬＡとＬＣとの間の間隔が８４．６μｍ、また
レーザビームＬＡとレーザビームＬＤとの間隔が１２
６．９μｍとなるように、ガルバノミラー１０５Ｂ，１
０５Ｃおよび１０５Ｄのミラーの角度が設定される。

【００６３】各ガルバノミラー１０５Ｂ，１０５Ｃおよ
び１０５Ｄのミラー１６０の角度は、水平同期検出用光
検出器（ポジションセンサ）１５１にレーザビームＬ
（ＬＡ＋ＬＢ＋ＬＣ＋ＬＤ）が入射された位置を検出す
ることにより、以下に示すように、容易に整合される。

【００６４】ビーム位置検出器１５１は、図７に示すよ
うに、走査方向（紙面の上下方向）には同一列上に、副
走査方向には約４２．３μｍの間隔で配置された４つの
受光領域を有している。なお、それぞれの受光領域は、
図８を用いて以下に説明するように、副走査方向の中央
で２分割されている。

【００６５】レーザビームＬがビーム位置検出器１５１
上を通過すると、検出器１５１は、図８に示すように、
各レーザビームＬＡ，ＬＢ，ＬＣおよびＬＤのビーム断
面が２分割された領域の中央を通過したか、いづれかの
領域に偏って通過したかを、検知する。従って、各レー
ザビームの断面が各検出領域の中央を通過するよう、ガ
ルバノミラー１０５のミラー１６０の角度を設定すれば
よい。なお、水平同期信号は、基準となるレーザビーム
ＬＡを第１の受光領域で受光したタイミングで出力さ
れ、残りのレーザビームＬＢ，ＬＣおよびＬＤの水平同
期信号は、レーザビームＬＡから所定時間経過後に出力
される。

【００６６】また、ビーム位置検出器１５１に設けられ
る受光領域の個数および副走査方向間隔は、露光装置２
１内に組み込まれる半導体レーザ素子の個数Ｎと、露光
装置２１（画像形成装置１）に要求される解像度に基づ
いて任意に設定されることはいうまでもない。

【００６７】例えば、要求される解像度が４００ＤＰＩ
であるならば、上述した受光領域の副走査方向の間隔
は、６３．５μｍとなる。すなわち、印字密度をＩ、レ
ーザビームの本数（半導体レーザ素子の個数）をＮとす
ると、ビーム位置検出器１５１に設けられるべき受光領
域の数は、Ｎ個、受光領域の間隔は、２５．４／Ｉｍｍ
となる。

【００６８】なお、ビーム位置検出器１５１は、基板１
５１Ａにより、主走査方向および副走査方向のそれぞれ
に微動可能に配置され、基板１５１Ａの位置を調整する
ことにより、最適な位置に固定できる。

【００６９】次に、分光プリズム１５３とビーム位置検
出器１５１の受光面に案内される各レーザビームＬ（＝
ＬＡ＋ＬＢ＋ＬＣ＋ＬＤ）との関係を説明する。ビーム
位置検出器１５１は、図７を用いて説明したように、走
査方向には同一列上に、かつ副走査方向には約４２．３
μｍの間隔で配列された４つの受光領域が設けられてい
る。

【００７０】ビーム位置検出器１５１に入射されるレー
ザビームＬは、図９に示されるように、分光プリズム１
５３により、レーザビームＬを組成するレーザビームＬ
Ａ，ＬＢ，ＬＣおよびＬＤのそれぞれの波長すなわちλ
_A＝６４０ｎｍ，λ_B＝６６０ｎｍ，λ_C＝６８０ｎｍお
よびλ_D＝７００ｎｍのそれぞれの屈折率ｎの差に応じ
て主走査方向に分光されて、波長の短い順に、検出器１
５１の受光面に案内される。

【００７１】すなわち、レーザビームＬＡ，ＬＢ，ＬＣ
およびＬＤは、分光プリズム１５３により、それぞれ異
なる偏角が与えられ、それぞれの偏角ｉ_n は、αを分光
プリズム頂角、ｎを分光プリズム屈折率、ｉ₀ を分光プ
リズムに対する入射角、とするとき、ｉ_n ＝ｉ₀ −α＋ｓｉｎ^-1（ｎｓｉｎ（ｓｉｎ^-1（ｓｉ
ｎｉ₀ ／ｎ）−α））で示されるので、レーザビームＬＡ，ＬＢ，ＬＣおよび
ＬＤの波長により異なる大きさを示し、波長の短いレー
ザビームほど偏角がｉ_n 増大される。

【００７２】なお、屈折率ｎと波長λとの関係は、Ａ₀
ないしＡ₅ をプリズムを構成する光学ガラスの種類に依
存する定数とするとき、ｎ² ＝Ａ₀ ＋Ａ₁ λ² ＋Ａ₂ λ^-2＋Ａ₃ λ^-4＋Ａ₄ λ^-6
＋Ａ₅ λ^-8 で表される。

【００７３】従って、それぞれのレーザビームＬＡ，Ｌ
Ｂ，ＬＣおよびＬＤの波長により、ビームスポットが到
達される位置がずれることになり、上述した実施の形態
では、ＬＡ，ＬＢ，ＬＣおよびＬＤの順すなわち昇順
で、検出器１５１に入射される。

【００７４】なお、ビーム位置検出器１５１の頂角の向
きとレーザビームＬＡ，ＬＢ，ＬＣおよびＬＤの波長と
の関係は一定であるから、ビーム位置検出器１５１の副
走査方向の向きと、各レーザビームの波長の長短を適切
に設定することで、光検出器１５１に案内される各レー
ザビームの順序を、任意に設定できる。

【００７５】以下、ビーム検出器１５１同期検出の方法
について説明する。図９に示したように、分光プリズム
１５３に案内されたレーザビームＬ（ＬＡ＋ＬＢ＋ＬＣ
＋ＬＤ）は、分光プリズム１５３により波長が短い順に
大きく屈折されることから、第１に、レーザビームＬＡ
（λ_A＝６４０ｎｍ）がビーム位置検出器１５１に、入
射される。

【００７６】ビーム位置検出器１５１に入射したレーザ
ビームＬＡは、検出器１５１により光電変換され、図６
に示したビーム位置検出回路７４を経由してＣＰＵ６０
に、入力される。

【００７７】これにより、所定のタイミング（レーザビ
ームの検知から画像信号発生までの時間ｔ）経過後に、
第１のレーザビームＬＡを画像信号で変調する（画像を
書き込む）画像開始位置の基準となる水平同期信号ＨＳ
ＹＮＣが、画像メモリ６３に出力される。以下、画像メ
モリ６３から出力される画像データに基づいてレーザ駆
動回路７１Ａからレーザ素子１０１Ａに供給されるレー
ザ駆動電流の大きさが変化され、画像データに対応して
強度変調された記録レーザビームＬＡが感光体ドラム２
３の所定位置（図１に示した位置Ｘ）に照射されて、感
光体ドラム２３に、静電潜像が形成される。

【００７８】ビーム位置検出器１５１には、第２のレー
ザビームＬＢ、第３のレーザビームＬＣ、・・・、が次
々と入射され、分光プリズム１５３により分光された波
長毎の順番に従って、順次、ビーム位置検出回路７４を
経由してＣＰＵ６０に、入力される。このとき、各レー
ザビームＬＢ，ＬＣ，・・・は、分光プリズム１５３に
より、光学的に共役な関係で区分されているため、レー
ザビームＬＢ，レーザビームＬＣ，・・・のそれぞれに
ついても、画像信号発生までの時間ｔは、同一である。

【００７９】つまり、各レーザビームは、分光プリズム
１５３に入射されるまでは、例えば光軸のズレ等による
機械的なズレを含むが、分光プリズムを通過することに
より、同時になっている。

【００８０】従って、検出器１５１に最初に入射したレ
ーザビームＬＡに対して一定時間ｔ後に画像信号による
レーザビームの変調すなわち画像の書き込みを開始した
場合、次に入射したレーザビームに対しても同じく一定
時間ｔ後に画像信号による変調すなわち画像の書き込み
を開始すればよいことになる。

【００８１】これにより、上述した入射位置のズレが書
き出し位置のズレとなって、画質が劣化することが防止
される。図１０は、図２に示した露光装置の別の実施の
形態を示すもので、光源としての第１ないし第４の半導
体レーザ素子２０１Ａないし２０１Ｄと、図２に示した
露光装置に比較して頂角の向きが副走査方向で逆向きと
なるよう配置された分光プリズム２５３を有している。
なお、露光装置２２１において、図２に示した構成と同
一の構成については、同じ符号を付して、詳細な説明を
省略する。また、各レーザ素子２０１Ａないし２０１Ｄ
のそれぞれが放射するレーザビームの波長λ（Ａ，Ｂ，
ＣおよびＤ）は、常温下で、それぞれλ_A（ＬＡ）＝７
００±１０ｎｍ，λ_B（ＬＢ）＝６８０±１０ｎｍ，λ_C
（ＬＣ）＝６６０±１０ｎｍおよびλ_D（ＬＤ）＝６４
０±１０ｎｍである。

【００８２】図１０に示した露光装置によれば、レーザ
ビームＬは、分光プリズム２５３により、波長の短いレ
ーザビームＬＤ，ＬＣ，ＬＢおよびＬＡの順の大きさの
偏角ｉ_n が与えれることから光検出器１５１から見る
と、図１１に示す分光パターンおよびプリズム２５３の
向きに依存して、波長の短いレーザビームＬＤが波長の
長いレーザビームＬＡよりも、光検出器１５１に後から
入射されるので、レーザビームＬＡ，ＬＢ，ＬＣおよび
ＬＤの順すなわち降順で、光検出器１５１に案内される
ことになる。

【００８３】図１２は、図２および図１０に示した露光
装置とは異なるカラープリンタ装置向けの一例を示す概
略平面図である。なお、図２あるいは図１０に示した構
成と同一の構成については、同じ符号を付して詳細な説
明を省略する。

【００８４】図１２に示す露光装置３２１は、イエロー
（黄、以下Ｙで示す）、マゼンタ（深紅、以下Ｍで示
す）およびシアン（青紫、以下Ｃで示す）の色分解され
た色成分に対応する２本×３組のレーザビームを放射す
る第１ないし第６の半導体レーザ素子３０１ＹＡ，３０
１ＹＢ，３０１ＭＡ，３０１ＭＢ，３０１ＣＡおよび３
０１ＣＢならびに黒の補充に利用されるブラック（黒、
以下Ｂで示す）に対応する２本のレーザビームを放射す
る第７および第８の半導体レーザ素子３０１ＢＡ，３０
１ＢＢを有している。なお、それぞれの半導体レーザ素
子は、各色成分に対応する組毎に異なる発光波長のレー
ザビームＬＹＡおよびＬＹＢ，ＬＭＡおよびＬＭＢ，Ｌ
ＣＡおよびＬＣＢならびにＬＢＡおよびＬＢＢを発生す
るもので、それらの波長λ（Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ）は、
常温下で、それぞれλ_Y（ＬＹ）＝６６０±１０ｎｍ，
λ_M（ＬＭ）＝６８０±１０ｎｍ，λ_C（ＬＣ）＝７００
±１０ｎｍおよびλ_B（ＬＢ）＝６４０±１０ｎｍであ
る。

【００８５】第１ないし第８の半導体レーザ素子３０１
ＹＡ，３０１ＹＢ，３０１ＭＡ，３０１ＭＢ，３０１Ｃ
Ａ，３０１ＣＢ，３０１ＢＡおよび３０１ＢＢから放射
されたレーザビームＬＹＡ，ＬＹＢ，ＬＭＡ，ＬＭＢ，
ＬＣＡ，ＬＣＢ，ＬＢＡおよびＬＢＢは、それぞれ、対
応して設けられる有限焦点レンズ３０３ＹＡ，３０３Ｙ
Ｂ，３０３ＭＡ，３０３ＭＢ，３０３ＣＡ，３０３Ｃ
Ｂ，３０３ＢＡおよび３０３ＢＢにより所定の収束性が
与えられ、それぞれの有限焦点レンズと組み合わせられ
ている絞り３０５ＹＡ，３０５ＹＢ，３０５ＭＡ，３０
５ＭＢ，３０５ＣＡ，３０５ＣＢ，３０５ＢＡおよび３
０５ＢＢで所定の断面形状が与えられた後、ハーフミラ
ー３０６Ｙ，３０６Ｍ，３０６Ｃおよび３０６Ｂによ
り、各色成分毎に、１本（合計４本）のレーザビームＬ
Ｙ，ＬＭ，ＬＣおよびＬＢに合成される。

【００８６】色成分毎に１本に合成されたレーザビーム
ＬＹ，ＬＭ，ＬＣおよびＬＢは、偏向装置１２３との間
に設けられたシリンダレンズ１２５Ｙ，１２５Ｍ，１２
５Ｃおよび１２５Ｂにより副走査方向に関してさらに収
束されて、ビーム合成ミラー３２７により副走査方向に
所定の間隔で１まとめに合成され、レーザビームＬとし
て、偏向装置１２３に案内される。

【００８７】レーザビームＬは、以下、偏向装置１２３
の多面鏡１２３Ａにより、一括して主走査方向に走査さ
れる。偏向装置１２３により走査されたレーザビームＬ
は、第１，第２の結像レンズ１３０ａ，１３０ｂによ
り、偏向装置１２３の多面鏡１２３Ａで反射された位置
に比較して副走査方向の間隔が広げられるとともに、偏
向装置１２３の多面鏡１２３Ａの回転量と結像位置での
主走査方向距離とが比例するよう所定の結像特性が与え
られて、図１３に示すような、４組の画像形成部３５０
Ｙ，３５０Ｍ，３５０Ｃおよび３５０Ｂに対して、ミラ
ー３３３Ｂ，３３３Ｙ，３３５Ｙ，３３７Ｙ，３３３
Ｍ，３３５Ｍ，３３７Ｍ，３３３Ｃ，３３５Ｃおよび３
３７Ｃにより案内される。

【００８８】偏向装置１２３により走査されたレーザビ
ームＬの一部は、折り返しミラー１５２でビーム位置検
出器１５１に向けて反射され、分光プリズム１５３によ
り、レーザビームの波長に応じてＬＢ，ＬＹ，ＬＭおよ
びＬＣの順に時間差が与えられて、ビーム位置検出器１
５１に案内される。

【００８９】ビーム位置検出器１５１に入射したレーザ
ビームＬＢは、検出器１５１により光電変換され、図６
に示したと同様に構成された図示しない信号処理部（制
御回路）において、所定のタイミング（レーザビームの
検知から画像信号発生までの時間ｔ）経過後に、第１の
レーザビームＬＢを画像信号で変調する画像開始位置の
基準となる水平同期信号ＨＳＹＮＣの出力に利用され
る。

【００９０】以下、図１３に示したカラー画像形成装置
においては、各画像形成部３５０Ｂ，３５０Ｙ，３５０
Ｍおよび３５０Ｃの感光体ドラム３５８Ｂ，３５８Ｙ，
３５８Ｍおよび３５８Ｃのそれぞれに、ビーム位置検出
器１５１に最初に案内された第１のレーザビームＬＢを
基準として、図示しない画像メモリからの画像データに
対応して強度変調された第１ないし第４の記録レーザビ
ームＬＢ，ＬＹ，ＬＭおよびＬＣが、上述した露光装置
３２１のミラー３３３Ｂ，３３３Ｙ，３３５Ｙ，３３７
Ｙ，３３３Ｍ，３３５Ｍ，３３７Ｍ，３３３Ｃ，３３５
Ｃおよび３３７Ｃを経由して、順次照射される。

【００９１】これにより、それぞれの感光体ドラム３５
８Ｂ，３５８Ｙ，３５８Ｍおよび３５８Ｃに対応して配
置されている帯電装置３６０Ｂ，３６０Ｙ，３６０Ｍお
よび３６０Ｃにより予め所定の表面電位に帯電されてい
る各感光体ドラムに、静電像が形成され、それぞれの感
光体ドラムに対応して配置されている現像装置３６２
Ｂ，３６２Ｙ，３６２Ｍおよび３６２Ｃからトナーが供
給されて、各感光体ドラム上に、あわせて４色のトナー
像が形成される。

【００９２】各感光体ドラム３５８Ｂ，３５８Ｙ，３５
８Ｍおよび３５８Ｃに形成された４色のトナー像は、カ
セット３７０から給紙ローラ３７２により引き出され、
レジストローラ３７４で、ビーム位置検出器１５１によ
り検知されたレーザビームＬＢに基づいて生成された水
平同期信号ＨＳＹＮＣに対してタイミングが整合されて
吸着ローラ３７６により搬送ベルト３５２の所定の位置
にセットされて搬送される用紙Ｐに、各感光体ドラムに
対して搬送ベルト３５２の反対側から接触される転写ロ
ーラ３６４Ｂ，３６４Ｙ，３６４Ｍおよび３６４Ｃによ
り、Ｙトナー像，Ｍトナー像，Ｃトナー像およびＢトナ
ー像の順に重ね合わせ出力に利用される。

【００９３】用紙Ｐに転写された４色のトナー像は、定
着装置３７８により、用紙Ｐに定着される。一方、各感
光体ドラム３５８Ｂ，３５８Ｙ，３５８Ｍおよび３５８
Ｃに残った転写残りトナーは、クリーニング装置３６６
Ｂ，３６６Ｙ，３６６Ｍおよび３６６Ｃにより除去され
る。また、各感光体ドラム３５８Ｂ，３５８Ｙ，３５８
Ｍおよび３５８Ｃに残った残留電荷が消去される。

【００９４】なお、図１２に示した露光装置において、
それぞれの組の半導体レーザ素子が放射するレーザビー
ムの発光波長を、図１０を用いて説明した例と同様に、
逆の順に設定し、プリズム３５３の頂角の向きを反対向
きに配置しても、それぞれのレーザビームＬＢ，ＬＹ，
ＬＭおよびＬＣを、順に検出できる。

【００９５】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の露光装
置は、一括して露光された複数の光ビームを、それぞれ
の光ビームに対応して設けられている光検出器により検
出して水平同期信号を得る際に、光ビーム相互の間隔の
ずれと光検出器相互間のずれとにより各光ビームの画像
の書き出し位置がずれることを防止できる。すなわち、
光検出器の前に分光プリズムを設けることにより、各光
ビームを波長の長さの順短に分光して、その順で同期検
知を行うため、機構的・電気的な要因による位置ズレを
生じることなく同期検知が可能となる。この場合、各光
ビームの画像信号に対するレンズ通過のタイミングを同
時に行うことができ、同期検知ズレに伴う画像への影響
を最小限に抑えることができる。

【００９６】従って、光ビームを発生する半導体レーザ
素子と光ビームを検出して水平同期信号を出力する光検
出器とに要求される高度な位置調整およびその調整に必
要となる作業時間が低減され、製造コストが低下され
る。

【００９７】また、半導体レーザ素子を保持する保持部
材、光検出器を支持する支持部材、およびそれらが装着
されるハウジング等の部品精度の許容値を緩めることが
でき、部品コストも低減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態としての露光装置が組み
込まれる画像形成装置の一例を示す概略図。

【図２】図１に示した画像形成装置の露光装置の概略平
面図。

【図３】図２に示した露光装置に組み込まれる発光ユニ
ット（レーザ素子）を示す概略図。

【図４】図２に示した露光装置に組み込まれるガルバノ
ミラーの概略を示す概略図。

【図５】図２に示した露光装置の偏向前光学系の一例を
示す概略図。

【図６】図２に示した露光装置の制御系の一例を示す概
略ブロック図。

【図７】図２に示した露光装置に組み込まれるビーム位
置検出器の受光面の一例を示す概略図。

【図８】図７に示したビーム位置検出器の受光面の一受
光領域の例を示す概略図。

【図９】図７に示したビーム位置検出器の受光面に入射
するレーザビームの組成と分光プリズムによりレーザビ
ームが組成毎に分離される状態を説明する概略図。

【図１０】図２に示した露光装置の別の実施の形態を説
明する概略平面図。

【図１１】図１０に示した露光装置における分光プリズ
ムによりレーザビームが組成毎に分離される状態を説明
する概略図。

【図１２】図２に示した露光装置のさらに別の実施の形
態を説明する概略平面図。

【図１３】図１２に示した露光装置が適用されるカラー
画像形成装置の一例を示す概略図。

【符号の説明】

１・・・デジタル複写装置、１０・・・スキャナ部、１１・・・第１キャリッジ、１４・・・光電変換素子、２０・・・プリンタ部、２１・・・露光装置、２２・・・画像形成部、２３・・・感光体ドラム、３２・・・アライニングローラ、６０・・・ＣＰＵ、６１・・・クロック発生回路、６２・・・ＮＶＭ、６３・・・画像メモリ、６４・・・画像バス、７１（Ａ，Ｂ，ＣおよびＤ）・・・レーザ駆動回路、７２（Ａ，Ｂ，ＣおよびＤ）・・・ガルバノミラー駆動
回路、７３・・・ポリゴンモータ駆動回路、７４・・・ビーム位置検出回路、８１・・・操作パネル、１０１（Ａ，Ｂ，ＣおよびＤ）・・・半導体レーザ素
子、１０２・・・偏向前光学系、１０２（Ａ，Ｂ，ＣおよびＤ）・・・偏向前光学系、１０３（Ａ，Ｂ，ＣおよびＤ）・・・有限焦点レンズ、１０４（Ａ，Ｂ，ＣおよびＤ）・・・絞り、１０５（Ａ，Ｂ，ＣおよびＤ）・・・ガルバノミラー、１１０（Ａ，Ｂ，ＣおよびＤ）・・・発光ユニット、１２０・・・第１のハーフミラー、１２１・・・第２のハーフミラー、１２２・・・第３のハーフミラー、１２３・・・偏向装置、１２５・・・シリンダレンズ、１３０・・・偏向後光学系、１３０Ａ・・・第１レンズ、１３０Ｂ・・・第２レンズ、１３１・・・ミラー１３２・・・防塵ガラス、１５１・・・ビーム位置検出器、１５２・・・折り返しミラー、１５３・・・分光プリズム。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに異なる波長の光を放射する複数の光
源と、この複数の光源のそれぞれから放射された光を平行光ま
たは集束光に変換する第一の光学系と、この光学系を通過された光を偏向する偏向装置と、この偏向装置で偏向された光を所定位置に結像させる第
二の光学系と、この第二の光学系を通過された光を、それぞれの光の波
長に応じたタイミングで出射する分離光学系と、この分離光学系により分離された光を順に検知して光電
変換する光電変換装置と、を有することを特徴とする露
光装置。
【請求項２】互いに異なる波長の光を放射する複数の光
源と、この複数の光源のそれぞれから放射された光を平行光ま
たは集束光に変換する第一の光学系と、この光学系を通過された光を第一の方向に偏向する偏向
装置と、この偏向装置で偏向された光を所定位置に結像させる第
二の光学系と、この第二の光学系を通過された光を、前記第一の方向に
関し、それぞれの光の波長に応じて所定の時間差のタイ
ミングで出射する分離光学系と、この分離光学系により分離された光を順に検知して光電
変換する光電変換装置と、を有することを特徴とする露
光装置。
【請求項３】互いに異なる波長の光を放射する複数の光
源と、この複数の光源のそれぞれから放射された光を平行光ま
たは集束光に変換する第一の光学系と、この光学系を通過された光を第一の方向に偏向する偏向
装置と、この偏向装置で偏向された光を所定位置に結像させる第
二の光学系と、この第二の光学系を通過された光を、前記第一の方向に
関し、それぞれの光の波長の昇順または降順に応じて所
定の時間差のタイミングで出射する分離光学系と、この分離光学系により分離された光を順に検知して光電
変換する光電変換装置と、を有することを特徴とする露
光装置。
【請求項４】互いに異なる波長の光を放射する複数の光
源と、この複数の光源のそれぞれから放射された光を平行光ま
たは集束光に変換する第一の光学系と、この光学系を通過された光を第一の方向に偏向する偏向
装置と、この偏向装置で偏向された光を所定位置に結像させる第
二の光学系と、この第二の光学系を通過された光を、前記第一の方向に
関し、それぞれの光の波長の昇順または降順に応じて所
定の時間差のタイミングで出射する分離光学系と、この分離光学系により分離された光を順に検知して光電
変換する光電変換装置と、この光電変換装置からの出力に基づいて、前記複数の光
源のそれぞれに、所定のタイミングで画像信号を印加す
る画像出力装置と、を有することを特徴とする露光装
置。
【請求項５】互いに異なる波長の光を放射する複数の光
源と、この複数の光源のそれぞれから放射された光を平行光ま
たは集束光に変換する第一の光学系と、この光学系を通過された光を第一の方向に偏向する偏向
装置と、この偏向装置で偏向された光を所定位置に結像させる第
二の光学系と、この第二の光学系を通過された光を、前記第一の方向に
関し、それぞれの光の波長の昇順または降順に分光して
出射する分光プリズムと、この分光プリズムにより波長の差に基づいて分離された
光を順に検知して光電変換する光電変換装置と、この光電変換装置からの出力に基づいて、前記複数の光
源のそれぞれに、所定のタイミングで画像信号を印加す
る画像出力装置と、を有することを特徴とする露光装
置。
【請求項６】第１の波長の光を放射する第１の光源と、この第１の光源からの光の波長と異なる第２の波長の光
を放射する第２の光源と、前記第１の光源からの光と前記第２の光源からの光を、
第一の方向に偏向する偏向装置と、この偏向装置と前記それぞれの光源との間に配置され、
前記それぞれの光源を出射された光を第一の方向には、
平面方向から見た状態で１本の光となるよう、また前記
第一の方向と直交する第二の方向には、所定の間隔とな
るよう、重ね合わせる第一の光学装置群と、前記偏向装置により偏向された前記それぞれの光を、前
記偏向装置による偏向の大きさに対応する所定位置に結
像させる第二の光学装置群と、この第二の光学装置群を通過された前記それぞれの光
を、前記それぞれの光の波長に基づいて、前記第一の方
向に、所定のタイミングで分離する分離装置と、この分離装置により分離された光を順に検知して光電変
換する光電変換装置と、を有することを特徴とする露光
装置。
【請求項７】前記分離装置は、頂角が前記第一の方向に
向けられた分光プリズムであることを特徴とする請求項
６記載の露光装置。
【請求項８】前記光電変換装置は、前記第二の方向に、
所定の間隔で配列されていることを特徴とする請求項６
記載の露光装置。
【請求項９】第１の波長の光を放射する第１の光源と、この第１の光源からの光の波長と異なる第２の波長の光
を放射する第２の光源と、前記第１の光源からの光と前記第２の光源からの光を、
第一の方向に偏向する偏向装置と、この偏向装置と前記それぞれの光源との間に配置され、
前記それぞれの光源を出射された光を第一の方向には、
平面方向から見た状態で１本の光となるよう、また前記
第一の方向と直交する第二の方向には、所定の間隔とな
るよう、重ね合わせる第一の光学装置群と、前記偏向装置により偏向された前記それぞれの光を、前
記偏向装置による偏向の大きさに対応する所定位置に結
像させる第二の光学装置群と、この第二の光学装置群を通過された前記それぞれの光
を、前記それぞれの光の波長に基づいて、前記第一の方
向に、所定のタイミングで分離する分離装置と、この分離装置により分離された光を順に検知して光電変
換する光電変換装置と、この光電変換装置からの出力に基づいて、前記複数の光
源のそれぞれに、所定のタイミングで画像信号を印加す
る画像出力装置と、を有することを特徴とする露光装
置。