JP2003043390A - マルチビーム光走査光学系及びそれを用いた画像形成装置及びカラー画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の発光点からの光ビームの結像位置のズ
レを根本的に解消し、さらに複数の光スポットの集光状
態のばらつきを効果的に低減することによって、高速・
高画質の画像出力に最適なマルチビーム光走査光学系及
びそれを用いた画像形成装置及びカラー画像形成装置を
得ること。 【解決手段】 複数の発光点から出射したそれぞれの光
ビームを集光レンズで集光し、光偏向器の偏向面上に入
射させる光ビーム入射光学系を有し、複数の光ビームを
走査レンズ系を介し被走査面上に導光する際、光ビーム
入射光学系は、複数の発光点と集光レンズとの間にリレ
ー光学系を有しており、リレー光学系の複数の発光点に
相当する像面位置と集光レンズの複数の発光点に相当す
る像面位置を調整することにより、被走査面上における
複数の光スポットの集光状態のばらつきを低減したこ
と。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マルチビーム光走
査光学系及びそれを用いた画像形成装置及びカラー画像
形成装置に関し、特に高速・高記録密度を達成する為に
光源として複数の発光点を有する半導体レーザアレイを
使用した、例えばレーザービームプリンタやデジタル複
写機等の光学機器に好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】２つ以上の複数の異なる発光点から出射
された複数の光ビーム（光束）を回転多面鏡等の光偏向
器と走査レンズ等から構成される共通の走査光学系によ
り、被走査面である感光体等の記録媒体上にスポット状
に集光し、互いに副走査方向に分離した複数の光スポッ
トとして記録媒体上を主走査方向に同時に走査して画像
記録を行うマルチビーム画像形成装置が従来から知られ
ており、レーザービームプリンタやデジタル複写機等に
一部用いられている。

【０００３】また最近はレーザービームプリンタやデジ
タル複写機等のカラー化が進み、特にプリントスピード
に有利なタンデム方式の需要が高まりつつあり、このよ
うなカラー画像形成装置において、光走査装置をマルチ
ビーム化することによって、より一層の高速化を達成す
ることが試みられている。

【０００４】図１５に従来から用いられている複数の発
光点を有する光源を使用したマルチビーム光走査光学系
の主走査方向の要部断面図を示す。

【０００５】同図において６１は複数（同図では２つ）
の発光点から構成される半導体レーザー等から成る光源
（複数光源）であり、該光源６１から出射したそれぞれ
の光ビームはコリメータ−レンズ６２で略平行光束、若
しくは収束光束、若しくは発散光束とされ、開口絞り６
３でその光ビームの断面形状を整形し、シリンドリカル
レンズ６４によって副走査方向にのみ収束されて、光偏
向器であるポリゴンミラー６５の偏向面（偏向反射面）
６５ａ近傍におい主走査方向に長く伸びた焦線状に結像
される。さらに図中矢印Ａ方向に一定角速度で回転して
いるポリゴンミラー６５によって反射され偏向走査され
た複数の光ビームはｆθレンズ系６６によって感光ドラ
ム等から成る被走査面６７上にスポット状に集光され、
図中矢印Ｂ方向（主走査方向）に一定速度で走査され
る。

【０００６】６８は画像書出し位置検知の為のＢＤ光学
系（同期検出系）である。６８ａはＢＤスリット、６８
ｂは結像レンズ、６８ｃはＢＤセンサー、６９はＢＤミ
ラーである。

【０００７】この様なマルチビーム光走査光学系におい
ては、図１６に示すように複数の発光点（光源）Ａ、Ｂ
を副走査方向に縦に並べて配置してしまうと、被走査面
上における副走査方向の複数の線の間隔が記録密度より
も大幅に間隔が開いてしまう為、通常は図１７に示す様
に複数の発光点Ａ、Ｂを主走査方向に対し斜めに配置し
て、その斜めの角度δを微調整することにより、被走査
面上における副走査方向の複数の走査線の間隔を記録密
度に合わせて正確に調整している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の様な構成の
マルチビーム光走査光学系においては、複数の発光点
Ａ、Ｂを斜めに配置している為に図１８に示すように複
数の発光点Ａ、Ｂから出射した光ビームはポリゴンミラ
ー７５の偏向面７５ａ上で主走査方向に離れた位置に到
達し、且つポリゴンミラー７５から反射される光ビーム
の角度もそれぞれ異なる為、被走査面上において互いに
主走査方向に離れた位置にスポットが結像されることに
なる（光線Ａと光線Ｂ）。

【０００９】よって、この様な構成のマルチビーム光走
査光学系においては、ある１つの基準の発光点が被走査
面上に結像する位置に他の発光点からの光束の結像位置
を合わせる様に所定時間δＴだけタイミングをずらして
画像データを送っている。δＴだけ時間がずれたときの
ポリゴンミラー面は同図の７５ａ’の角度に設定され、
このときに反射される光線はＢ’の方向、即ちＡと同じ
方向に反射されることによって互いのスポットの結像位
置が一致することになる。

【００１０】このとき、何らかの原因、例えば光学系を
保持する光学ユニットと被走査面との位置誤差、光学ユ
ニットに光学部品を組み付けるときの組つけ誤差等によ
り、主走査方向のピントずれが発生する場合がある。こ
こでは、一例として被走査面７７が７７’の位置にずれ
てしまったと仮定する。このような場合、同図から明ら
かなようにそれぞれの光線の結像位置が主走査方向にδ
Ｙだけずれてしまうことになる。

【００１１】従来、このように光源７１からの光ビーム
の相対的な結像位置が、主走査方向にずれてしまうこと
によって、印字精度の低下・画質の劣化を招いてしまう
という問題点が存在していた。

【００１２】主走査方向のピントがずれる要因はさまざ
まであり、それら全てをゼロにすることは難しい。それ
を仮に調整するにしても調整工程にコストがかかってし
まう。さらに、最近においてはコストの観点からｆθレ
ンズにプラスチック材料を用いた光学系を使用すること
が多い。プラスチックレンズは射出成形で製造される
が、その面精度は光学ガラスを研磨することによって得
られる精度に比べて劣っている。特に、レンズのある部
分では設計値に対して凸に誤差が生じるが他の部分では
凹に誤差が生じる、ということが起こりやすい。このよ
うな面精度の誤差によるピントずれに対しては被走査面
全域に亙ってピントずれを補正することは難しい。

【００１３】よって光源７１からの光ビームの結像位置
ずれによる画質の劣化を補正することは非常に困難なこ
とであった。

【００１４】ここでは、簡単の為、発光点の数を２とし
て図示し説明しているが、発光点の数が３、４、……と
増加すればするほど、両端の発光点間において発生する
上記δＹの値が比例的に増大してくることは容易に理解
出来る。即ち、上記従来のマルチビーム光走査光学系に
おいては、高速化を達成する為に発光点の数を増加させ
ようとしても、前述の光源７１からの光ビームの結像位
置のずれが増大することにより印字精度の低下・画質の
劣化を招いてしまい、高速化が非常に難しいという問題
点があった。

【００１５】それを解決する為に、本出願人は先に提案
した特願2000−309245号において、図１９に示すように
光源（複数光源）１から出射したそれぞれの光ビームを
集光レンズ３で集光し、光偏向器５の偏向面５ａ上に入
射させる光ビーム入射光学系９を有するマルチビーム光
走査光学系において、該光ビーム入射光学系９は、該光
源１と該集光レンズ３との間にリレー光学系２を有し、
該リレー光学系２による複数の発光点１ａ，１ｂのそれ
ぞれの結像点よりも光源１側に、該光源１から出射した
それぞれの光ビームのビーム幅を制限する開口絞り６を
配置する構成をとることにより、該光源１から出射した
それぞれの光ビームの結像位置のずれを根本的に解消す
ることを開示している。

【００１６】尚、図１９において、１は２つの発光点１
ａ，１ｂを有する半導体レーザ等から成る光源であり、
前記図１７に示すように２つの発光点Ａ、Ｂを主走査方
向に対して斜めに配置して、その斜めの角度δを調整す
ることにより、被走査面８上における副走査方向のそれ
ぞれの線の間隔を記録密度に合わせて正確に調整してい
る。

【００１７】図１９において、２つの発光点１ａ，１ｂ
から出射した２つの光ビームはリレー光学系であるリレ
ーレンズ２によって開口絞り６を介してＰ点の位置に結
像される。Ｐ点の位置に結像された２つの光ビームは、
集光レンズ３によって略平行光束または収束光束または
発散光束とされ、シリンドリカルレンズ４によって副走
査方向にのみ収束されて、光偏向器であるポリゴンミラ
ー５の偏向面（偏向反射面）５ａ近傍において主走査方
向に長く伸びた焦線状に結像される。

【００１８】シリンドリカルレンズ４はガラス材料から
成る凸のパワーの第１のシリンドリカルレンズ４ａと、
プラスチック材料から成る凹のパワーの第２のシリンド
リカルレンズ４ｂの２枚のレンズから構成されており、
走査レンズ系であるプラスチック材料から成るｆθレン
ズ系７の環境変動による副走査方向のピント移動を補正
している。開口絞り６はリレーレンズ２を通過した後
で、例えば収束光束とされた２つの光ビームのビーム幅
を制限しており、該リレーレンズ２による２つの発光点
１ａ，１ｂの結像位置であるＰ点よりも、光源１側に配
置されている。集光レンズ３は開口絞り６と偏向面５ａ
とを略共役な関係とするように配置されている。

【００１９】尚、上記、リレーレンズ２、開口絞り６、
集光レンズ３、そしてシリンドリカルレンズ４等の各要
素は光ビーム入射光学系９の一要素を構成している。

【００２０】そして図中矢印Ａ方向に一定角速度で回転
しているポリゴンミラー５によって反射され偏向走査さ
れた２つの光ビームは走査レンズ系７によって被走査面
としての感光ドラム面８上にスポット状に集光され、図
中矢印Ｂ方向（主走査方向）に一定速度で走査される。

【００２１】図２０は上記マルチビーム光走査光学系に
おける光ビーム入射光学系の部分を示す副走査断面図で
ある。ここでは発光点の数を２つとして説明する。

【００２２】２つの発光点１ａ，１ｂから出射したそれ
ぞれの光ビームはリレー光学系であるリレーレンズ２に
よってＰ点の位置にそれぞれ結像される。Ｐ点の位置に
結像されたそれぞれの光ビームは集光レンズ３によって
略平行光束または収束光束または発散光束とされ、シリ
ンドリカルレンズ４によって副走査方向にのみ収束され
て、光偏向器であるポリゴンミラー５の偏向面５ａ近傍
において主走査方向に長く伸びた焦線状に結像される。

【００２３】ここで、上記２つの発光点１ａ，１ｂから
出射したそれぞれの光ビームの主光線ＰＡ・ＰＢは、リ
レーレンズ２の後側焦点位置Ｑ点において交差する。一
方、集光レンズ３は、リレーレンズ２の後側焦点位置Ｑ
点と偏向面５ａとを略共役な関係とするように配置され
ている。その様に集光レンズ３を配置した場合、Ｑ点に
おいて交差した２本の主光線ＰＡ・ＰＢは集光レンズ３
によって偏向面５ａ上の点において再度交差する。

【００２４】このような構成にすると図１８における光
線Ａに相当する光線ＰＡと、図１８における光線Ｂ’に
相当する光線ＰＢとが完全に同一経路をたどることにな
り、その結果として、従来の如き主走査方向のピントず
れに起因する、２つの光ビームの主走査方向の結像位置
ずれδＹが原理的に発生しないことになる。

【００２５】一方、マルチビーム光走査光学系において
は複数の発光点のうちの一部は必然的にコリメータレン
ズの光軸からずれた位置に配置されることになってしま
う。光軸から外れた位置から出射されてコリメータレン
ズに入射する光ビームに対しては、該コリメータレンズ
の収差の影響により、被走査面上において所望の光スポ
ットの集光状態を得ることが出来ない。

【００２６】具体的には、コリメータレンズの像面湾曲
収差によるものであり、例えば従来の図１５に示したよ
うな単純な構成のコリメータレンズ６２の場合は、一般
的にアンダーな像面湾曲収差が発生する。その為、光軸
上に配置された発光点から出射された光ビームに対して
最適な位置にコリメータレンズと光源との間隔を調整し
た場合、光軸から外れた位置から出射された光ビームは
被走査面の手前側でスポット状に結像されてしまう。そ
の為、被走査面上における複数の結像スポットのスポッ
ト径にばらつきが生じるという問題点がある。

【００２７】但し、図１５に示したような従来の単純な
マルチビーム光走査光学系においては、上記問題が重大
な欠点とはなっていなかった。

【００２８】コリメータレンズの焦点距離にもよるが、
通常は、コリメータレンズの焦点距離に比して光源の発
光点間隔の方が桁違いに小さく、光軸から外れた位置か
ら出射された光ビームがコリメータレンズに入射すると
きの画角は非常に小さいものとなり、そのような場合の
像面湾曲収差は非常に小さいものであるからである。

【００２９】それに対して、本出願人による、図１９に
示したようなリレー光学系２を使用したマルチビーム光
走査光学系においては、上述の如く光源１からの光ビー
ムの結像位置のずれを根本的に解決し、高速・高画質な
画像出力を得ることが可能となるが、図１５に示したよ
うな従来の単純なマルチビーム走査光学系に対して、リ
レー光学系の像面湾曲収差成分が付加される為、被走査
面上における複数の結像スポットのスポット径のばらつ
きがやや大きくなる傾向となる。

【００３０】発光点の数が２つ程度の場合では上記問題
点もそれ程影響を与えないが、発光点数が増えれば増え
る程、像面湾曲収差の影響は大きくなる為、リレー光学
系を使用したマルチビーム光走査光学系においては、被
走査面上における複数の結像スポットの集光状態のばら
つきを効果的に抑えることが重要となってくる。

【００３１】本発明は本出願人が先に提案したマルチビ
ーム光走査光学系を更に改良したものであり、複数の発
光点から出射した光ビームの被走査面上の結像位置ずれ
の無いマルチビーム光走査光学系を達成したうえで、さ
らに複数の発光点から出射した光ビームの被走査面上で
の光スポットの集光状態のばらつきを効果的に低減する
ことによって、高速・高画質の画像出力に最適なマルチ
ビーム光走査光学系及びそれを用いた画像形成装置及び
カラー画像形成装置の提供を目的とする。

【００３２】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明のマルチ
ビーム光走査光学系は、複数の発光点から出射したそれ
ぞれの光ビームを集光レンズで集光し、光偏向器の偏向
面上に入射させる光ビーム入射光学系を有し、複数の光
ビームを走査レンズ系を介し被走査面上に導光するマル
チビーム光走査光学系において、該光ビーム入射光学系
は、該複数の発光点と該集光レンズとの間にリレー光学
系を有しており、該リレー光学系の複数の発光点に対応
する像面位置と該集光レンズの該複数の発光点に対応す
る物点位置を調整することにより、該被走査面上におけ
る複数の光スポットの集光状態のばらつきを低減したこ
とを特徴としている。

【００３３】請求項２の発明は請求項１の発明におい
て、前記被走査面上における複数の光スポットの集光状
態のばらつきは、該光スポットのスポット径であること
を特徴としている。

【００３４】請求項３の発明は請求項１の発明におい
て、前記被走査面上における複数の光スポットの集光状
態のばらつきは、該光スポットのスポット径が最小とな
るビームウェスト位置であることを特徴としている。

【００３５】請求項４の発明は請求項１，２又は３の発
明において、前記調整は、前記複数の発光点、リレー光
学系、集光レンズのうちの少なくとも１つを、光軸方向
又は／及び光軸と垂直方向の成分を持つように移動させ
て行っていることを特徴としている。

【００３６】請求項５の発明は請求項１，２又は３の発
明において、前記調整は、前記複数の発光点、リレー光
学系、集光レンズのうちの少なくとも１つを、光軸と直
交する軸を中心に回転させて行っていることを特徴とし
ている。

【００３７】請求項６の発明は請求項１，２又は３の発
明において、前記調整は、前記複数の発光点、リレー光
学系、集光レンズのうちの少なくとも１つを、光軸方向
に移動させる調整手段、光軸と垂直な面内において光軸
と垂直な方向に成分を持つように移動させる移動手段、
光軸と直交する軸を中心に回転させる回転手段のうちの
２つ以上の手段を組み合わせて行っていることを特徴と
している。

【００３８】請求項７の発明は請求項１乃至６の何れか
１項の発明において、前記複数の発光点は、各々独立に
変調可能であり、モノリシックにアレイ配列して構成さ
れていることを特徴としている。

【００３９】請求項８の発明は請求項１の発明におい
て、前記調整は、前記集光レンズの像面湾曲収差が、前
記リレー光学系で発生する像面湾曲収差を相殺する方向
に設定して行っていることを特徴としている。

【００４０】請求項９の発明のマルチビーム光走査光学
系は、複数の発光点から出射したそれぞれの光ビームを
集光レンズで集光し、光偏向器の偏向面上に入射させる
光ビーム入射光学系を有し、複数の光ビームを走査レン
ズ系を介し被走査面上に導光するマルチビーム光走査光
学系において、該光ビーム入射光学系は、該複数の発光
点と該集光レンズとの間にリレー光学系を有しており、
光軸上の発光点に対応する該リレー光学系の像点と該集
光レンズの物点との光軸方向の差をΔ₀、光軸外であっ
て複数の発光点の任意の１つの発光点に対応する該リレ
ー光学系の像点と該集光レンズの物点との光軸方向の差
をΔ_aとしたとき、（Δ₀−Δ_a）の絶対値が最も小さく
成るように調整することにより、該被走査面上における
複数の光スポットの集光状態のばらつきを低減したこと
を特徴としている。

【００４１】請求項１０の発明のマルチビーム光走査装
置は、請求項１乃至９の何れか１項に記載のマルチビー
ム光走査光学系、それを保持する筐体、複数の発光点を
保持する発光基板、光偏向器、そして走査レンズ系を一
体化して構成したことを特徴としている。

【００４２】請求項１１の発明の画像形成装置は、請求
項１０記載のマルチビーム光走査装置と、被走査面に配
置された感光体と、前記マルチビーム光走査装置で走査
されたそれぞれの光ビームによって前記感光体上に形成
された静電潜像をトナー像として現像する現像器と、前
記現像されたトナー像を被転写材に転写する転写器と、
転写されたトナー像を被転写材に定着させる定着器とを
有することを特徴としている。

【００４３】請求項１２の発明の画像形成装置は、請求
項１０記載のマルチビーム光走査装置と、外部機器から
入力されたコードデータを画像信号に変換して前記マル
チビーム光走査装置に入力せしめるプリンタコントロー
ラを有していることを特徴としている。

【００４４】請求項１３の発明のカラー画像形成装置
は、各々が請求項１０記載のマルチビーム光走査装置か
ら成る複数のマルチビーム光走査装置と、各々のマルチ
ビーム光走査装置の被走査面に配置され、互いに異なっ
た色の画像を形成する複数の像坦持体とを有することを
特徴としている。

【００４５】請求項１４の発明のカラー画像形成装置
は、各々が請求項１０記載のマルチビーム光走査装置か
ら成る複数のマルチビーム光走査装置と、外部機器から
入力されたコードデータを異なった色ごとに画像信号に
変換して、各々の色に対応したそれぞれのマルチビーム
光走査装置に入力せしめるプリンタコントローラを有し
ていることを特徴としている。

【００４６】

【発明の実施の形態】［実施形態１］図１は、本発明の
マルチビーム光走査光学系の実施形態１の主走査方向の
要部断面図（主走査断面図）である。

【００４７】同図において、１は複数（本実施形態では
２つ）の発光点１ａ，１ｂを有する半導体レーザ等から
成る光源であり、前記図１７に示す様に２つの発光点１
ａ，１ｂ（Ａ、Ｂ）を副走査方向に対して斜めに配置し
てその斜めの角度δを調整することにより、被走査面８
上における副走査方向のそれぞれの走査線の間隔を記録
密度に合わせて正確に調整している。

【００４８】２はリレー光学系としてのリレーレンズで
あり、光源１と後述する開口絞り６との間に設けられて
いる。

【００４９】６は開口絞りであり、リレーレンズ２を通
過した後で収束光束とされた２つの光ビームのビーム幅
を制限しており、リレーレンズ２による２つの発光点の
結像位置であるＰ点よりも、光源１側に配置されてい
る。

【００５０】３は集光レンズ（コリメータレンズ）であ
り、開口絞り６を介した２つの光ビームを略平行光束、
若しくは収束光束、若しくは発散光束に変換している。
また集光レンズ３は開口絞り６と後述する光偏向器５の
偏向面５ａとを略共役な関係とするように配置されてい
る。

【００５１】４は副走査方向のみに所定の屈折力を有す
るシリンドリカルレンズであり、ガラス材料から成る凸
のパワーの第１シリンドリカルレンズ４ａと、プラスチ
ック材料から成る凹のパワーの第２シリンドリカルレン
ズ４ｂとを有しており、後述するプラスチック材料から
成るｆθレンズ系（走査レンズ系）７の環境変動による
副走査方向のピント移動を補正している。

【００５２】尚、リレーレンズ２、開口絞り６、集光レ
ンズ３、シリンドリカルレンズ４等の各要素は光ビーム
入射光学系９の一要素を構成している。

【００５３】本実施形態においては後述するようにリレ
ーレンズ２の２つの発光点に対応する像面位置と、集光
レンズ３の２つの発光点に対応する物点位置を調整する
ことにより、被走査面８上における２つの光スポットの
集光状態のばらつきを低減している。

【００５４】５は光偏向器であり、例えば６面構成のポ
リゴンミラー（回転多面鏡）より成っており、モータ等
の駆動手段（不図示）により図中矢印Ａ方向に一定速度
で回転している。

【００５５】７は集光機能とｆθ特性とを有する走査レ
ンズ系（ｆθレンズ系）であり、プラスチック材料より
成る第１、第２の２枚のｆθレンズ７ａ，７ｂより成
り、光偏向器５によって反射偏向された画像情報に基づ
く光束を被走査面としての感光ドラム面８上に結像さ
せ、かつ副走査断面内において光偏向器５の偏向面５ａ
と感光ドラム面８との間を共役関係にすることにより、
倒れ補正機能を有している。

【００５６】本実施形態において２つの発光点１ａ，１
ｂから出射したそれぞれの光ビームはリレーレンズ２に
よってＰ点の位置に結像される。Ｐ点の位置に結像され
た２つの光ビームは集光レンズ３によって略平行光束、
若しくは収束光束、若しくは発散光束に変換され、シリ
ンドリカルレンズ４によって副走査方向にのみ収束され
て、光偏向器であるポリゴンミラー５の偏向面５ａ近傍
において主走査方向に長く伸びた焦線状に結像される。

【００５７】そしてポリゴンミラー５によって反射され
偏向走査された２つの光ビームは走査レンズ系７によっ
て感光ドラム面８上にスポット状に集光され、図中矢印
Ｂ方向（主走査方向）に一定速度で走査される。

【００５８】図２は本発明の実施形態１における光ビー
ム入射光学系９の主走査方向の要部断面図（主走査断面
図）である。

【００５９】同図において２つの発光点１ａ，１ｂのう
ち、リレーレンズ２の光軸２ａ上に存在する発光点１ａ
から出射した光ビームＡは、前述の如くＰ点において結
像する。リレーレンズ２の光軸２ａから外れた位置に
存在する発光点１ｂから出射した光ビームＢは図３に示
すようにリレーレンズ２のアンダーな像面湾曲収差Ｐｂ
の為にＰ１点よりも光源１側の距離δ₁の点Ｑに結像さ
れることになる。図３においてＰａは近軸像面である。

【００６０】図３のＰ１点からＱ点を結ぶ点線がリレー
レンズ２の像面湾曲収差Ｐｂを表している。

【００６１】次に集光レンズ３の像面湾曲収差を考え
る。ここでは集光レンズ３のポリゴンミラー５側から集
光レンズ３に光が入射すると考える。リレーレンズ２の
光軸２ａ上に存在する発光点１ａに対応する光ビームＡ
は図４に示すＰ２点において結像するが、リレーレンズ
２の光軸２ａから外れた位置に存在する発光点１ｂに
対応する光ビームＢは図４に示すように集光レンズ３の
アンダーな像面湾曲収差Ｐｄの為にＰ２点よりもポリゴ
ンミラー５側の点Ｒに結像されることになる。図４にお
いてＰｃは近軸像面である。

【００６２】図４のＰ２点からＲ点を結ぶ点線が集光レ
ンズ３の像面湾曲収差Ｐｄを表している。通常は点Ｐ１
と点Ｐ２が一致した点Ｐと成るように配置している。

【００６３】ここで集光レンズ３の焦点距離をｆ₃、走
査レンズ系７の焦点距離をｆ₇とすると、集光レンズ３
のアンダーな像面湾曲収差δ２の為に、光軸２ａから外
れた位置に存在する発光点１ｂから出射した光ビーム
は図５に示すように被走査面８上において、

【００６４】

【数１】

【００６５】だけ被走査面８の手前側でスポット状に結
像されてしまう。

【００６６】前記図１５に示したような従来の単純なマ
ルチビーム光走査光学系においては、上記δ₃の量だけ
被走査面８の手前側でスポット状に結像されることにな
る。本実施形態のようなリレーレンズ２を用いた形態の
場合は、図６に示すようにリレーレンズ２のアンダーな
像面湾曲収差δ₁によって、さらに、

【００６７】

【数２】

【００６８】だけ被走査面８の手前側でスポット状に結
像されてしまい、トータルの像面湾曲収差Δとして、 Δ＝δ₃＋δ₄より

【００６９】

【数３】

【００７０】だけ被走査面８の手前側でスポット状に結
像されてしまうこととなり、被走査面８上における複数
の結像スポット（光スポット）のスポット径（集光状
態）のばらつきが大きくなってしまい出力画像を劣化さ
せる原因となってしまう。

【００７１】尚、被走査面上における複数の光スポット
の集光状態のばらつきとは、該光スポットのスポット
径、もしくは該光スポットのスポット径が最小となるビ
ームウェスト位置のことである。

【００７２】そこで本実施形態においては図７に示す如
くリレーレンズ２を光軸方向に集光レンズ３側に移動さ
せることによって（点Ｐ１と点Ｐ２とをずらすことによ
って）、上記リレーレンズ２の像面湾曲と集光レンズ３
の像面湾曲の和である（δ₁＋δ₂）の量を小さくなるよ
うに調整を行う。

【００７３】即ち、リレーレンズ２を光軸上移動させ
て、該リレーレンズ２による発光点１ｂの像Ｑが集光レ
ンズ３の像面湾曲量の符号の逆と成る方向に近軸像面Ｐ
ａからずらしている。

【００７４】これにより図８に示すようにリレーレンズ
２を光軸方向に集光レンズ３側に移動調整することによ
って、該リレーレンズ２の光軸２ａ上に存在する発光点
１ａから出射した光ビームＡをＰ１点からδ₀だけ集光
レンズ３側のＰ'点に結像させる。このときリレーレン
ズ２の光軸２ａから外れた位置に存在する発光点１ｂ
から出射した光ビームは同様にＱ点からδ₀だけ集光レ
ンズ３側のＱ'点に結像されることになる。

【００７５】このような調整を行えばリレーレンズ２の
像面湾曲と集光レンズ３の像面湾曲の和（δ₁＋δ₂）、
δ′＝δ₁＋δ₂−δまで小さくすることが可能となる。

【００７６】ここで上記リレーレンズ２を光軸方向に集
光レンズ３側に移動させる量δ₀を（δ₁＋δ₂）とすれ
ばリレーレンズ２の光軸２ａから外れた位置に存在す
る発光点１ｂから出射した光ビームＢは被走査面８上に
おいてスポット状に結像されるが、逆にリレーレンズ２
の光軸２ａ上に存在する発光点１ａに対応する光ビーム
Ａは被走査面８上の奥側（図の右側）に

【００７７】

【数４】

【００７８】だけ離れた点で結像されてしまう。

【００７９】よってリレーレンズ２の光軸２ａ上に存在
する発光点１ａから出射した光ビームＡと、リレーレン
ズ２の光軸２ａから外れた位置に存在する発光点１ｂ
から出射した光ビームＢの被走査面８からのスポットの
結像位置のずれ量をそれぞれ同じ程度になるように上記
リレーレンズ２を光軸方向に集光レンズ３側に移動調整
を行う。

【００８０】具体的には上記δ₀の量を｛（δ₁＋δ₂）
／２｝とすれば、それぞれのスポットの結像位置のずれ
量が最小となることは容易に理解できるであろう。

【００８１】このように本実施形態においては上述した
如くリレーレンズ２の像面湾曲と集光レンズ３の像面湾
曲の和（δ₁＋δ₂）を、上記リレーレンズ２を光軸方向
に集光レンズ３側に移動調整を行うことによって、複数
の発光点１ａ，１ｂから出射した光ビームの被走査面８
上からのスポットの結像位置のずれ量を効果的に減少さ
せ、被走査面８上における複数の結像スポットのスポッ
ト径のばらつきを最小としている。

【００８２】特に本実施形態では光軸上におけるリレー
レンズ２の像点Ｐ１と集光レンズ３の物点（点Ｐ２に相
当）との光軸方向の差をΔ₀、光軸外であって２つの発
光点１ａ，１ｂのうちの任意の一点の発光点（１ｂ）に
相当する該リレーレンズ２の像点Ｑと集光レンズ３の物
点（点Ｒに相当）との光軸方向の差をΔ_aとしたとき、
（Δ₀−Δ_a）の絶対値が最も小さく成るように調整して
いる。これによって被走査面８上における２つの発光点
１ａ，１ｂからのスポットのスポット径のばらつきを小
さくしている。

【００８３】この様な構成をとることによって印字精度
の低下・画質の劣化の無い、高画質な画像出力の可能な
マルチビーム光走査光学系を達成することができる。

【００８４】尚、本実施形態においては、上記リレーレ
ンズ２を光軸方向に集光レンズ３側に移動調整を行う構
成としたが、複数の発光点を有する光源１を光軸方向に
移動調整を行う構成としても良く、また複数の発光点を
有する光源１とリレーレンズ２を一体的に光軸方向に移
動調整を行う構成としても良く、また集光レンズ３を光
軸方向に移動調整を行う構成としても良く、また上記を
組み合わせることによって調整を行っても良い。

【００８５】ここにおいて、発光点の数は２としている
が本実施形態はこれに限定されるものではなく、むしろ
発光点の数が３以上と数が増えたときに、より一層の効
果を得ることができる。

【００８６】また複数の発光点を有する光源１として
は、上記の如く独立に変調可能な複数の発光点をモノリ
シックにアレイ配列する構成の半導体レーザアレイを用
いることが好ましい。このモノリシックマルチビーム半
導体レーザは複数の発光点が互いに近接して配置するこ
とが可能である為、複数の発光点から出射する光ビーム
に対して光学系を共通化することができ、低コストでコ
ンパクトなマルチビーム光走査光学系を実現できるから
である。

【００８７】また本実施形態においてはマルチビーム光
走査光学系、それを保持する筐体、複数の発光点を保持
する発光基板、光偏向器、そして走査レンズ系等を一体
化にしてマルチビーム光走査装置を構成している。

【００８８】また本実施形態においてはシリンドリカル
レンズ４を用いずに、光源１からの光束をリレーレンズ
２、そして集光レンズ３を介してポリゴンミラー５に導
光するようにしても良い。

【００８９】また本実施形態においては走査レンズ系７
を２枚のレンズより構成したが、これに限らず、例えば
単一、もしくは３枚以上のレンズより構成しても良い。

【００９０】［実施形態２］図９は本発明の実施形態２
における光ビーム入射光学系の主走査方向の要部断面図
（主走査断面図）である。図９においてＰ点と、Ｒ点は
図２で示したのと同様である。

【００９１】本実施形態において前述の実施形態１と異
なる点はリレーレンズ２を光軸２ａと垂直な面内におい
て、該光軸２ａと垂直な方向に成分を持つように移動調
整したことである。（例えば垂直方向や斜め方向に移
動）その他の構成及び光学的作用は実施形態１と略同様
であり、これにより同様な効果を得ている。

【００９２】即ち、本実施形態においてはリレーレンズ
２を光軸２ａと垂直な面内において、該光軸２ａと垂直
な方向に成分を持つように移動調整することによって、
該リレーレンズ２の光軸２ａ上に存在する発光点１ａか
ら出射した光ビームＡを光軸２ａから離れたＰ'点に、
該リレーレンズ２の光軸２ａから外れた位置に存在す
る発光点１ｂから出射した光ビームＢを光軸２ａ上の
Ｑ'点に結像させる。

【００９３】集光レンズ３に対してＱ′点が光軸２ａ上
の点、Ｐ′点が光軸２ａから外れた点と成るようにして
いる。

【００９４】このようにリレーレンズ２を移動調整する
ことによって、該リレーレンズ２の光軸２ａから外れた
位置に存在する発光点１ｂから出射した光ビームＢの
被走査面８上からのスポットの

【００９５】

【外１】

【００９６】このように本実施形態においては上述した
如くリレーレンズ２の像面湾曲と集光レンズ３の像面湾
曲の和（δ₁＋δ₂）を、該リレーレンズ２を光軸２ａと
垂直な面内において、該光軸２ａと垂直な方向に移動調
整を行うことによって、複数の発光点１ａ，１ｂから出
射した光ビームの被走査面８上からのスポットの結像位
置のずれ量を効果的に減少させ、被走査面８上における
複数の結像スポットのスポット径のばらつきを最小とし
ている。

【００９７】この様な構成をとることによって印字精度
の低下・画質の劣化の無い、高画質な画像出力の可能な
マルチビーム光走査光学系を達成することができる。

【００９８】尚、本実施形態においては、上記リレーレ
ンズ２を光軸と垂直な面内において，該光軸２ａと垂直
な方向に移動調整を行う構成としたが、複数の発光点を
有する光源１を光軸と垂直な方向に移動調整を行う構成
としても良く、また複数の発光点を有する光源１とリレ
ーレンズ２を一体的に光軸と垂直な方向に移動調整を行
う構成としても良く、また集光レンズ３を光軸２ａと垂
直な方向に移動調整を行う構成としても良く、また上記
を組み合わせることによって調整を行っても良い。

【００９９】［実施形態３］図１０は本発明の実施形態
３における光ビーム入射光学系の主走査方向の要部断面
図（主走査断面図）である。図１０においてＰ点と、Ｒ
点は図２で示したのと同様である。

【０１００】本実施形態において前述の実施形態１と異
なる点はリレーレンズ２を光軸２ａと垂直な面内におい
て、該光軸２ａと垂直な方向に成分を持つように移動調
整し、さらに該リレーレンズ２を光軸方向に集光レンズ
３側に移動調整したことである。その他の構成及び光学
的作用は実施形態１と略同様であり、これにより同様な
効果を得ている。

【０１０１】即ち、本実施形態においてはリレーレンズ
２を光軸２ａと垂直な面内において、該光軸２ａと垂直
な方向に成分を持つように移動調整し、さらに該リレー
レンズ２を光軸方向に集光レンズ３側に移動調整を行う
構成となっている。

【０１０２】このような調整を行うことによって、リレ
ーレンズ２の光軸２ａ上に存在する発光点１ａから出射
した光ビームＡをＰ'点に結像させ、またリレーレンズ
２の光軸２ａから外れた位置に存在する発光点１ｂか
ら出射した光ビームＢをＱ'点に結像させる。

【０１０３】この場合、リレーレンズ２の光軸２ａ上に
存在する発光点１ａから出射した光ビームＡと、リレー
レンズ２の光軸２ａから外れた位置に存在する発光点
１ｂから出射した光ビームＢの被走査面８からのスポッ
トの結像位置のずれ量を、それぞれ同じ程度になるよう
に、上記リレーレンズ２を光軸方向に集光レンズ３側に
移動調整を行う。

【０１０４】このように本実施形態においては上述した
如くリレーレンズ２の像面湾曲と集光レンズ３の像面湾
曲の和（δ₁＋δ₂）を、該リレーレンズ２を光軸２ａと
垂直な面内において、該光軸２ａと垂直な方向に成分を
持つように移動調整し、さらに該リレーレンズ２を光軸
方向に集光レンズ３側にδ₀だけ移動調整を行うことに
よって、複数の発光点１ａ，１ｂから出射した光ビーム
の被走査面８上からのスポットの結像位置のずれ量を効
果的に減少させ、被走査面８上における複数の結像スポ
ットのスポット径のばらつきを最小としている。

【０１０５】この様な構成をとることによって印字精度
の低下・画質の劣化の無い、高画質な画像出力の可能な
マルチビーム光走査光学系を達成することができる。

【０１０６】尚、本実施形態においては、上記リレーレ
ンズ２を光軸２ａと垂直な面内において、該光軸２ａと
垂直な方向に成分を持つように移動調整を行う構成とし
たが、複数の発光点を有する光源１を光軸と垂直な方向
に成分を持つように移動調整を行う構成としても良く、
また複数の発光点を有する光源１とリレーレンズ２を一
体的に光軸と垂直な方向に成分を持つように移動調整を
行う構成としても良く、また集光レンズ３を光軸２ａと
垂直な方向に成分を持つように移動調整を行う構成とし
ても良く、また上記を組み合わせることによって調整を
行っても良い。

【０１０７】また本実施形態においては、上記リレーレ
ンズ２を光軸方向に集光レンズ３側に移動調整を行う構
成としたが、複数の発光点を有する光源１を光軸方向に
移動調整を行う構成としても良く、また複数の発光点を
有する光源１とリレーレンズ２を一体的に光軸方向に移
動調整を行う構成としても良く、また集光レンズ３を光
軸方向に移動調整を行う構成としても良く、また上記を
組み合わせることによって調整を行っても良い。

【０１０８】［実施形態４］図１１は本発明の実施形態
４における光ビーム入射光学系の主走査方向の要部断面
図（主走査断面図）である。図１１においてＰ点と、Ｒ
点は図２で示したのと同様である。

【０１０９】本実施形態において前述の実施形態１と異
なる点は２つの発光点１ａ，１ｂを有する光源１を光軸
２ａと直交する軸を中心に回転調整したことである。そ
の他の構成及び光学的作用は実施形態１と略同様であ
り、これにより同様な効果を得ている。

【０１１０】即ち、本実施形態においては、２つの発光
点１ａ，１ｂを有する光源１を光軸２ａと直交する軸を
中心に回転調整することによって、該リレーレンズ２の
光軸２ａから外れた位置に存在する発光点１ｂの位置
を変位させ、発光点１ｂから出射した光ビームＢの結像
点をＲ点に出来るだけ近い位置であるＱ'点に結像させ
る。

【０１１１】具体的には図１１に示したように２つの発
光点１ａ，１ｂを有する光源１を図中矢印Ｃで示した方
向に回転させれば、リレーレンズ２による像面湾曲は図
中点線で示した如く回転し、該リレーレンズ２の光軸２
ａから外れた位置に存在する発光点１ｂから出射した
光ビームＢはＲ点に近い位置であるＱ'点に結像するこ
とになる。理想的にはＱ'点をＲ点に一致させるのが良
いことは言うまでもない。

【０１１２】このように本実施形態においては上述した
如くリレーレンズ２の像面湾曲と集光レンズ３の像面湾
曲の和（δ₁＋δ₂）を、上記複数の発光点を有する光源
１を光軸と直交する軸を中心に回転調整を行うことによ
って、複数の発光点から出射した光ビームの被走査面８
上からのスポットの結像位置のずれ量を効果的に減少さ
せ、被走査面８上における複数の結像スポットのスポッ
ト径のばらつきを最小としている。

【０１１３】この様な構成をとることによって印字精度
の低下・画質の劣化の無い、高画質な画像出力の可能な
マルチビーム光走査光学系を達成することができる。

【０１１４】尚、本実施形態においては、上記複数の発
光点を有する光源１を光軸と直交する軸を中心に回転調
整を行う構成としたが、リレーレンズ２を光軸２ａと直
交する軸を中心に回転調整を行う構成としても良く、ま
た集光レンズ３を光軸２ａと直交する軸を中心に回転調
整を行う構成としても良い。

【０１１５】［実施形態５］図１２は本発明の実施形態
５における光ビーム入射光学系の主走査方向の要部断面
図（主走査断面図）である。

【０１１６】本実施形態において前述の実施形態１と異
なる点は集光レンズ３の像面湾曲収差が、リレーレンズ
２で発生する像面湾曲収差を相殺する方向に設定したこ
とである。その他の構成及び光学的作用は実施形態１と
略同様であり、これにより同様な効果を得ている。

【０１１７】即ち、本実施形態においては、集光レンズ
３の像面湾曲収差がリレーレンズ２で発生する像面湾曲
収差を相殺する方向に設定されている。

【０１１８】具体的には集光レンズ３の像面湾曲収差を
オーバーに発生させることによって、リレーレンズ２の
光軸から外れた位置に対応する光ビームＢは、集光レ
ンズ３のオーバーな像面湾曲収差の為にＰ点よりも該リ
レーレンズ２側のＱ点に近い、点Ｒ'に結像されること
になる。

【０１１９】集光レンズ３の像面湾曲収差を、本実施形
態の如くオーバーに発生させる為には図１２に示したよ
うに集光レンズ３を、例えば凹レンズと凸レンズの２枚
構成とすること等によって適宜設計可能である。

【０１２０】このように本実施形態においては上述した
如くリレーレンズ２の像面湾曲と集光レンズ３の像面湾
曲の和（δ₁＋δ₂）を、集光レンズ３の像面湾曲収差
が、リレーレンズ２で発生する像面湾曲収差を相殺する
方向に設定することによって、複数の発光点から出射し
た光ビームの被走査面８上からのスポットの結像位置の
ずれ量を効果的に減少させ、被走査面８上における複数
の結像スポットのスポット径のばらつきを最小としてい
る。

【０１２１】この様な構成をとることによって印字精度
の低下・画質の劣化の無い、高画質な画像出力の可能な
マルチビーム光走査光学系を達成することができる。

【０１２２】尚、本実施形態においては、集光レンズ３
の像面湾曲収差が、リレーレンズ２で発生する像面湾曲
収差を相殺する方向に設定する構成としたが、逆に該リ
レーレンズ２の像面湾曲収差が、集光レンズ３で発生す
る像面湾曲収差を相殺する方向に設定する構成としても
良い。

【０１２３】また上記実施形態１〜５に詳述した複数の
発光点、リレー光学系、集光レンズのうちの少なくとも
１つを光軸方向に移動させる調整手段、光軸と垂直な面
内において光軸と垂直な方向に移動させる移動手段、光
軸と直交する軸を中心に回転させる回転手段のうちの２
つ以上の手段を適宜複数組み合わせて調整を行っても同
様な効果が得られることは言うまでもない。

【０１２４】［画像形成装置］図１３は、前述した実施
形態１〜５のマルチビーム光走査装置を用いた画像形成
装置（電子写真プリンタ）の実施形態を示す副走査断面
内における要部断面図である。図１３において、符号１
０４は画像形成装置を示す。この画像形成装置１０４に
は、パーソナルコンピュータ等の外部機器１１７からコ
ードデータＤｃが入力する。このコードデータＤｃは、
装置内のプリンタコントローラ１１１によって、画像デ
ータ（ドットデータ）Ｄｉに変換される。この画像デー
タＤｉは、各実施形態１〜５で示した構成を有する光走
査ユニット１００に入力される。そして、この光走査ユ
ニット（マルチビーム光走査装置）１００からは、画像
データＤｉに応じて変調された光ビーム（光束）１０３
が出射され、この光ビーム１０３によって感光ドラム１
０１の感光面が主走査方向に走査される。

【０１２５】静電潜像担持体（感光体）たる感光ドラム
１０１は、モータ１１５によって時計廻りに回転させら
れる。そして、この回転に伴って、感光ドラム１０１の
感光面が光ビーム１０３に対して、主走査方向と直交す
る副走査方向に移動する。感光ドラム１０１の上方に
は、感光ドラム１０１の表面を一様に帯電せしめる帯電
ローラ１０２が表面に当接するように設けられている。
そして、帯電ローラ１０２によって帯電された感光ドラ
ム１０１の表面に、前記光走査ユニット１００によって
走査される光ビーム１０３が照射されるようになってい
る。

【０１２６】先に説明したように、光ビーム１０３は、
画像データＤｉに基づいて変調されており、この光ビー
ム１０３を照射することによって感光ドラム１０１の表
面に静電潜像を形成せしめる。この静電潜像は、上記光
ビーム１０３の照射位置よりもさらに感光ドラム１０１
の回転断面内における下流側で感光ドラム１０１に当接
するように配設された現像器１０７によってトナー像と
して現像される。

【０１２７】現像器１０７によって現像されたトナー像
は、感光ドラム１０１の下方で、感光ドラム１０１に対
向するように配設された転写ローラ（転写器）１０８に
よって被転写材たる用紙１１２上に転写される。用紙１
１２は感光ドラム１０１の前方（図１３において右側）
の用紙カセット１０９内に収納されているが、手差しで
も給紙が可能である。用紙カセット１０９端部には、給
紙ローラ１１０が配設されており、用紙カセット１０９
内の用紙１１２を搬送路へ送り込む。

【０１２８】以上のようにして、未定着トナー像を転写
された用紙１１２はさらに感光ドラム１０１後方（図１
３において左側）の定着器へと搬送される。定着器は内
部に定着ヒータ（図示せず）を有する定着ローラ１１３
とこの定着ローラ１１３に圧接するように配設された加
圧ローラ１１４とで構成されており、転写部から撒送さ
れてきた用紙１１２を定着ローラ１１３と加圧ローラ１
１４の圧接部にて加圧しながら加熱することにより用紙
１１２上の未定着トナー像を定着せしめる。更に定着ロ
ーラ１１３の後方には排紙ローラ１１６が配設されてお
り、定着された用紙１１２を画像形成装置の外に排出せ
しめる。

【０１２９】図１３においては図示していないが、プリ
ントコントローラ１１１は、先に説明したデータの変換
だけでなく、モータ１１５を始め画像形成装置内の各部
や、光走査ユニット１００内のポリゴンモータなどの制
御を行う。

【０１３０】［カラー画像形成装置］図１４は本発明の
実施態様のカラー画像形成装置の要部概略図である。本
実施形態は、マルチビーム光走査装置を４個並べ各々並
行して像担持体である感光ドラム面上に画像情報を記録
するタンデムタイプのカラー画像形成装置である。図１
４において、６０はカラー画像形成装置、１１，１２，
１３，１４は各々実施形態１〜５に示したいずれかの構
成を有するマルチビーム光走査装置、２１，２２，２
３，２４は各々像担持体としての感光ドラム、３１，３
２，３３，３４は各々現像器、５１は搬送ベルトであ
る。

【０１３１】図１４において、カラー画像形成装置６０
には、パーソナルコンピュータ等の外部機器５２からＲ
（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の各色信号
が入力する。これらの色信号は、装置内のプリンタコン
トローラ５３によって、Ｃ（シアン），Ｍ（マゼン
タ），Ｙ（イエロー）、Ｂ（ブラック）の各画像データ
（ドットデータ）に変換される。これらの画像データ
は、それぞれマルチビーム光走査装置１１，１２，１
３，１４に入力される。そして、これらのマルチビーム
光走査装置からは、各画像データに応じて変調された光
ビーム４１，４２，４３，４４が出射され、これらの光
ビームによって感光ドラム２１，２２，２３，２４の感
光面が主走査方向に走査される。

【０１３２】本実施態様におけるカラー画像形成装置は
マルチビーム光走査装置（１１，１２，１３，１４）を
４個並べ、各々がＣ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ
（イエロー）、Ｂ（ブラック）の各色に対応し、各々平
行して感光ドラム２１，２２，２３，２４面上に画像信
号（画像情報）を記録し、カラー画像を高速に印字する
ものである。

【０１３３】本実施態様におけるカラー画像形成装置は
上述の如く４つのマルチビーム光走査装置１１，１２，
１３，１４により各々の画像データに基づいた光ビーム
を用いて各色の潜像を各々対応する感光ドラム２１，２
２，２３，２４面上に形成している。その後、記録材に
多重転写して１枚のフルカラー画像を形成している。

【０１３４】前記外部機器５２としては、例えばＣＣＤ
センサを備えたカラー画像読取装置が用いられても良
い。この場合には、このカラー画像読取装置と、カラー
画像形成装置６０とで、カラーデジタル複写機が構成さ
れる。

【０１３５】

【発明の効果】本発明によれば前述の如く複数の発光点
と集光レンズとの間の光路内にリレー光学系を設け、該
リレー光学系による複数の発光点のそれぞれの結像点よ
りも光源側に開口絞りを配置することにより、該複数の
発光点からの光ビームの結像位置のズレを根本的に解消
することができ、さらに複数の発光点から出射した複数
の光ビームの被走査面上における複数の光スポットの集
光状態のばらつきを効果的に低減することによって、高
速・高画質の画像出力に最適なマルチビーム光走査光学
系及びそれを用いた画像形成装置及びカラー画像形成装
置を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態１のマルチビーム光走査光
学系の主走査方向の要部断面図

【図２】 本発明の実施形態１における、像面湾曲の和
の調整方法を説明する図

【図３】 本発明の実施形態１における、リレー光学系
の像面湾曲収差図

【図４】 本発明の実施形態１における、集光レンズの
像面湾曲収差図

【図５】 本発明の実施形態１における、像面湾曲の和
の調整方法を説明する図

【図６】 本発明の実施形態１における、像面湾曲の和
の調整方法を説明する図

【図７】 本発明の実施形態１における、像面湾曲の和
の調整方法を説明する図

【図８】 本発明の実施形態１における、像面湾曲の和
の調整方法を説明する図

【図９】 本発明の実施形態２における、像面湾曲の和
の調整方法を説明する図

【図１０】 本発明の実施形態３における、像面湾曲の
和の調整方法を説明する図

【図１１】 本発明の実施形態４における、像面湾曲の
和の調整方法を説明する図

【図１２】 本発明の実施形態５における、像面湾曲の
和の調整方法を説明する図

【図１３】 本発明の画像形成装置の実施形態を示す副
走査方向の要部断面図

【図１４】 本発明のカラー画像形成装置の実施形態を
示す副走査方向の要部断面図

【図１５】 従来のマルチビーム光走査光学系の主走査
方向の要部断面図

【図１６】 マルチビーム光走査光学系の発光点の配置
を示す図

【図１７】 マルチビーム光走査光学系の発光点の配置
を示す図

【図１８】 従来のマルチビーム光走査光学系において
ピントずれが発生した場合の説明図

【図１９】 リレーレンズ系を使用したマルチビーム光
走査光学系の主走査方向の要部断面図

【図２０】 リレーレンズ系を使用したマルチビーム光
走査光学系の入射光学系の主走査方向の要部断面図

【符号の説明】

１ 光源（半導体レーザアレイ） ２ リレー光学系（リレーレンズ） ３ 集光レンズ ４ シリンドリカルレンズ ５ 光偏向器（ポリゴンミラー） ６ 開口絞り ７ 走査レンズ系（ｆθレンズ系） ８ 被走査面（感光ドラム面） ９ 光ビーム入射光学系 １１、１２、１３、１４ マルチビーム光走査装置 ２１、２２、２３、２４ 像担持体（感光ドラム） ３１、３２、３３、３４ 現像器 ４１ 搬送ベルト ５１ マルチビームレーザー ５２ 外部機器 ５３ プリンタコントローラ ６０ カラー画像形成装置 １００ マルチビーム光走査装置 １０１ 感光ドラム １０２ 帯電ローラ １０３ 光ビーム １０４ 画像形成装置 １０７ 現像装置 １０８ 転写ローラ １０９ 用紙カセット １１０ 給紙ローラ １１１ プリンタコントローラ １１２ 転写材（用紙） １１３ 定着ローラ １１４ 加圧ローラ １１５ モータ １１６ 排紙ローラ １１７ 外部機器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 1/113 Ｈ０４Ｎ 1/04 １０４Ａ Ｆターム(参考） 2C362 AA13 AA26 AA40 AA43 AA48 BA51 BA52 BA84 BA85 BA86 2H043 AD04 AD06 AD15 AD23 2H045 AA01 BA22 BA32 BA34 DA02 5C072 AA03 BA03 BA15 DA17 HA01 HA06 HA08 HA13 HB10

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の発光点から出射したそれぞれの光
   ビームを集光レンズで集光し、光偏向器の偏向面上に入
   射させる光ビーム入射光学系を有し、複数の光ビームを
   走査レンズ系を介し被走査面上に導光するマルチビーム
   光走査光学系において、 該光ビーム入射光学系は、該複数の発光点と該集光レン
   ズとの間にリレー光学系を有しており、該リレー光学系
   の複数の発光点に対応する像面位置と該集光レンズの該
   複数の発光点に対応する物点位置を調整することによ
   り、該被走査面上における複数の光スポットの集光状態
   のばらつきを低減したことを特徴とするマルチビーム光
   走査光学系。
2. 【請求項２】 前記被走査面上における複数の光スポッ
   トの集光状態のばらつきは、該光スポットのスポット径
   であることを特徴とする請求項１記載のマルチビーム光
   走査光学系。
3. 【請求項３】 前記被走査面上における複数の光スポッ
   トの集光状態のばらつきは、該光スポットのスポット径
   が最小となるビームウェスト位置であることを特徴とす
   る請求項１記載のマルチビーム光走査光学系。
4. 【請求項４】 前記調整は、前記複数の発光点、リレー
   光学系、集光レンズのうちの少なくとも１つを、光軸方
   向又は／及び光軸と垂直方向の成分を持つように移動さ
   せて行っていることを特徴とする請求項１、２又は３記
   載のマルチビーム光走査光学系。
5. 【請求項５】 前記調整は、前記複数の発光点、リレー
   光学系、集光レンズのうちの少なくとも１つを、光軸と
   直交する軸を中心に回転させて行っていることを特徴と
   する請求項１、２又は３記載のマルチビーム光走査光学
   系。
6. 【請求項６】 前記調整は、前記複数の発光点、リレー
   光学系、集光レンズのうちの少なくとも１つを、光軸方
   向に移動させる調整手段、光軸と垂直な面内において光
   軸と垂直な方向に成分を持つように移動させる移動手
   段、光軸と直交する軸を中心に回転させる回転手段のう
   ちの２つ以上の手段を組み合わせて行っていることを特
   徴とする請求項１、２又は３記載のマルチビーム光走査
   光学系。
7. 【請求項７】 前記複数の発光点は、各々独立に変調可
   能であり、モノリシックにアレイ配列して構成されてい
   ることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載
   のマルチビーム光走査光学系。
8. 【請求項８】 前記調整は、前記集光レンズの像面湾曲
   収差が、前記リレー光学系で発生する像面湾曲収差を相
   殺する方向に設定して行っていることを特徴とする請求
   項１記載のマルチビーム光走査光学系。
9. 【請求項９】 複数の発光点から出射したそれぞれの光
   ビームを集光レンズで集光し、光偏向器の偏向面上に入
   射させる光ビーム入射光学系を有し、複数の光ビームを
   走査レンズ系を介し被走査面上に導光するマルチビーム
   光走査光学系において、 該光ビーム入射光学系は、該複数の発光点と該集光レン
   ズとの間にリレー光学系を有しており、光軸上の発光点
   に対応する該リレー光学系の像点と該集光レンズの物点
   との光軸方向の差をΔ₀、光軸外であって複数の発光点
   の任意の１つの発光点に対応する該リレー光学系の像点
   と該集光レンズの物点との光軸方向の差をΔ_aとしたと
   き、（Δ₀−Δ_a）の絶対値が最も小さく成るように調整
   することにより、該被走査面上における複数の光スポッ
   トの集光状態のばらつきを低減したことを特徴とするマ
   ルチビーム光走査光学系。
10. 【請求項１０】 請求項１乃至９の何れか１項に記載の
    マルチビーム光走査光学系、それを保持する筐体、複数
    の発光点を保持する発光基板、光偏向器、そして走査レ
    ンズ系を一体化して構成したことを特徴とするマルチビ
    ーム光走査装置。
11. 【請求項１１】 請求項１０記載のマルチビーム光走査
    装置と、被走査面に配置された感光体と、前記マルチビ
    ーム光走査装置で走査されたそれぞれの光ビームによっ
    て前記感光体上に形成された静電潜像をトナー像として
    現像する現像器と、前記現像されたトナー像を被転写材
    に転写する転写器と、転写されたトナー像を被転写材に
    定着させる定着器とを有することを特徴とする画像形成
    装置。
12. 【請求項１２】 請求項１０記載のマルチビーム光走査
    装置と、外部機器から入力されたコードデータを画像信
    号に変換して前記マルチビーム光走査装置に入力せしめ
    るプリンタコントローラを有していることを特徴とする
    画像形成装置。
13. 【請求項１３】 各々が請求項１０記載のマルチビーム
    光走査装置から成る複数のマルチビーム光走査装置と、
    各々のマルチビーム光走査装置の被走査面に配置され、
    互いに異なった色の画像を形成する複数の像坦持体とを
    有することを特徴とするカラー画像形成装置。
14. 【請求項１４】 各々が請求項１０記載のマルチビーム
    光走査装置から成る複数のマルチビーム光走査装置と、
    外部機器から入力されたコードデータを異なった色ごと
    に画像信号に変換して、各々の色に対応したそれぞれの
    マルチビーム光走査装置に入力せしめるプリンタコント
    ローラを有していることを特徴とするカラー画像形成装
    置。