JP2003107381A - 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 - Google Patents
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Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 偏向面上の各光ビームの主光線の間隔を減少
させ、主走査方向のピントずれによるジッターの発生を
効果的に抑制することができる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を得ること。 【解決手段】 ｎ（ｎ≧２）個の発光点を有するｍ（ｍ
≧２）個の光源手段と、（ｎ×ｍ）本の光ビームを合成
するビーム合成手段と、ビーム合成手段からの（ｎ×
ｍ）本の光ビームを偏向させる偏向手段と、偏向手段か
らの（ｎ×ｍ）本の光ビームを被走査面上に導光する結
像光学系とを有し、偏向手段の偏向走査により該（ｎ×
ｍ）本の光ビームで被走査面上を主走査方向に走査する
際、ビーム合成手段と偏向手段との間に絞りを設け、
（ｎ×ｍ）本の光ビームの各主光線が絞りの位置で交差
しており、被走査面上における副走査方向に隣接する光
ビームは互いに異なる光源手段から出射した光ビームと
成るようにしていること。
させ、主走査方向のピントずれによるジッターの発生を
効果的に抑制することができる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を得ること。 【解決手段】 ｎ（ｎ≧２）個の発光点を有するｍ（ｍ
≧２）個の光源手段と、（ｎ×ｍ）本の光ビームを合成
するビーム合成手段と、ビーム合成手段からの（ｎ×
ｍ）本の光ビームを偏向させる偏向手段と、偏向手段か
らの（ｎ×ｍ）本の光ビームを被走査面上に導光する結
像光学系とを有し、偏向手段の偏向走査により該（ｎ×
ｍ）本の光ビームで被走査面上を主走査方向に走査する
際、ビーム合成手段と偏向手段との間に絞りを設け、
（ｎ×ｍ）本の光ビームの各主光線が絞りの位置で交差
しており、被走査面上における副走査方向に隣接する光
ビームは互いに異なる光源手段から出射した光ビームと
成るようにしていること。
Description
【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に関し，特に複数
の光源手段を用いて被走査面上を高速で光走査するよう
にした、例えばレーザープリンターやデジタル複写機や
マルチファンクションプリンター（多機能プリンタ）等
の画像形成装置に好適なものである。
光学系及びそれを用いた画像形成装置に関し，特に複数
の光源手段を用いて被走査面上を高速で光走査するよう
にした、例えばレーザープリンターやデジタル複写機や
マルチファンクションプリンター（多機能プリンタ）等
の画像形成装置に好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】光走査光学系はレーザビームプリンタや
デジタル複写機やマルチファンクションプリンター等の
書き込み光学系として広く応用されており、近年この光
走査光学系が普及するに伴ってさらなる高画質化、高速
化の要求が高まっている。高速化を達成するためには光
偏向器であるポリゴンミラーの面数の増加や回転数を例
えば２倍、３倍、さらにはそれ以上に上げること等が考
えられるが、これら単純な光学諸源の変更ではポリゴン
モーターへの負荷が大きくなりすぎて、すぐに性能限界
に達してしまう。
デジタル複写機やマルチファンクションプリンター等の
書き込み光学系として広く応用されており、近年この光
走査光学系が普及するに伴ってさらなる高画質化、高速
化の要求が高まっている。高速化を達成するためには光
偏向器であるポリゴンミラーの面数の増加や回転数を例
えば２倍、３倍、さらにはそれ以上に上げること等が考
えられるが、これら単純な光学諸源の変更ではポリゴン
モーターへの負荷が大きくなりすぎて、すぐに性能限界
に達してしまう。
【０００３】また高速化を達成するためのアプローチは
種々と提案されており、例えば特開平１１−８４２８３
号公報に提案されているようにｎ本の光ビームで並列ラ
イン走査を行うマルチビーム走査方式を用いれば光偏向
器の回転数を変えずにｎ倍の高速化が達成できる。
種々と提案されており、例えば特開平１１−８４２８３
号公報に提案されているようにｎ本の光ビームで並列ラ
イン走査を行うマルチビーム走査方式を用いれば光偏向
器の回転数を変えずにｎ倍の高速化が達成できる。
【０００４】同公報ではｎ個の発光点を有するｍ個の光
源を用い、該ｍ個の光源から出射した（ｎ×ｍ）本の光
ビームをビーム合成手段としての合成プリズムにより略
同一の方向に出射するように合成して（ｎ×ｍ）本の光
束のマルチビーム化を達成する手段を開示している。ま
た同公報におけるビーム合成手段によれば（ｎ×ｍ）本
の光ビームはそれらが出射する平面において互いに所定
の角度θＢを有し、さらに（ｎ×ｍ）本の並ぶ方向（平
面）を主走査方向に対して所定の角度θＲだけ傾けるこ
とにより、それぞれの光ビームを走査線上に配置してい
る。
源を用い、該ｍ個の光源から出射した（ｎ×ｍ）本の光
ビームをビーム合成手段としての合成プリズムにより略
同一の方向に出射するように合成して（ｎ×ｍ）本の光
束のマルチビーム化を達成する手段を開示している。ま
た同公報におけるビーム合成手段によれば（ｎ×ｍ）本
の光ビームはそれらが出射する平面において互いに所定
の角度θＢを有し、さらに（ｎ×ｍ）本の並ぶ方向（平
面）を主走査方向に対して所定の角度θＲだけ傾けるこ
とにより、それぞれの光ビームを走査線上に配置してい
る。
【０００５】このようにビーム合成手段を用いることに
より、ｍ個の光源から出射する光ビームを入れ子に配置
することができるので光ビームの広がりを抑えることが
でき、（ｎ×ｍ）個の発光点をもつ１つのアレイレーザ
に比べて主走査方向への光ビームの広がりが抑えられ、
回転多面鏡や光学素子が大きくならないという利点があ
る。
より、ｍ個の光源から出射する光ビームを入れ子に配置
することができるので光ビームの広がりを抑えることが
でき、（ｎ×ｍ）個の発光点をもつ１つのアレイレーザ
に比べて主走査方向への光ビームの広がりが抑えられ、
回転多面鏡や光学素子が大きくならないという利点があ
る。
【０００６】また光源、コリメーターレンズ、そしてビ
ーム合成手段を一体化した光源装置として扱い、これを
光軸周りに回転調整することで高精度な走査線間隔の調
整を実現している。
ーム合成手段を一体化した光源装置として扱い、これを
光軸周りに回転調整することで高精度な走査線間隔の調
整を実現している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ただ主
走査方向に角度θＢをつけて合成ビームを入れ子にした
だけではポリゴンミラー面上での光ビームの主走査方向
の広がりをまだ十分抑えきれているとは言えない。マル
チビーム光走査光学系においては主走査方向のピントず
れによるジッターの発生を考慮しなければならない。こ
の原理を図６を用いて説明する。
走査方向に角度θＢをつけて合成ビームを入れ子にした
だけではポリゴンミラー面上での光ビームの主走査方向
の広がりをまだ十分抑えきれているとは言えない。マル
チビーム光走査光学系においては主走査方向のピントず
れによるジッターの発生を考慮しなければならない。こ
の原理を図６を用いて説明する。
【０００８】図６は従来のマルチビーム光走査光学系の
主走査断面図である。今、簡単のために２個の発光点６
１ａ，６１ｂを有する光源６１の例で説明する。
主走査断面図である。今、簡単のために２個の発光点６
１ａ，６１ｂを有する光源６１の例で説明する。
【０００９】光源６１から出射した２本の光ビームが主
走査方向に互いに角度θＢでポリゴンミラー（光偏向
器）６５の偏向面（反射面）６５ａに入射しているとす
る。２本の光ビームの主光線はコリメータ−レンズ６２
の直後の絞り６３の位置で交差するが、偏向面６５ａ上
では互いに離間して主走査方向に異なる位置で反射され
る。被走査面６７上の同一像高に結像させるため、それ
ぞれの光ビームを偏向する偏向角（ポリゴン角）は６５
a′のようにθＢ／２だけ位相が異なって反射されるの
で同一像高に到達する光線の間には主走査方向に角度差
が生じる。ここで何らかの理由で主走査方向のピントず
れが生じた（図６では被走査面が位置６７から位置６
７′にずれた）場合、図６に示すように被走査面６７′
上に結像する位置に主走査方向にδＹのずれが生じてし
まう。
走査方向に互いに角度θＢでポリゴンミラー（光偏向
器）６５の偏向面（反射面）６５ａに入射しているとす
る。２本の光ビームの主光線はコリメータ−レンズ６２
の直後の絞り６３の位置で交差するが、偏向面６５ａ上
では互いに離間して主走査方向に異なる位置で反射され
る。被走査面６７上の同一像高に結像させるため、それ
ぞれの光ビームを偏向する偏向角（ポリゴン角）は６５
a′のようにθＢ／２だけ位相が異なって反射されるの
で同一像高に到達する光線の間には主走査方向に角度差
が生じる。ここで何らかの理由で主走査方向のピントず
れが生じた（図６では被走査面が位置６７から位置６
７′にずれた）場合、図６に示すように被走査面６７′
上に結像する位置に主走査方向にδＹのずれが生じてし
まう。
【００１０】ｎ個の発光点を有するｍ個の光源から出射
した（ｎ×ｍ）本の光ビームを上記の如くビーム合成手
段により合成した場合は、合成された後、（ｎ×ｍ）本
の光ビームが主走査方向に成す最大の角度をθＢと考え
れば、同様にジッターの発生を説明することができる。
即ち、合成する光ビームの数に比例して角度θＢが大き
くなり、この角度θＢに比例してずれ量δＹが大きくな
る。
した（ｎ×ｍ）本の光ビームを上記の如くビーム合成手
段により合成した場合は、合成された後、（ｎ×ｍ）本
の光ビームが主走査方向に成す最大の角度をθＢと考え
れば、同様にジッターの発生を説明することができる。
即ち、合成する光ビームの数に比例して角度θＢが大き
くなり、この角度θＢに比例してずれ量δＹが大きくな
る。
【００１１】従来はこのような複数ビームの結像位置の
ずれが印字精度の低下やあ画質の劣化等を招いてしまう
という問題点があった。
ずれが印字精度の低下やあ画質の劣化等を招いてしまう
という問題点があった。
【００１２】ところで主走査方向にピントがずれる要因
はさまざまで、例えば光学部品の結像性能や部品間の配
置精度等が主な要因であるが、それらを完全に無くすこ
とは難しい。したがって、ピントずれによる複数ビーム
の結像位置のずれによる印字精度の低下や画質等の劣化
を補正することは非常に困難であった。
はさまざまで、例えば光学部品の結像性能や部品間の配
置精度等が主な要因であるが、それらを完全に無くすこ
とは難しい。したがって、ピントずれによる複数ビーム
の結像位置のずれによる印字精度の低下や画質等の劣化
を補正することは非常に困難であった。
【００１３】本発明は１つ以上の発光点を有する複数の
光源手段から出射された複数の光ビームの被走査面上に
おける結像位置のずれを低減し、良好なる印字精度、高
画質な画像を得ることができる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の提供を目的とする。
光源手段から出射された複数の光ビームの被走査面上に
おける結像位置のずれを低減し、良好なる印字精度、高
画質な画像を得ることができる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の提供を目的とする。
【００１４】
【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、ｎ（ｎ≧２）個の発光点を有す
るｍ（ｍ≧２）個の光源手段と、（ｎ×ｍ）本の光ビー
ムを合成するビーム合成手段と、該ビーム合成手段から
の（ｎ×ｍ）本の光ビームを偏向させる偏向手段と、該
偏向手段からの（ｎ×ｍ）本の光ビームを被走査面上に
導光する結像光学系と、を有し、該偏向手段の偏向走査
により該（ｎ×ｍ）本の光ビームで被走査面上を主走査
方向に走査するマルチビーム光走査光学系において、該
ビーム合成手段と該偏向手段との間に絞りを設け、（ｎ
×ｍ）本の光ビームの各主光線が該絞りの位置で交差し
ており、該被走査面上における副走査方向に隣接する光
ビームは互いに異なる光源手段から出射した光ビームと
成るようにしていることを特徴としている。
ビーム光走査光学系は、ｎ（ｎ≧２）個の発光点を有す
るｍ（ｍ≧２）個の光源手段と、（ｎ×ｍ）本の光ビー
ムを合成するビーム合成手段と、該ビーム合成手段から
の（ｎ×ｍ）本の光ビームを偏向させる偏向手段と、該
偏向手段からの（ｎ×ｍ）本の光ビームを被走査面上に
導光する結像光学系と、を有し、該偏向手段の偏向走査
により該（ｎ×ｍ）本の光ビームで被走査面上を主走査
方向に走査するマルチビーム光走査光学系において、該
ビーム合成手段と該偏向手段との間に絞りを設け、（ｎ
×ｍ）本の光ビームの各主光線が該絞りの位置で交差し
ており、該被走査面上における副走査方向に隣接する光
ビームは互いに異なる光源手段から出射した光ビームと
成るようにしていることを特徴としている。
【００１５】請求項２の発明は請求項１の発明におい
て、前記ｍ個の光源手段毎にカップリングレンズが設け
られており、該カップリングレンズはｎ個の発光点から
出射した光ビームを前記ビーム合成手段に導光している
ことを特徴としている。
て、前記ｍ個の光源手段毎にカップリングレンズが設け
られており、該カップリングレンズはｎ個の発光点から
出射した光ビームを前記ビーム合成手段に導光している
ことを特徴としている。
【００１６】請求項３の発明は請求項１又は２の発明に
おいて、前記ビーム合成手段から出射した（ｎ×ｍ）本
の光ビームを前記偏向手段の偏向面又はその近傍に主走
査方向に長い線像とする光学手段を有していることを特
徴としている。
おいて、前記ビーム合成手段から出射した（ｎ×ｍ）本
の光ビームを前記偏向手段の偏向面又はその近傍に主走
査方向に長い線像とする光学手段を有していることを特
徴としている。
【００１７】請求項４の発明は請求項３の発明におい
て、前記絞りは前記光学手段と前記偏向手段との間に配
置されており、該光学手段から該偏向手段の偏向面の光
反射点までの光軸方向の距離をＬｈ、前記光学手段から
該絞りまでの光軸方向の距離をＬｐとするとき、 Ｌｈ／２＜Ｌｐ を満足することを特徴としている。
て、前記絞りは前記光学手段と前記偏向手段との間に配
置されており、該光学手段から該偏向手段の偏向面の光
反射点までの光軸方向の距離をＬｈ、前記光学手段から
該絞りまでの光軸方向の距離をＬｐとするとき、 Ｌｈ／２＜Ｌｐ を満足することを特徴としている。
【００１８】請求項５の発明は請求項３の発明におい
て、前記光学手段から出射した光ビームは前記偏向手段
の偏向面にまたがって照射されていることを特徴として
いる。
て、前記光学手段から出射した光ビームは前記偏向手段
の偏向面にまたがって照射されていることを特徴として
いる。
【００１９】請求項６の発明のマルチビーム光走査光学
系は、２個の発光点を有する第１の光源手段と、１個の
発光点を有する第２の光源手段と、３本の光ビームを合
成するビーム合成手段と、該ビーム合成手段からの３本
の光ビームを偏向させる偏向手段と、該偏向手段からの
３本の光ビームを被走査面上に導光する結像光学系と、
を有し、該偏向手段の偏向走査により該３本の光ビーム
で被走査面上を主走査方向に走査するマルチビーム光走
査光学系において、該ビーム合成手段と該偏向手段との
間に絞りを設け、３本の光ビームの各主光線が該絞りの
位置で交差しており、該被走査面上における副走査方向
に隣接する光ビームは互いに異なる光源手段から出射し
た光ビームと成るようにしていることを特徴としてい
る。
系は、２個の発光点を有する第１の光源手段と、１個の
発光点を有する第２の光源手段と、３本の光ビームを合
成するビーム合成手段と、該ビーム合成手段からの３本
の光ビームを偏向させる偏向手段と、該偏向手段からの
３本の光ビームを被走査面上に導光する結像光学系と、
を有し、該偏向手段の偏向走査により該３本の光ビーム
で被走査面上を主走査方向に走査するマルチビーム光走
査光学系において、該ビーム合成手段と該偏向手段との
間に絞りを設け、３本の光ビームの各主光線が該絞りの
位置で交差しており、該被走査面上における副走査方向
に隣接する光ビームは互いに異なる光源手段から出射し
た光ビームと成るようにしていることを特徴としてい
る。
【００２０】請求項７の発明は請求項６の発明におい
て、前記第１、第２の光源手段毎にカップリングレンズ
が設けられており、該カップリングレンズは各光源手段
の発光点から出射した光ビームを前記ビーム合成手段に
導光していることを特徴としている。
て、前記第１、第２の光源手段毎にカップリングレンズ
が設けられており、該カップリングレンズは各光源手段
の発光点から出射した光ビームを前記ビーム合成手段に
導光していることを特徴としている。
【００２１】請求項８の発明は請求項６又は７の発明に
おいて、前記ビーム合成手段から出射した３本の光ビー
ムを前記偏向手段の偏向面又はその近傍に主走査方向に
長い線像とする光学手段を有していることを特徴として
いる。
おいて、前記ビーム合成手段から出射した３本の光ビー
ムを前記偏向手段の偏向面又はその近傍に主走査方向に
長い線像とする光学手段を有していることを特徴として
いる。
【００２２】請求項９の発明は請求項８の発明におい
て、前記絞りは前記光学手段と前記偏向手段との間に配
置されており、該光学手段から該偏向手段の偏向面の光
反射点までの光軸方向の距離をＬｈ、前記光学手段から
該絞りまでの光軸方向の距離をＬｐとするとき、 Ｌｈ／２＜Ｌｐ を満足することを特徴としている。
て、前記絞りは前記光学手段と前記偏向手段との間に配
置されており、該光学手段から該偏向手段の偏向面の光
反射点までの光軸方向の距離をＬｈ、前記光学手段から
該絞りまでの光軸方向の距離をＬｐとするとき、 Ｌｈ／２＜Ｌｐ を満足することを特徴としている。
【００２３】請求項１０の発明は請求項８の発明におい
て、前記光学手段から出射した光ビームは前記偏向手段
の偏向面にまたがって照射されていることを特徴として
いる。
て、前記光学手段から出射した光ビームは前記偏向手段
の偏向面にまたがって照射されていることを特徴として
いる。
【００２４】請求項１１の発明のマルチビーム光走査光
学系は、ｎ（ｎ≧２）個の発光点を有するｍ（ｍ≧２）
個の光源手段と、（ｎ×ｍ）本の光ビームを合成するビ
ーム合成手段と、該ビーム合成手段からの（ｎ×ｍ）本
の光ビームを主走査方向に長い線像とする光学手段と、
該光学手段からの（ｎ×ｍ）本の光ビームを偏向させる
偏向手段と、該偏向手段からの（ｎ×ｍ）本の光ビーム
を被走査面上に導光する結像光学系と、を有し、該偏向
手段の偏向走査により該（ｎ×ｍ）本の光ビームで被走
査面上を主走査方向に走査するマルチビーム光走査光学
系において、該光源手段からの（ｎ×ｍ）本の光ビーム
は該偏向手段の複数の偏向面にまたがって照射されてお
り、該被走査面上における副走査方向に隣接する光ビー
ムは互いに異なる光源手段から出射した光ビームと成る
ようにしていることを特徴としている。
学系は、ｎ（ｎ≧２）個の発光点を有するｍ（ｍ≧２）
個の光源手段と、（ｎ×ｍ）本の光ビームを合成するビ
ーム合成手段と、該ビーム合成手段からの（ｎ×ｍ）本
の光ビームを主走査方向に長い線像とする光学手段と、
該光学手段からの（ｎ×ｍ）本の光ビームを偏向させる
偏向手段と、該偏向手段からの（ｎ×ｍ）本の光ビーム
を被走査面上に導光する結像光学系と、を有し、該偏向
手段の偏向走査により該（ｎ×ｍ）本の光ビームで被走
査面上を主走査方向に走査するマルチビーム光走査光学
系において、該光源手段からの（ｎ×ｍ）本の光ビーム
は該偏向手段の複数の偏向面にまたがって照射されてお
り、該被走査面上における副走査方向に隣接する光ビー
ムは互いに異なる光源手段から出射した光ビームと成る
ようにしていることを特徴としている。
【００２５】請求項１２の発明のマルチビーム光走査光
学系は、２個の発光点を有する第１の光源手段と、１個
の発光点を有する第２の光源手段と、３本の光ビームを
合成するビーム合成手段と、該ビーム合成手段からの３
本の光ビームを主走査方向に長い線像とする光学手段
と、該光学手段からの３本の光ビームを偏向させる偏向
手段と、該偏向手段からの３本の光ビームを被走査面上
に導光する結像光学系と、を有し、該偏向手段の偏向走
査により該３本の光ビームで被走査面上を主走査方向に
走査するマルチビーム光走査光学系において、該光源手
段からの３本の光ビームは該偏向手段の複数の偏向面に
またがって照射されており、該被走査面上における副走
査方向に隣接する光ビームは互いに異なる光源手段から
出射した光ビームと成るようにしていることを特徴とし
ている。
学系は、２個の発光点を有する第１の光源手段と、１個
の発光点を有する第２の光源手段と、３本の光ビームを
合成するビーム合成手段と、該ビーム合成手段からの３
本の光ビームを主走査方向に長い線像とする光学手段
と、該光学手段からの３本の光ビームを偏向させる偏向
手段と、該偏向手段からの３本の光ビームを被走査面上
に導光する結像光学系と、を有し、該偏向手段の偏向走
査により該３本の光ビームで被走査面上を主走査方向に
走査するマルチビーム光走査光学系において、該光源手
段からの３本の光ビームは該偏向手段の複数の偏向面に
またがって照射されており、該被走査面上における副走
査方向に隣接する光ビームは互いに異なる光源手段から
出射した光ビームと成るようにしていることを特徴とし
ている。
【００２６】請求項１３の発明のマルチビーム光走査光
学系は、請求項１乃至１２の何れか１項に記載のマルチ
ビーム光走査光学系において、走査面側から前記光源手
段を見たときの複数の発光点の主走査方向の間隔をＤ、
前記カップリングレンズの焦点距離をｆcol、前記絞り
から前記偏向手段の偏向面までの距離をＬ1、前記結像
光学系の主走査方向の焦点距離をffθ、前記被走査面上
における主走査方向の記録密度をＤＰＩとするとき、
学系は、請求項１乃至１２の何れか１項に記載のマルチ
ビーム光走査光学系において、走査面側から前記光源手
段を見たときの複数の発光点の主走査方向の間隔をＤ、
前記カップリングレンズの焦点距離をｆcol、前記絞り
から前記偏向手段の偏向面までの距離をＬ1、前記結像
光学系の主走査方向の焦点距離をffθ、前記被走査面上
における主走査方向の記録密度をＤＰＩとするとき、
【００２７】
【数２】
【００２８】を満足することを特徴としている。
【００２９】請求項１４の発明の画像形成装置は、請求
項１乃至１３の何れか１項に記載のマルチビーム光走査
光学系と、前記被走査面に配置された感光体と、前記マ
ルチビーム光走査光学系で走査された光束によって前記
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、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。
項１乃至１３の何れか１項に記載のマルチビーム光走査
光学系と、前記被走査面に配置された感光体と、前記マ
ルチビーム光走査光学系で走査された光束によって前記
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、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。
【００３０】請求項１５の発明の画像形成装置は、請求
項１乃至１３の何れか１項に記載のマルチビーム光走査
光学系と、外部機器から入力し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光学系に入力せし
めるプリンタコントローラとを有していることを特徴と
している。
項１乃至１３の何れか１項に記載のマルチビーム光走査
光学系と、外部機器から入力し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光学系に入力せし
めるプリンタコントローラとを有していることを特徴と
している。
【００３１】
【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。
チビーム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。
【００３２】尚、本明細書においては結像光学系の光軸
と光偏向器により偏向された光ビーム（光束）とが形成
する面を主走査断面、結像光学系の光軸を含み主走査断
面と直交する面を副走査断面と定義する。
と光偏向器により偏向された光ビーム（光束）とが形成
する面を主走査断面、結像光学系の光軸を含み主走査断
面と直交する面を副走査断面と定義する。
【００３３】同図において１１は光源装置であり、第
１，第２の光源手段１，２を有し、第１の光源手段１は
２個の発光点１ａ，１ｂを有し、第２の光源手段２は同
様に２個の発光点２ａ，２ｂを有している。
１，第２の光源手段１，２を有し、第１の光源手段１は
２個の発光点１ａ，１ｂを有し、第２の光源手段２は同
様に２個の発光点２ａ，２ｂを有している。
【００３４】３,４は各々カップリングレンズ（コリメ
ーターレンズ）であり、第１，第２の光源手段１,２に
対応して配されており、該第１、第２の光源手段１,２
から各々出射した４本の光ビームを略平行光ビーム（も
しくは略収束光ビームもしくは略発散光ビーム）に変換
し、後述するビーム合成手段５に導光している。
ーターレンズ）であり、第１，第２の光源手段１,２に
対応して配されており、該第１、第２の光源手段１,２
から各々出射した４本の光ビームを略平行光ビーム（も
しくは略収束光ビームもしくは略発散光ビーム）に変換
し、後述するビーム合成手段５に導光している。
【００３５】尚、本実施形態では光源装置１１を第１、
第２の光源手段１，２の２つから構成したが、３個以上
の光源手段で構成しても良く、また第１、第２の光源手
段を３個以上の発光点を有するように構成しても良い。
第２の光源手段１，２の２つから構成したが、３個以上
の光源手段で構成しても良く、また第１、第２の光源手
段を３個以上の発光点を有するように構成しても良い。
【００３６】５はビーム合成手段であり、複数のプリズ
ムを有する複合プリズムより成り、第１の光源手段１か
らの光ビームが入射する面に１／２波長板６を備え、接
合面に偏光ビームスプリッタ面を備え、出射面に１／４
波長板７を備えている。
ムを有する複合プリズムより成り、第１の光源手段１か
らの光ビームが入射する面に１／２波長板６を備え、接
合面に偏光ビームスプリッタ面を備え、出射面に１／４
波長板７を備えている。
【００３７】１／２波長板６は第１の光源手段１から出
射した光束の偏光方向を紙面内の直線偏光（Ｐ偏光）に
変換している。偏光ビームスプリッタ面は紙面と垂直な
直線偏光（Ｓ偏光）を反射し、紙面内の直線偏光(Ｐ偏
光)を透過している。１／４波長板７はビーム合成手段
５で合成された９０度偏光方向が異なる２つの偏光ビー
ムをそれぞれ円偏光（右円偏光と左円偏光）に変換して
いる。偏光方向が異なる２つの直線偏光を円偏光に変換
することにより、偏光の違いによる光学部品の反射率差
をなくすことができ、走査ビーム間の光量差を均一にで
きる。
射した光束の偏光方向を紙面内の直線偏光（Ｐ偏光）に
変換している。偏光ビームスプリッタ面は紙面と垂直な
直線偏光（Ｓ偏光）を反射し、紙面内の直線偏光(Ｐ偏
光)を透過している。１／４波長板７はビーム合成手段
５で合成された９０度偏光方向が異なる２つの偏光ビー
ムをそれぞれ円偏光（右円偏光と左円偏光）に変換して
いる。偏光方向が異なる２つの直線偏光を円偏光に変換
することにより、偏光の違いによる光学部品の反射率差
をなくすことができ、走査ビーム間の光量差を均一にで
きる。
【００３８】本実施形態では第１の光源手段１から入射
した２本の光ビームの偏光方向を９０度回転させ、偏光
ビームスプリッタ面で該２本の光ビームを反射させて、
第２の光源手段２から入射した２本の光ビームと合成し
ている。
した２本の光ビームの偏光方向を９０度回転させ、偏光
ビームスプリッタ面で該２本の光ビームを反射させて、
第２の光源手段２から入射した２本の光ビームと合成し
ている。
【００３９】８は光学手段としてのシリンドリカルレン
ズであり、副走査方向のみに所定の屈折力を有してお
り、ビーム合成手段５から出射した４本の光ビームを偏
向手段としての光偏向器１０の偏向面（反射面）１０ａ
又はその近傍に主走査方向に長い線像として結像させて
いる。
ズであり、副走査方向のみに所定の屈折力を有してお
り、ビーム合成手段５から出射した４本の光ビームを偏
向手段としての光偏向器１０の偏向面（反射面）１０ａ
又はその近傍に主走査方向に長い線像として結像させて
いる。
【００４０】９は絞りであり、シリンドリカルレンズ８
と光偏向器１０との間の光路内で、かつ後述する条件式
（１）を満足するように該光偏向器１０の偏向面１０ａ
に近接させて配置している。この絞り９の配置位置によ
り、光偏向器１０の偏向面上における４本の光ビームの
主走査方向の広がりが抑えられ、偏向面を大きくならな
いようにしている。
と光偏向器１０との間の光路内で、かつ後述する条件式
（１）を満足するように該光偏向器１０の偏向面１０ａ
に近接させて配置している。この絞り９の配置位置によ
り、光偏向器１０の偏向面上における４本の光ビームの
主走査方向の広がりが抑えられ、偏向面を大きくならな
いようにしている。
【００４１】本実施形態では第１，第２の２つの光源手
段１，２から出射された４本の光ビームの各主光線が絞
り９の位置で交差するように構成しており、被走査面１
２上における副走査方向に隣接する光ビームが互いに異
なる光源手段から出射した光ビームと成るようにしてい
る。
段１，２から出射された４本の光ビームの各主光線が絞
り９の位置で交差するように構成しており、被走査面１
２上における副走査方向に隣接する光ビームが互いに異
なる光源手段から出射した光ビームと成るようにしてい
る。
【００４２】１０は偏向手段としての光偏向器であり、
例えば６面構成の回転多面鏡（ポリゴンミラー）より成
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。
例えば６面構成の回転多面鏡（ポリゴンミラー）より成
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。
【００４３】１１は集光機能とｆθ特性とを有する結像
光学系（走査レンズ系）であり、プラスチック材料（透
明樹脂材）より成る第１、第２の２枚の走査レンズ１１
ａ，１１ｂより成り、光偏向器１０によって反射偏向さ
れた画像情報に基づく光ビームを被走査面としての感光
ドラム面１２上に結像させ、かつ副走査断面内において
光偏向器１０の偏向面１０ａと感光ドラム面１２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。
光学系（走査レンズ系）であり、プラスチック材料（透
明樹脂材）より成る第１、第２の２枚の走査レンズ１１
ａ，１１ｂより成り、光偏向器１０によって反射偏向さ
れた画像情報に基づく光ビームを被走査面としての感光
ドラム面１２上に結像させ、かつ副走査断面内において
光偏向器１０の偏向面１０ａと感光ドラム面１２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。
【００４４】本実施形態において画像情報に応じて第
１、第２の光源手段１，２から光変調され出射した４本
の光ビームは各々対応するカップリングレンズ３，４に
より略平行光ビーム（もしくは略収束光ビームもしくは
略発散光ビーム）に変換され、ビーム合成プリズム５に
より略同一の方向に出射するように合成される。ビーム
合成プリズム５により合成され出射した４本の光ビーム
（略平行光ビーム）はシリンドリカルレンズ８に入射す
る。シリンドリカルレンズ８に入射した光ビームのうち
主走査断面内においてはそのままの状態で出射して絞り
９を通過する（一部遮光される）。また副走査断面内に
おいては収束して絞り９を通過し（一部遮光される）光
偏向器１０の偏向面１０ａにほぼ線像（主走査方向に長
手の線像）として結像する。そして光偏向器１０の偏向
面１０ａで反射偏向された４本の光ビームは各々結像光
学系１１により感光ドラム面１２上にスポット状に結像
され、該光偏向器１０を図中矢印Ａ方向に回転させるこ
とによって、該感光ドラム面１２上を矢印Ｂ方向（主走
査方向）に等速度で光走査している。これにより記録媒
体である感光ドラム面１２上に４本の走査線を同時に形
成し、画像記録を行っている本実施形態においては第１
の光源手段１から出射した２本の光ビームの主光線のな
す角度の間に第２の光源手段２から出射した光ビームの
主光線の１本が入るようにビーム合成プリズム５により
合成しており、これにより絞り９位置では主走査断面内
において、４本の光ビームが交互に入れ子状態で交差す
るようにしている。このように入れ子状態で交差するよ
うに光ビームを合成することにより、偏向面１０ａ上で
の４本の光ビームの主走査方向の広がりを十分に抑える
ことができ、主走査方向のピントずれによるジッターを
低減させることができる。
１、第２の光源手段１，２から光変調され出射した４本
の光ビームは各々対応するカップリングレンズ３，４に
より略平行光ビーム（もしくは略収束光ビームもしくは
略発散光ビーム）に変換され、ビーム合成プリズム５に
より略同一の方向に出射するように合成される。ビーム
合成プリズム５により合成され出射した４本の光ビーム
（略平行光ビーム）はシリンドリカルレンズ８に入射す
る。シリンドリカルレンズ８に入射した光ビームのうち
主走査断面内においてはそのままの状態で出射して絞り
９を通過する（一部遮光される）。また副走査断面内に
おいては収束して絞り９を通過し（一部遮光される）光
偏向器１０の偏向面１０ａにほぼ線像（主走査方向に長
手の線像）として結像する。そして光偏向器１０の偏向
面１０ａで反射偏向された４本の光ビームは各々結像光
学系１１により感光ドラム面１２上にスポット状に結像
され、該光偏向器１０を図中矢印Ａ方向に回転させるこ
とによって、該感光ドラム面１２上を矢印Ｂ方向（主走
査方向）に等速度で光走査している。これにより記録媒
体である感光ドラム面１２上に４本の走査線を同時に形
成し、画像記録を行っている本実施形態においては第１
の光源手段１から出射した２本の光ビームの主光線のな
す角度の間に第２の光源手段２から出射した光ビームの
主光線の１本が入るようにビーム合成プリズム５により
合成しており、これにより絞り９位置では主走査断面内
において、４本の光ビームが交互に入れ子状態で交差す
るようにしている。このように入れ子状態で交差するよ
うに光ビームを合成することにより、偏向面１０ａ上で
の４本の光ビームの主走査方向の広がりを十分に抑える
ことができ、主走査方向のピントずれによるジッターを
低減させることができる。
【００４５】図２は本実施形態における絞りの配置条件
を説明するための説明図である。同図において図１に示
した要素と同一要素には同符番を付している。
を説明するための説明図である。同図において図１に示
した要素と同一要素には同符番を付している。
【００４６】本実施形態においてシリンドリカルレンズ
８から光偏向器１０の偏向面１０ａの光反射点までの光
軸方向の距離をＬｈ、該シリンドリカルレンズ８から絞
り９までの光軸方向の距離をＬｐとするとき、 Ｌｈ／２＜Ｌｐ ‥‥（１） を満足するように各パラメーターを設定している。これ
により本実施形態では第１、第２の２つの光源手段１，
２から出射した４本の光ビームの結像位置のずれを低減
することができる。
８から光偏向器１０の偏向面１０ａの光反射点までの光
軸方向の距離をＬｈ、該シリンドリカルレンズ８から絞
り９までの光軸方向の距離をＬｐとするとき、 Ｌｈ／２＜Ｌｐ ‥‥（１） を満足するように各パラメーターを設定している。これ
により本実施形態では第１、第２の２つの光源手段１，
２から出射した４本の光ビームの結像位置のずれを低減
することができる。
【００４７】また本実施形態においては走査面側から第
１、第２の光源手段１，２を見たときの複数の発光点の
主走査方向の間隔をＤ、シリンドリカルレンズ８の焦点
距離をｆcol、絞り９から光偏向器１０の偏向面１０ａ
までの距離をＬ1、結像光学系１１の主走査方向の焦点
距離をffθ、被走査面１２上における主走査方向の記録
密度をＤＰＩとするたき、
１、第２の光源手段１，２を見たときの複数の発光点の
主走査方向の間隔をＤ、シリンドリカルレンズ８の焦点
距離をｆcol、絞り９から光偏向器１０の偏向面１０ａ
までの距離をＬ1、結像光学系１１の主走査方向の焦点
距離をffθ、被走査面１２上における主走査方向の記録
密度をＤＰＩとするたき、
【００４８】
【数３】
【００４９】を満足するように各パラメータを設定して
いる。これにより本実施形態では第１、第２の２つの光
源手段１，２からの光ビームの結像位置のずれの発生を
抑えている。
いる。これにより本実施形態では第１、第２の２つの光
源手段１，２からの光ビームの結像位置のずれの発生を
抑えている。
【００５０】次に上記の条件式（２）の技術的意味につ
いて説明する。
いて説明する。
【００５１】図２で示す如くシリンドリカルレンズ８と
光偏向器１０との間の位置に絞り９があるとき、偏向面
１０ａ上での２つの光ビームの主光線の離間距離ｈ′は
カップリングレンズ（３・４）を出射した後の２本の光
ビームの成す角度と一定に保たれなければならないの
で、
光偏向器１０との間の位置に絞り９があるとき、偏向面
１０ａ上での２つの光ビームの主光線の離間距離ｈ′は
カップリングレンズ（３・４）を出射した後の２本の光
ビームの成す角度と一定に保たれなければならないの
で、
【００５２】
【数４】
【００５３】で表される。
【００５４】結像光学系１１を出射した後の２本の光ビ
ームの成す角度は、
ームの成す角度は、
【００５５】
【数５】
【００５６】で表されることになるから、これは即ち、
主走査方向にピントが１ｍｍずれたときの２本の光ビー
ムが結像する位置のずれ量δＹである。
主走査方向にピントが１ｍｍずれたときの２本の光ビー
ムが結像する位置のずれ量δＹである。
【００５７】そこで本実施形態においては、上記条件式
（２）を満足するように各要素を設定することにより、
ずれ量ΔＹが許容範囲内である記録密度の１／４画素以
下になるようにしている。これにより良好なる画像を得
ている。
（２）を満足するように各要素を設定することにより、
ずれ量ΔＹが許容範囲内である記録密度の１／４画素以
下になるようにしている。これにより良好なる画像を得
ている。
【００５８】このように本実施形態においては上述の如
く絞り９の位置を適切に配置すると共に第１、第２の光
源手段１，２から出射された４本の光ビームを入れ子の
ライン間配置に成るように構成することにより、４本の
光ビームが主走査方向に成す最大の角度θＢを減少さ
せ、主走査方向のピントずれによるジッターを低減させ
ている。
く絞り９の位置を適切に配置すると共に第１、第２の光
源手段１，２から出射された４本の光ビームを入れ子の
ライン間配置に成るように構成することにより、４本の
光ビームが主走査方向に成す最大の角度θＢを減少さ
せ、主走査方向のピントずれによるジッターを低減させ
ている。
【００５９】更に本実施形態では上記条件式（１）又は
／及び（２）を満足するように各要素を設定することに
より、複数ビームの結像位置のずれを低減させることが
でき、これにより良好なる印字精度、高画質な画像を得
ている。
／及び（２）を満足するように各要素を設定することに
より、複数ビームの結像位置のずれを低減させることが
でき、これにより良好なる印字精度、高画質な画像を得
ている。
【００６０】尚、カップリングレンズ３，４によるビー
ム変換を略収束光束、または略発散光束に変換すると偏
向走査により主走査方向のジッターが発生するが、感光
ドラム面に副走査方向に所定の角度で入射するときに発
生するマルチビームジッターとキャンセルするように入
射する方向を選べばマルチビームで発生するトータルの
ジッター量を低減させることができる。
ム変換を略収束光束、または略発散光束に変換すると偏
向走査により主走査方向のジッターが発生するが、感光
ドラム面に副走査方向に所定の角度で入射するときに発
生するマルチビームジッターとキャンセルするように入
射する方向を選べばマルチビームで発生するトータルの
ジッター量を低減させることができる。
【００６１】また本実施形態では２個の発光点を有する
２個の光源手段から出射される４本の光ビームを合成す
る場合を示したが、ｎ（ｎ≧２）個の発光点を有するｍ
（ｍ≧２）個の光源手段の（ｎ×ｍ）本の光ビームを合
成する場合と一般化して考えることができる。
２個の光源手段から出射される４本の光ビームを合成す
る場合を示したが、ｎ（ｎ≧２）個の発光点を有するｍ
（ｍ≧２）個の光源手段の（ｎ×ｍ）本の光ビームを合
成する場合と一般化して考えることができる。
【００６２】[実施形態２]図３は本発明のマルチビーム
光走査光学系の実施形態２の主走査方向の要部断面図
（主走査断面図）である。同図において図１に示した要
素と同一要素には同符番を付している。
光走査光学系の実施形態２の主走査方向の要部断面図
（主走査断面図）である。同図において図１に示した要
素と同一要素には同符番を付している。
【００６３】本実施形態において前述の実施形態１と異
なる点は光源装置３１を１個の発光点２１ａを有する第
１の光源手段２１と２個の発光点２２ａ，２２ｂを有す
る第２の光源手段２２とから構成したことである。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。
なる点は光源装置３１を１個の発光点２１ａを有する第
１の光源手段２１と２個の発光点２２ａ，２２ｂを有す
る第２の光源手段２２とから構成したことである。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。
【００６４】即ち、同図において３１は光源装置であ
り、１個の発光点２１aを有する第１の光源手段２１と
２個の発光点２２ａ，２２ｂを有する第２の光源手段２
２とを有している。
り、１個の発光点２１aを有する第１の光源手段２１と
２個の発光点２２ａ，２２ｂを有する第２の光源手段２
２とを有している。
【００６５】本実施形態において第１の光源手段２１か
ら出射した１本の光ビームの主光線を第２の光源手段２
２から出射した２本の光ビームの主光線が成す角度の間
に入るようにビーム合成手段で合成している。これによ
り本実施形態では光偏向器１０の偏向面１０ａ上での３
本の光ビームの広がりを抑えることができ、ピントずれ
により発生するジッターを低減できる。絞り９の配置位
置による効果は前述の実施形態１と同様である。
ら出射した１本の光ビームの主光線を第２の光源手段２
２から出射した２本の光ビームの主光線が成す角度の間
に入るようにビーム合成手段で合成している。これによ
り本実施形態では光偏向器１０の偏向面１０ａ上での３
本の光ビームの広がりを抑えることができ、ピントずれ
により発生するジッターを低減できる。絞り９の配置位
置による効果は前述の実施形態１と同様である。
【００６６】尚、カップリングレンズ３，４によるビー
ム変換を略収束光ビームまたは略発散光ビームに変換す
る効果は、前述の実施形態１で説明したのと同じく感光
ドラム面１２に異なって入射する光ビームの入射角で発
生するジッターとキャンセルさせることで得られる。
ム変換を略収束光ビームまたは略発散光ビームに変換す
る効果は、前述の実施形態１で説明したのと同じく感光
ドラム面１２に異なって入射する光ビームの入射角で発
生するジッターとキャンセルさせることで得られる。
【００６７】[実施形態３]図４は本発明のマルチビーム
光走査光学系の実施形態３の主走査方向の要部断面図
（主走査断面図）である。同図において図１に示した要
素と同一要素には同符番を付している。
光走査光学系の実施形態３の主走査方向の要部断面図
（主走査断面図）である。同図において図１に示した要
素と同一要素には同符番を付している。
【００６８】本実施形態において前述の実施形態１と異
なる点はマルチビーム光走査光学系をオーバーフィルド
走査光学系より構成したことである。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。
なる点はマルチビーム光走査光学系をオーバーフィルド
走査光学系より構成したことである。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。
【００６９】即ち、同図において１２面構成よりなる光
偏向器２０の偏向面２０ａに入射する４本の光ビーム
は、主走査断面内において複数の偏向面にまたがって入
射しており（光ビームが偏向面２０ａの主走査方向の幅
より広い幅で入射しており）、偏向面２０ａの主走査方
向の幅が実効的な絞りとなっている。このような入射光
束と偏向面の関係をもつ走査光学系はオーバーフィルド
走査光学系と呼ばれる。
偏向器２０の偏向面２０ａに入射する４本の光ビーム
は、主走査断面内において複数の偏向面にまたがって入
射しており（光ビームが偏向面２０ａの主走査方向の幅
より広い幅で入射しており）、偏向面２０ａの主走査方
向の幅が実効的な絞りとなっている。このような入射光
束と偏向面の関係をもつ走査光学系はオーバーフィルド
走査光学系と呼ばれる。
【００７０】オーバーフィルド走査光学系では複数の光
源手段から出射した複数の光ビームをビーム合成手段
（複合プリズム）で合成して、主走査面内で互いに所定
の角度差をつけて偏向面に入射させた場合、該複数の光
ビームは必ず偏向面上で一点に交差する。偏向面上で一
点に交差した各光ビームは所定の位相差で偏向走査され
るが、反射点が同じであるため、結像光学系に向かう光
ビームの主光線はすべて同じ光路をたどって被走査面上
の像高に到達する。このため、主走査方向のピントずれ
によるジッターは原理的に発生しない。偏向面が理想的
な絞り配置となっているのである。
源手段から出射した複数の光ビームをビーム合成手段
（複合プリズム）で合成して、主走査面内で互いに所定
の角度差をつけて偏向面に入射させた場合、該複数の光
ビームは必ず偏向面上で一点に交差する。偏向面上で一
点に交差した各光ビームは所定の位相差で偏向走査され
るが、反射点が同じであるため、結像光学系に向かう光
ビームの主光線はすべて同じ光路をたどって被走査面上
の像高に到達する。このため、主走査方向のピントずれ
によるジッターは原理的に発生しない。偏向面が理想的
な絞り配置となっているのである。
【００７１】このように本実施形態においては上述の如
く第１、第２の光源手段２１，２２から出射した４本の
光ビームが複数の偏向面にまたがって照射することによ
り、主走査方向のピントずれによるジッターの発生を原
理的に発生させなくすることができる。
く第１、第２の光源手段２１，２２から出射した４本の
光ビームが複数の偏向面にまたがって照射することによ
り、主走査方向のピントずれによるジッターの発生を原
理的に発生させなくすることができる。
【００７２】[実施形態４]次に本発明のマルチビーム光
走査光学系の実施形態４について説明する。
走査光学系の実施形態４について説明する。
【００７３】本実施形態において前述の実施形態２と異
なる点はマルチビーム光走査光学系をオーバーフィルド
走査光学系より構成したことである。その他の構成及び
光学的作用は実施形態２及び実施形態３と略同様であ
り，これにより同様な効果を得ている。
なる点はマルチビーム光走査光学系をオーバーフィルド
走査光学系より構成したことである。その他の構成及び
光学的作用は実施形態２及び実施形態３と略同様であ
り，これにより同様な効果を得ている。
【００７４】［画像形成装置］図５は、前述した実施形
態１、２、３又は４のマルチビーム光走査光学系を用い
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５におい
て、符号１０４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１
１７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、２、３、４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光学
系）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が射出され、この光ビーム１０
３によって感光ドラム１０１の感光面が主走査方向に走
査される。
態１、２、３又は４のマルチビーム光走査光学系を用い
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５におい
て、符号１０４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１
１７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、２、３、４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光学
系）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が射出され、この光ビーム１０
３によって感光ドラム１０１の感光面が主走査方向に走
査される。
【００７５】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。
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。
【００７６】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。
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。
【００７７】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５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。
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５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。
【００７８】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５
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１１
４の圧接部にて加圧しながら加熱することにより用紙１
１２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。
された用紙１１２はさらに感光ドラム１０１後方（図５
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１１
４の圧接部にて加圧しながら加熱することにより用紙１
１２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。
【００７９】図５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。
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。
【００８０】
【発明の効果】本発明によれば前述の如く絞り位置を適
切に配置すると共に複数の光源手段から出射された複数
の光ビームの各主光線が絞りの位置で交差させ、被走査
面上における副走査方向に隣接する光ビームが互いに異
なる光源手段から出射した光ビームと成るように構成す
ることにより、偏向面上の各主光線の間隔を減少させる
ことができ、これにより主走査方向のピントずれによる
ジッターの発生を効果的に抑制することができるマルチ
ビーム光走査光学系及びそれを用いた画像形成装置を達
成することができる。
切に配置すると共に複数の光源手段から出射された複数
の光ビームの各主光線が絞りの位置で交差させ、被走査
面上における副走査方向に隣接する光ビームが互いに異
なる光源手段から出射した光ビームと成るように構成す
ることにより、偏向面上の各主光線の間隔を減少させる
ことができ、これにより主走査方向のピントずれによる
ジッターの発生を効果的に抑制することができるマルチ
ビーム光走査光学系及びそれを用いた画像形成装置を達
成することができる。
【００８１】また本発明によれば前述の如く各条件式を
満足するように各パラメータ−を適切に設定することに
より、光ビームの結像位置のズレ量を解像度の１／４画
素以下に抑えることができ、更にはビーム合成手段で合
成した複数の光ビームをオーバーフィルド走査光学系に
適用することにより、絞り位置を理想的な配置とするこ
とができ、これにより主走査方向のピントずれによるジ
ッタ−の発生を原理的に発生させなくすることができる
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
置を達成することができる。
満足するように各パラメータ−を適切に設定することに
より、光ビームの結像位置のズレ量を解像度の１／４画
素以下に抑えることができ、更にはビーム合成手段で合
成した複数の光ビームをオーバーフィルド走査光学系に
適用することにより、絞り位置を理想的な配置とするこ
とができ、これにより主走査方向のピントずれによるジ
ッタ−の発生を原理的に発生させなくすることができる
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
置を達成することができる。
【図１】 本発明のマルチビーム光走査光学系の実施形
態１の主走査断面図
態１の主走査断面図
【図２】 主走査方向のピントずれの条件式を説明する
図
図
【図３】 本発明のマルチビーム光走査光学系の実施形
態２の主走査断面図
態２の主走査断面図
【図４】 本発明のマルチビーム光走査光学系の実施形
態３の主走査断面図
態３の主走査断面図
【図５】 本発明のマルチビーム走査光学系を用いた画
像形成装置（電子写真プリンタ）の構成例を示す副走査
断面図
像形成装置（電子写真プリンタ）の構成例を示す副走査
断面図
【図６】 主走査方向のピントずれの原理を説明する図
１１、３１ 光源装置
１，２１ 第１の光源手段
２，２２ 第２の光源手段
１ａ，１ｂ，２１ａ 発光点
２ａ，２ｂ，２２ａ，２２ｂ 発光点
３，４ カップリングレンズ
５ ビーム合成手段
６ １／２波長板
７ １／４波長板
８ 光学手段（シリンドリカルレンズ）
９ 絞り
１０、２０ 偏向手段（ポリゴンミラー）
１１ 結像光学系
１２ 被走査面
１００ マルチビーム走査光学系
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
Claims (15)
- 【請求項１】 ｎ（ｎ≧２）個の発光点を有するｍ（ｍ
≧２）個の光源手段と、（ｎ×ｍ）本の光ビームを合成
するビーム合成手段と、該ビーム合成手段からの（ｎ×
ｍ）本の光ビームを偏向させる偏向手段と、該偏向手段
からの（ｎ×ｍ）本の光ビームを被走査面上に導光する
結像光学系と、を有し、該偏向手段の偏向走査により該
（ｎ×ｍ）本の光ビームで被走査面上を主走査方向に走
査するマルチビーム光走査光学系において、 該ビーム合成手段と該偏向手段との間に絞りを設け、
（ｎ×ｍ）本の光ビームの各主光線が該絞りの位置で交
差しており、該被走査面上における副走査方向に隣接す
る光ビームは互いに異なる光源手段から出射した光ビー
ムと成るようにしていることを特徴とするマルチビーム
光走査光学系。 - 【請求項２】 前記ｍ個の光源手段毎にカップリングレ
ンズが設けられており、該カップリングレンズはｎ個の
発光点から出射した光ビームを前記ビーム合成手段に導
光し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。 - 【請求項３】 前記ビーム合成手段から出射した（ｎ×
ｍ）本の光ビームを前記偏向手段の偏向面又はその近傍
に主走査方向に長い線像とする光学手段を有しているこ
とを特徴とする請求項１又は２記載のマルチビーム光走
査光学系。 - 【請求項４】 前記絞りは前記光学手段と前記偏向手段
との間に配置されており、該光学手段から該偏向手段の
偏向面の光反射点までの光軸方向の距離をＬｈ、前記光
学手段から該絞りまでの光軸方向の距離をＬｐとすると
き、 Ｌｈ／２＜Ｌｐ を満足することを特徴とする請求項３記載のマルチビー
ム光走査光学系。 - 【請求項５】 前記光学手段から出射した光ビームは前
記偏向手段の偏向面にまたがって照射されていることを
特徴とする請求項３記載のマルチビーム光走査光学系。 - 【請求項６】 ２個の発光点を有する第１の光源手段
と、１個の発光点を有する第２の光源手段と、３本の光
ビームを合成するビーム合成手段と、該ビーム合成手段
からの３本の光ビームを偏向させる偏向手段と、該偏向
手段からの３本の光ビームを被走査面上に導光する結像
光学系と、を有し、該偏向手段の偏向走査により該３本
の光ビームで被走査面上を主走査方向に走査するマルチ
ビーム光走査光学系において、 該ビーム合成手段と該偏向手段との間に絞りを設け、３
本の光ビームの各主光線が該絞りの位置で交差してお
り、該被走査面上における副走査方向に隣接する光ビー
ムは互いに異なる光源手段から出射した光ビームと成る
ようにしていることを特徴とするマルチビーム光走査光
学系。 - 【請求項７】 前記第１、第２の光源手段毎にカップリ
ングレンズが設けられており、該カップリングレンズは
各光源手段の発光点から出射した光ビームを前記ビーム
合成手段に導光していることを特徴とする請求項６記載
のマルチビーム光走査光学系。 - 【請求項８】 前記ビーム合成手段から出射した３本の
光ビームを前記偏向手段の偏向面又はその近傍に主走査
方向に長い線像とする光学手段を有していることを特徴
とする請求項６又は７記載のマルチビーム光走査光学
系。 - 【請求項９】 前記絞りは前記光学手段と前記偏向手段
との間に配置されており、該光学手段から該偏向手段の
偏向面の光反射点までの光軸方向の距離をＬｈ、前記光
学手段から該絞りまでの光軸方向の距離をＬｐとすると
き、 Ｌｈ／２＜Ｌｐ を満足することを特徴とする請求項８記載のマルチビー
ム光走査光学系。 - 【請求項１０】 前記光学手段から出射した光ビームは
前記偏向手段の偏向面にまたがって照射されていること
を特徴とする請求項８記載のマルチビーム光走査光学
系。 - 【請求項１１】 ｎ（ｎ≧２）個の発光点を有するｍ
（ｍ≧２）個の光源手段と、（ｎ×ｍ）本の光ビームを
合成するビーム合成手段と、該ビーム合成手段からの
（ｎ×ｍ）本の光ビームを主走査方向に長い線像とする
光学手段と、該光学手段からの（ｎ×ｍ）本の光ビーム
を偏向させる偏向手段と、該偏向手段からの（ｎ×ｍ）
本の光ビームを被走査面上に導光する結像光学系と、を
有し、該偏向手段の偏向走査により該（ｎ×ｍ）本の光
ビームで被走査面上を主走査方向に走査するマルチビー
ム光走査光学系において、 該光源手段からの（ｎ×ｍ）本の光ビームは該偏向手段
の複数の偏向面にまたがって照射されており、該被走査
面上における副走査方向に隣接する光ビームは互いに異
なる光源手段から出射した光ビームと成るようにしてい
ることを特徴とするマルチビーム光走査光学系。 - 【請求項１２】 ２個の発光点を有する第１の光源手段
と、１個の発光点を有する第２の光源手段と、３本の光
ビームを合成するビーム合成手段と、該ビーム合成手段
からの３本の光ビームを主走査方向に長い線像とする光
学手段と、該光学手段からの３本の光ビームを偏向させ
る偏向手段と、該偏向手段からの３本の光ビームを被走
査面上に導光する結像光学系と、を有し、該偏向手段の
偏向走査により該３本の光ビームで被走査面上を主走査
方向に走査するマルチビーム光走査光学系において、 該光源手段からの３本の光ビームは該偏向手段の複数の
偏向面にまたがって照射されており、該被走査面上にお
ける副走査方向に隣接する光ビームは互いに異なる光源
手段から出射した光ビームと成るようにしていることを
特徴とするマルチビーム光走査光学系。 - 【請求項１３】 請求項１乃至１２の何れか１項に記載
のマルチビーム光走査光学系において、 走査面側から前記光源手段を見たときの複数の発光点の
主走査方向の間隔をＤ、前記カップリングレンズの焦点
距離をｆcol、前記絞りから前記偏向手段の偏向面まで
の距離をＬ1、前記結像光学系の主走査方向の焦点距離
をffθ、前記被走査面上における主走査方向の記録密度
をＤＰＩとするとき、 【数１】 を満足することを特徴とするマルチビーム光走査光学
系。 - 【請求項１４】 請求項１乃至１３の何れか１項に記載
のマルチビーム光走査光学系と、前記被走査面に配置さ
れた感光体と、前記マルチビーム光走査光学系で走査さ
れた光束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、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。 - 【請求項１５】 請求項１乃至１３の何れか１項に記載
のマルチビーム光走査光学系と、外部機器から入力した
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
走査光学系に入力せしめるプリンタコントローラとを有
していることを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001297018A JP3902933B2 (ja) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | 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 |
| EP06075871A EP1742095B1 (en) | 2001-09-27 | 2002-09-26 | Multi-beam light scanning optical system and image forming apparatus using same |
| DE60238725T DE60238725D1 (de) | 2001-09-27 | 2002-09-26 | Optisches Mehrstrahlenlichtabtastsystem und Bilderzeugungsvorrichtung damit |
| DE60238658T DE60238658D1 (de) | 2001-09-27 | 2002-09-26 | Mehrstrahliges System zum Lichtabtasten und Bilderzeugungsvorrichtung unter Verwendung desselben |
| EP02256720A EP1300702B1 (en) | 2001-09-27 | 2002-09-26 | Multi-beam light scanning optical system and image forming apparatus using same |
| CNB02154221XA CN1241047C (zh) | 2001-09-27 | 2002-09-27 | 多束光扫描光学系统以及图像形成设备 |
| KR10-2002-0058602A KR100446220B1 (ko) | 2001-09-27 | 2002-09-27 | 멀티빔 광주사형 광학장치 및 이를 이용한 화상형성장치 |
| US10/255,692 US6930812B2 (en) | 2001-09-27 | 2002-09-27 | Multi-beam light scanning optical system and image forming apparatus using same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001297018A JP3902933B2 (ja) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | 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 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003107381A true JP2003107381A (ja) | 2003-04-09 |
| JP2003107381A5 JP2003107381A5 (ja) | 2006-12-07 |
| JP3902933B2 JP3902933B2 (ja) | 2007-04-11 |
Family
ID=19118165
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001297018A Expired - Fee Related JP3902933B2 (ja) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | 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 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6930812B2 (ja) |
| EP (2) | EP1742095B1 (ja) |
| JP (1) | JP3902933B2 (ja) |
| KR (1) | KR100446220B1 (ja) |
| CN (1) | CN1241047C (ja) |
| DE (2) | DE60238725D1 (ja) |
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