JP2003149575A - 走査光学系 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】各走査対象面上に設定される走査範囲の走査中
心に入射すべきレーザー光束が実際にその走査中心に入
射するように調整できる走査光学系を、提供する。 【解決手段】走査光学系１０は、レーザー光束を偏向す
るポリゴンミラー１３や、偏向されたレーザー光束を走
査対象面Ｓ上にスポット光として収束させるｆθレンズ
２０を有する。ｆθレンズ２０は、走査レンズ群２１と
像面湾曲補正レンズ２２とからなり、像面湾曲補正レン
ズ２２は、主走査方向に沿って長尺な形状を有し、その
長手方向の両端側が支持部１，２に支持されることによ
って、主走査方向に平行移動可能、且つ、副走査方向に
直交する面内で回転可能な状態で、筐体に固定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数のレーザー光
束をそれらに個々に対応する走査対象面上で走査する走
査光学系に、関する。

【０００２】

【従来の技術】カラーレーザープリンターやカラーレー
ザーコピー等の印刷装置には、複数の色成分毎に感光ド
ラムが組み込まれているとともに、各感光ドラムの感光
面（走査対象面）上にレーザー光束を走査して静電潜像
を形成する走査装置が組み込まれている。その走査装置
に内蔵される走査光学系は、多角柱状の回転多面鏡をそ
の中心軸周りに等角速度で回転させ、その回転多面鏡の
各側面にてレーザー光束を動的に偏向して結像光学系を
透過させることによって、走査対象面上でレーザー光束
を等速度にて走査する。このような走査の際、各感光ド
ラムは回転駆動されるので、各走査対象面上には、複数
の線状の軌跡（走査線）が一定の間隔で形成される。こ
のとき、レーザー光束は画像情報に従ってオンオフ変調
されるので、各走査対象面上には、二次元状に配列され
た複数のドットからなる画像が静電潜像として形成され
る。そして、印刷装置は、対応する色の帯電トナーを各
色成分の静電潜像に夫々吸着させて各色のトナー像を生
成し、各色のトナー像を印刷用紙に順次転写しながら重
ね合わせることにより、カラー画像を印刷する。

【０００３】上述したような走査光学系では、ｆθ特性
（入射光束の中心軸と光軸とがなす角度に対して走査対
象面上での像高が正比例する特性）を有するように設計
された結像光学系が利用され、また、同一形状の結像光
学系が各色成分に対して用いられている。これにより、
どの色成分の走査対象面上でも走査速度が同じ一定速度
となっているので、レーザー光束のオンオフ変調のタイ
ミングが各色成分で同じであれば、印刷用紙上の各箇所
では、互いに同じ点上に印字されるべき各色のドット
は、同じ点上に印字される。従って、何れかのドットが
その他のドットに対して主走査方向にずれることによっ
て生じる色ずれが、印刷用紙上のカラー画像に現れるこ
とはない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、実際には、
結像光学系の取り付け誤差などに因り、一回の走査の間
に走査速度が多少変化してしまうので、レーザー光束が
一定のタイミングでオンオフ変調されていても、一回の
走査で走査対象面上に形成されるドット列内には疎の部
分と密の部分ができてしまう。このとき、各色成分で多
少走査速度が揃っていなくとも、レーザー光束が走査対
象面上を走査する範囲は、レーザー光束の書き出しと書
き終えのタイミングを電気的に制御することにより、各
色成分で揃えることが可能である。しかし、このように
走査範囲の長さ（走査幅）を揃えたとしても、一回の走
査の間で走査速度が変化する影響で、本来走査範囲の中
心（走査中心）に形成されるべきドット（例えばドット
列が１９９個からなるときには端から１００番目のドッ
ト）は、実際には、殆ど走査中心に形成されない。この
場合、仮に各色のドット列をそれらの端が揃うようにし
て重ね合わせてみたとしても、走査範囲の中央部では、
互いに同じ点上に重なり合うべき各色のドットが、実際
には、同じ点上に重ならないこととなる。このため、こ
のような状態でカラー画像を印刷すると、カラー画像内
における主走査方向の中央部には、副走査方向（主走査
方向に直交する方向）に沿った帯状の色ずれ部分が生じ
てしまうことがあった。

【０００５】本発明は、上述したような従来技術が有す
る問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、各
走査対象面上に設定される走査範囲の走査中心に入射す
べきレーザー光束が実際にその走査中心に入射するよう
に調整でき、各色成分についてそのような調整をした結
果としてカラー画像の中央部に発生する色ずれを目立た
なくさせることができる走査光学系を、提供することで
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに構成された本発明は、複数のレーザー光束を偏向す
る偏向器と、前記偏向器により偏向された前記各レーザ
ー光束をそれらに個々に対応する走査対象面上で主走査
方向に走査するスポット光として収束させる結像光学系
とを有する走査光学系であって、前記結像光学系は、前
記各レーザー光束毎に少なくとも１個のレンズを有し、
少なくとも一本のレーザー光束に対して備えられる前記
レンズのうちの１つは、その光学面基準軸を含んで前記
主走査方向と平行な仮想平面に沿って変位可能に支持さ
れている調整レンズであるとともに、前記結像光学系の
主走査方向の焦点距離をｆ[mm]とし、前記調整レンズの
主走査方向の焦点距離をｆＬ[mm]としたとき、以下の条
件(1)、 0.05<|f/fL|<0.5 ---(1) を満たすことを、特徴とする。

【０００７】本発明はこのように構成されるので、一本
のレーザー光束に対して備えられた調整レンズが仮想平
面に沿って変位されると、そのレーザー光束に対応する
走査対象面上でのレーザー光束の走査速度の変化の仕方
が、その変位方向及び変位量に応じて変化するととも
に、レーザー光束の走査対象面上での収束点が主走査方
向に移動される。このため、作業者は、各レーザー光束
に対して備えられた調整レンズを夫々変位させることに
より、各走査対象面上に設定される走査範囲の走査中心
に入射すべきレーザー光束が実際にその走査中心に入射
するように調整することができる。このとき、各調整レ
ンズが上記の条件(1)を満たすように設定されている
と、全系に対する当該レンズのパワーが弱すぎたり強す
ぎたりしない。そのため、調整感度が低すぎて調整の効
果が小さくなることも、調整感度が高すぎて調整が難し
くなることもない。そして、このような調整の結果、何
れかの色のトナー像のドット群が他の色の対応するドッ
ト群に対して主走査方向にずれることによって生ずる色
ずれを、目立たなくさせることができる。

【０００８】なお、当該調整レンズは、主走査方向に平
行移動可能に支持されていても良いし、仮想平面内で回
転可能に支持されていても良いし、その両方であっても
良い。何れの場合も、当該調整レンズが少なくとも片面
に非球面を有しているときには、入射側レンズ面の最大
有効径での主走査方向の非球面量をΔX1(max)[mm]と
し、射出側レンズ面の最大有効径での主走査方向の非球
面量をΔX2(max)[mm]としたとき、以下の条件(2)、 0.01<|[ΔX1(max)+ΔX2(max)]/f|<0.1 ---(2) を満たすように設定することができる。これにより、調
整感度が低すぎて調整の効果が小さくなることも、調整
感度が高すぎて調整が難しくなることもない。

【０００９】また、結像光学系は、偏向器近傍に置かれ
た走査レンズ群と、該走査レンズ群より走査対象面側に
配置された像面湾曲補正レンズとにより、構成されてい
ても良い。この場合、像面湾曲補正レンズを調整レンズ
とすることができる。

【００１０】さらに、結像光学系は、各レーザー光束が
全て入射する１組の走査レンズ群を備えていても良い
し、各レーザー光束が個々に入射する複数組みの走査レ
ンズ群を備えていても良い。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の走査光学系による
実施の形態である走査装置について、図面を参照しなが
ら説明する。

【００１２】

【実施形態１】第１の実施形態の走査装置に内蔵される
走査光学系を展開した状態を、図１に示す。図１に示す
ように、この走査光学系１０は、レーザー光源１１，シ
リンドリカルレンズ１２，レーザー光を偏向する回転多
面鏡であるポリゴンミラー１３，及び、ポリゴンミラー
１３により偏向された光束を収束させる結像光学系とし
てのｆθレンズ２０を、備えている。

【００１３】レーザー光源１１から発せられる平行光束
のレーザー光束は、シリンドリカルレンズ１２を透過し
た後、中心軸１３ａ周りに等角速度にて回転駆動される
多角柱状のポリゴンミラー１３の各側面（反射面）によ
り動的に偏向される。そして、このように動的に偏向さ
れたレーザー光束は、ｆθレンズ２０を透過することに
よって走査対象面Ｓ上に収束され、走査対象面上を主走
査方向に沿ってほぼ等速度に走査する。

【００１４】なお、レーザー光源１１から発せられたレ
ーザー光束は、主走査方向においては、平行光束のまま
ポリゴンミラー１３で反射され、ｆθレンズ２０によっ
て走査対象面Ｓ上に収束される。一方、副走査方向（走
査対象面Ｓ上で主走査方向に直交する方向）において
は、当該レーザー光束は、シリンドリカルレンズ１２に
よりポリゴンミラー１３の反射面近傍で一旦収束され、
発散光としてｆθレンズ２０に入射し、ｆθレンズ２０
によって走査対象面Ｓ上に再び収束される。このよう
に、副走査方向においては、ｆθレンズ２０によってポ
リゴンミラー１３の反射面と走査対象面Ｓとが共役関係
となっているために、ポリゴンミラー１３のどの反射面
によって反射されたレーザー光束とも、各反射面の僅か
な傾き（いわゆる「面倒れ」）の有無に拘わらず、走査
対象面Ｓにおける同一線上を走査する。

【００１５】ｆθレンズ２０は、走査レンズ群２１とこ
の走査レンズ群２１よりも走査対象面Ｓ側に配置される
像面湾曲補正レンズ２２とから、構成される。このう
ち、走査レンズ群２１は、主に主走査方向にレーザー光
束を収束させるパワーを有するレンズ群であり、像面湾
曲補正レンズ２２は、主に副走査方向にレーザー光束を
収束させるパワーを有するとともに、像面湾曲やｆθ特
性誤差などの収差を補正する機能をも負担するレンズで
ある。

【００１６】なお、像面湾曲補正レンズ２２のレンズ面
は、後述する実施例において示すように、非回転対称な
形状である場合があり、回転対称軸を持たないことがあ
る。そのため、非回転対称なレンズ面の光軸を定義でき
ない。そこで、どのレンズ面についても、その面形状を
式によって表現する時に設定される原点を通る軸を「光
学面基準軸」と言うことにし、この光学面基準軸を光軸
に相当するものとして取り扱う。但し、回転対称なレン
ズ面では、回転対称軸が光学面基準軸と一致するので、
以下では、回転対称な場合に限り、光学面基準軸を光軸
と言う。

【００１７】第１の実施形態の走査装置は、上述した構
成を有する走査光学系１０をポリゴンミラー１３の回転
軸１３ａと平行な方向に４組重ねて備えることにより、
イエロー，マゼンダ，シアン，ブラックの各色成分毎に
備えられる４個の感光ドラムの感光面（走査対象面Ｓ）
に対し、一度に書き込みを行えるようにしたものであ
り、特に、印刷用紙を１回搬送する間にイエロー，マゼ
ンダ，シアン，ブラックの各色成分のトナー像を順次転
写することによってカラー画像を高速に印刷するタイプ
のカラーレーザープリンターに組み込まれて使用される
ものである。

【００１８】なお、上述したようなカラーレーザープリ
ンターができるだけ小型化されるようにするために、図
２に示すように、本実施形態の走査装置に組み込まれる
走査光学系１０では、ポリゴンミラー１３によって偏向
された４本のレーザー光束の光路が、折返しミラー２
３，２４によって折り曲げられている。

【００１９】また、各色成分用の感光ドラム６０ｙ，６
０ｍ，６０ｃ，６０ｂに対して備えられた走査光学系
は、４本のレーザー光束を共通のポリゴンミラー１３に
よって同時に偏向して夫々のｆθレンズ２０ｙ，２０
ｍ，２０ｃ，２０ｂに入射させるマルチビーム方式の走
査光学系として、構成されている。従って、ポリゴンミ
ラー１３の一つの反射面による一回の偏向によって、４
つの感光ドラム６０ｙ，６０ｍ，６０ｃ，６０ｂに対し
て同時に走査を行うことができる。

【００２０】より具体的に説明する。ポリゴンミラー１
３に入射する４本のレーザー光束は、ポリゴンミラー１
３の中心軸１３ａと平行な方向（以下、「上下方向」と
いう）において等間隔且つ平行に並べられた４組のレー
ザー光源１１から発せられ、４個のシリンドリカルレン
ズ１２を個々に透過して、互いに平行に１列に並んだ状
態でポリゴンミラー１３の反射面に同時に入射する。

【００２１】各ｆθレンズ２０ｙ，２０ｍ，２０ｃ，２
０ｂの走査レンズ群２１は、ポリゴンミラー１３に入射
するレーザー光束同士の上下方向における間隔と同じ上
下方向の幅を有するように、形成されている。また、各
走査レンズ群２１は、各々の光軸同士が平行に並べられ
た状態で上下方向に積み重ねられているとともに、各々
の光軸の延長線がポリゴンミラー１３の反射面における
各レーザー光束の偏向点Ｈに当たるように、配置されて
いる。

【００２２】各ｆθレンズ２０ｙ，２０ｍ，２０ｃ，２
０ｂの像面湾曲補正レンズ２２の光学面基準軸は、互い
に平行であり、走査レンズ群２１の光軸に対してほぼ直
角に交わっている。

【００２３】また、各走査レンズ群２１とそれらに個々
に対応する像面湾曲補正レンズ２２との間の光路には、
それら走査レンズ群２１の光軸と像面湾曲補正レンズ２
２の光学面基準軸を折り曲げて同軸に結合するための２
枚の折り返しミラー２３，２４が、介在している。

【００２４】なお、各ｆθレンズ２０ｙ，２０ｍ，２０
ｃ，２０ｂには、同一波長のレーザー光束が入射され
る。そのため、各ｆθレンズ２０ｙ，２０ｍ，２０ｃ，
２０ｂが互いに同一の光学特性を奏するようにするため
に、各折返しミラー２３，２４の配置位置は、各ｆθレ
ンズ２０ｙ，２０ｍ，２０ｃ，２０ｂの走査レンズ群２
１から像面湾曲補正レンズ２２までの光路長が互いに等
しくなるように、夫々調整されている。

【００２５】各感光ドラム６０ｙ，６０ｍ，６０ｃ，６
０ｂは、互いに同じ大きさの円柱形状の外形を有するよ
うに形成されており、各像面湾曲補正レンズ２２の光束
射出側において、各像面湾曲補正レンズ２２から等距離
の位置に、夫々配置されている。また、各感光ドラム６
０ｙ，６０ｍ，６０ｃ，６０ｂの中心軸は、主走査方向
と平行な方向へ向けられており、各感光ドラム６０ｙ，
６０ｍ，６０ｃ，６０ｂは、その中心軸周りに回転可能
な状態で、カラーレーザープリンターの筐体内に取り付
けられている。

【００２６】なお、各像面湾曲補正レンズ２２の光学面
基準軸は、各感光ドラム６０ｙ，６０ｍ，６０ｃ，６０
ｂの中心軸方向（主走査方向）の中心位置において、感
光面である外周面（走査対象面Ｓ）とほぼ垂直に交差し
ている。

【００２７】このように走査装置や感光ドラム６０ｙ，
６０ｍ，６０ｃ，６０ｂが内部に組み付けられているカ
ラーレーザープリンターは、各感光ドラム６０ｙ，６０
ｍ，６０ｃ，６０ｂを所定の回転角速度で回転させると
ともに、入力される画像情報に従ってオンオフ変調した
レーザー光束を、走査対象である各感光ドラム６０ｙ，
６０ｍ，６０ｃ，６０ｂの外周面（走査対象面Ｓ）上で
繰り返し走査させることにより、複数の線状の軌跡（走
査線）からなる二次元状の静電潜像を各走査対象面Ｓ上
に描画する。そして、カラーレーザープリンターは、各
感光ドラム６０ｙ，６０ｍ，６０ｃ，６０ｂ上に描画さ
れた静電潜像に帯電トナーを静電的に吸着させてトナー
像を形成し、そのトナー像を印刷用紙に転写させる。こ
のとき、カラーレーザープリンターは、各感光ドラム６
０ｙ，６０ｍ，６０ｃ，６０ｂ上の走査線が印刷用紙の
同一線上に重なるように印刷用紙を搬送し、画像情報に
基づくカラー画像を印刷用紙に印刷する。

【００２８】このカラーレーザプリンター内に組み込ま
れる走査装置では、さらに、その筐体内において、像面
湾曲補正レンズ２２が、主走査方向に沿って平行移動可
能、且つ、その光学面基準軸を含んで前記主走査方向と
平行な平面（主走査断面）内で回転可能に、支持されて
いる。以下、像面湾曲補正レンズ２２の支持機構につい
て説明する。なお、像面湾曲補正レンズ２２を支持機構
に取り付けた状態を、図３及び図４に示す。このうち、
図３は、副走査方向に視線を向けて見たときの様子を示
しており、図４は、図３のＢ−Ｂ線に沿った断面を示し
ている。

【００２９】これら両図に示すように、像面湾曲補正レ
ンズ２２は、長尺な四角柱における対向する一対の側面
の夫々に、それより小さい長方形の開口部を穿つことに
よって、横断面形状を略Ｈ字状としたのと等価な形状
に、形成されている。なお、この像面湾曲補正レンズ２
２では、その内壁の両面２２ａ，２２ｂにレンズ面が加
工されいている。

【００３０】このような四角柱状の外形を有する像面湾
曲補正レンズ２２は、走査装置の筐体と一体に形成され
た２個の支持部１，２によってその両端近傍が支持され
ることによって、筐体に固定されている。以下、具体的
に説明する。

【００３１】これら両支持部１，２は、ともに、有底な
角筒の一側壁を切り取ってコ字状の端面形状にしたのと
等価な形状に形成されており、その底面に相当する面が
走査装置の筐体の平坦面Ｐに当接した状態で、筐体と一
体に形成されている。また、一方の支持部１において互
いに向かい合う２つの側壁に挟まれた側壁１ａの内面
は、他方の支持部２のそれ（側壁２ａの内面）に対し、
像面湾曲補正レンズ２２の長手方向の長さより若干離れ
た状態で、向かい合っている。

【００３２】なお、支持部１の側壁１ａの内面には、コ
イルバネ１ｂが当て付けられているとともに、支持部２
の側壁２ａには、外側から内側に向かってネジ２ｂが捻
込まれている。また、両支持部１，２の夫々において互
いに向き合う側壁のうち、一方の側壁の内面には、コイ
ルバネ１ｃ，２ｃが当て付けられているとともに、他方
の側壁には、外側から内側に向かってネジ１ｄ，２ｄが
捻込まれている。

【００３３】そして、像面湾曲補正レンズ２２の長手方
向における一方の端面と支持部１の側壁１ａの内面とで
コイルバネ１ｂを圧縮し、且つ、もう一方の端面を支持
部２のネジ２ｂの先端に当て付けるようにして、像面湾
曲補正レンズ２２の長手方向の両端及びその近傍を両支
持部１，２内に夫々進入させると、像面湾曲補正レンズ
２２が、主走査方向において位置決めされた状態で、支
持部１，２に支持される。

【００３４】また、この像面湾曲補正レンズ２２の入射
側端面（入射側のレンズ面２２ａが向く方の端面）にお
ける長手方向の両端近傍に、夫々、支持部１，２のネジ
１ｄ，２ｄの先端を当て付け、且つ、その射出側端面
（射出側のレンズ面２２ｂが向く方の端面）における長
手方向の両端近傍に、夫々、圧縮したコイルバネ１ｃ，
２ｃを当て付けると、像面湾曲補正レンズ２２が、副走
査方向に直交する面内において位置決めされた状態で、
支持部１，２に支持される。

【００３５】このように支持部１，２によって支持され
た像面湾曲補正レンズ２２は、支持部２のネジ２ｂが捻
回されることにより、ネジ２ｂの先端の移動に伴って主
走査方向に進退される。このとき、レンズ面２２ａ，２
２ｂの光学面基準軸Ax’は、主走査方向に平行移動さ
れ、その平行移動量は、ネジ２ｂの捻回し量に比例す
る。

【００３６】また、この像面湾曲補正レンズ２２は、支
持部１のネジ１ｄ又は支持部２のネジ２ｄが捻回される
ことによって、主走査断面内で時計回り又は反時計回り
に回転される。このとき、光学面基準軸Ax’は、ネジ１
ｄ又はネジ２ｄの捻回し量に応じて回転し、走査レンズ
群２１の光軸Axに対して傾けられ、或いは、光軸Axと平
行にされる。

【００３７】このように構成される走査装置では、ｆθ
レンズ２０ｙ，２０ｍ，２０ｃ，２０ｂの取り付け誤差
などに因り、走査対象面Ｓ上に設定される走査範囲（レ
ーザー光束が走査対象面上を走査するときの主走査方向
の範囲）の中心（走査中心）に入射すべきレーザー光束
がその走査中心に入射していない場合（中心ずれ）で
も、各色成分の当該レーザー光束が各々の走査中心に入
射するように調整することができる。そして、上述した
ような中心ずれに因って印刷用紙上のカラー画像におけ
る主走査方向の中央部に色ずれが現れる場合でも、この
ような調整を行うことにより、中心ずれのずれ量を低減
させ、色ずれを目立たなくさせることができる。

【００３８】その調整方法としては、先ず、ポリゴンミ
ラー１３で偏向されたレーザー光束がその走査中心に入
射すると設計上想定される偏向角度を、算出する。次
に、ポリゴンミラー１３の反射面を任意の方向に向ける
ことができる治具（一般的なものであるので詳述しな
い）を用いて、ポリゴンミラー１３の反射面を、算出し
た偏向角度でレーザー光束を偏向させる方向へ向ける。
この状態で実際にレーザー光束をレーザー光源１１から
射出させてポリゴンミラー１３で偏向させ、走査対象面
Ｓ上のスポット光が走査中心からどのくらいずれている
かを測定する。そして、測定した誤差量に基づいて像面
湾曲補正レンズ２２の変位量（平行移動量又は回転量）
と変位方向とを決定し、その変位量と変位方向とに従っ
て、支持部２のネジ２ｂ、或いは、支持部１，２のネジ
１ｄ，２ｄを捻込み、像面湾曲補正レンズ２２を、主走
査方向へ平行移動させ、或いは、副走査方向に直交する
面内で時計回り又は反時計回りに回転させる。このよう
な調整を各色成分について実施して、どの各色成分にお
いても、ポリゴンミラー１３に偏向されたレーザー光束
が、走査中心に入射するようにしておく。

【００３９】なお、本実施形態の走査光学系１０は、ｆ
θレンズ２０全体の主走査方向の焦点距離をｆ[mm]と
し、像面湾曲補正レンズ２２の主走査方向の焦点距離を
ｆＬ[mm]とすると、以下の条件(1)、 0.05<|f/fL|<0.5 ---(1) を満たす。

【００４０】式(1)は、主走査方向における結像光学系
のパワーに対する像面湾曲補正レンズ２２のパワーの比
率を規定する。式(1)の下限を下回ると、上述した調整
の感度（即ち、像面湾曲補正レンズ２２の変位量に対す
る走査対象面Ｓ上でのスポット光の移動量の比率）が低
くなるために調整の効果が小さくなる。一方、式(1)の
上限を上回ると、上述した調整の感度が高くなるために
調整が困難となり、また、像面湾曲補正レンズ２２がプ
ラスチック製である場合には、温度変化によって性能の
劣化が大きくなる。

【００４１】また、本実施形態の走査光学系１０は、像
面湾曲補正レンズ２２の入射側のレンズ面２２ａの最大
有効径での主走査方向の非球面量（近軸での曲率に基づ
く球面からのレンズ面のサグ量）をΔX1(max)[mm]と
し、射出側のレンズ面２２ｂの最大有効径での主走査方
向の非球面量をΔX2(max)[mm]とし、ｆθレンズ２０全
体の主走査方向の焦点距離をｆ[mm]とすると、以下の条
件(2)、 0.01<|[ΔX1(max)+ΔX2(max)]/f|<0.1 ---(2) を満たす。

【００４２】式(2)は、全系のパワーに対する像面湾曲
補正レンズ２２の非球面量の比率を規定する。式(2)の
下限を下回ると、調整感度が低くなるために調整の効果
が小さくなる。一方、式(2)の上限を上回ると、調整感
度が高くなるために調整が困難となる。

【００４３】次に、上述した第１の実施形態の実施例を
２例示す。

【００４４】

【実施例１】第１の実施例の走査光学系の展開図を、図
５に示す。なお、図５では、ｆθレンズ３０以外は、図
１に示したものと同じものに同じ符号を用いている。

【００４５】図５に示すように、第１の実施例のｆθレ
ンズ３０の走査レンズ群３１は、第１及び第２レンズ３
１ａ，３１ｂから構成されている。このうち、第１レン
ズ３１ａの両面は回転対称非球面として形成されてい
る。また、第２レンズ３１ｂの入射側のレンズ面は平面
として形成され、その射出側のレンズ面は球面として形
成されている。さらに、像面湾曲補正レンズ３２の入射
側のレンズ面はアナモフィック非球面として形成され、
その射出側のレンズ面は球面として形成されている。

【００４６】以下に示す表１は、第１の実施例の走査光
学系１０’におけるシリンドリカルレンズ１２の入射側
のレンズ面より走査対象面Ｓに至るまでの近軸（非回転
対称面の場合は光学面基準軸上）における具体的な数値
構成を示したものである。この表１において、第１面及
び第２面はシリンドリカルレンズ１２、第３面はポリゴ
ンミラー１３の反射面、第４面及び第５面は第１レンズ
３１ａ、第６面及び第７面は第２レンズ３１ｂ、第８面
及び第９面は像面湾曲補正レンズ３２である。また、記
号Rは、主走査方向の曲率半径（単位 [mm]）であり、記
号Rzは、副走査方向の曲率半径（回転対称面の場合には
省略、単位 [mm]）であり、記号dは、走査レンズ群３１
の光軸Ax上における直後の面までの距離（単位 [mm]）
であり、記号nは、波長780nmでの各レンズの屈折率であ
り、h(max)は最大有効径である。なお、ｆθレンズ３０
の主走査方向の焦点距離ｆは200mmであり、走査対象面
Ｓ上を走査するスポット光の走査幅は216mmである。

【００４７】

【表１】 面番号 R Rz d n h(max) 1 ∞ 51.00 4.00 1.51072 - 2 ∞ - 97.00 - - 3 ∞ - 33.00 - - 4 -70.50 - 5.00 1.48617 22.08 5 -64.10 - 2.00 - 23.71 6 ∞ - 8.00 1.51072 26.34 7 -121.40 - 108.00 - 28.00 8 -880.00 29.23 5.00 1.48617 74.37 9 -1930.10 - 89.00 - 75.43

【００４８】なお、回転対称非球面は、光軸Axと平行な
方向をｘ方向とし、光軸Axに垂直な方向への光軸Axから
の距離を高さh（=√(y²+z²)）とすると、高さhの点での
光軸Ax上の接平面からのｘ方向のサグ量X(h)、 X(h)=Ch²/[1+√[1-(1+κ)C²h²]]+A₄h⁴+A₆h⁶+A₈h⁸+… ---(3) によって、表現される。なお、上式(3)中、Cは曲率（C=
1/R）、κは円錐係数、A ₄，A₆，A₈，…は、夫々、４
次，６次，８次，…の非球面係数である。

【００４９】第４面及び第５面を式(3)によって表現し
たときの具体的な数値構成として、それらの非球面係数
を表２に示す。なお、表示のない非球面係数はゼロであ
る。また、円錐係数κは夫々0.000である。

【００５０】

【表２】 面番号 A₄ A₆ 4 7.140×10^-6 1.190×10^-11 5 5.980×10^-6 7.130×10^-10

【００５１】また、アナモフィック非球面は、ｘ方向と
平行な光学面基準軸を含むとともに主走査方向（ｙ方
向）と平行な主走査断面に沿って切断された際にできる
曲線においては、主走査方向の高さyの点での光学面基
準軸上の接線からのサグ量X(y)、 X(y)=Cy²/[1+√[1-(1+κ)C²y²]]+AM₂y²+AM₄y⁴+AM₆y⁶+… ---(4) によって表現される。なお、上式(4)中、Cは曲率、κは
円錐係数、AM₂，AM₄，AM ₆，…は、夫々、２次，４次，
６次，…の非球面係数である。

【００５２】また、このアナモフィック非球面は、高さ
yの点において主走査方向に対し垂直な副走査断面と平
行な平面に沿って切断されてできる円弧においては、こ
の円弧の曲率半径Rz(y)の逆数（即ち、曲率）、 1/[Rz(y)]=(1/Rz₀)+AS₁y¹+AS₂y²+AS₃y³+AS₄y⁴+AS₅y⁵+… ---(5) によって、式(4)とは無関係に表現される。なお、上式
(5)中、Rz₀は、光学面基準軸上での副走査方向（ｚ方
向）の曲率半径（表１のRz）であり、AS₁，AS₂，AS ₃，
…は、高さyでの副走査方向の曲率を決定する１次，２
次，３次，…の非球面係数である。

【００５３】第８面を式(4)及び式(5)によって表現した
ときの具体的な数値構成として、その非球面係数を表３
に示す。なお、表示のない非球面係数はゼロである。ま
た、式(4)によって表現された第８面の円錐係数κは0.0
00である。

【００５４】

【表３】 AM₄ 1.300×10^-7 AS₁ -1.490×10^-6 AM₆ -1.140×10^-11 AS₂ -1.040×10^-6 AM₈ 6.460×10^-16 AS₄ 3.040×10^-11

【００５５】このように具体的に構成される第１の実施
例の走査光学系１０’において、レーザー光束に対する
光学性能が最も良好となるように各光学部材が配置され
ているとき（つまり設計通りに組まれた状態）の光学性
能を、図６に示す。なお、図６(ａ)は、ｆθ誤差（走査
対象面Ｓ上でのスポットの理想位置からの主走査方向へ
のずれ）を示し、図６(ｂ)は、主走査方向（破線Ｍ）及
び副走査方向（実線Ｓ）の像面湾曲（軸外の結像位置の
近軸像面からの光軸方向へのずれ）を示す。何れのグラ
フも縦軸ｙは、像高、即ち、走査対象面Ｓ上で走査中心
を基準にした主走査方向の距離（単位 [mm]）を示し、
横軸は、各収差の発生量（単位 [mm]）を示している。
また、縦軸ｙの正の向きは、図５内での上方となってい
る。図６に示すように、この設計状態では、走査光学系
１０’には、何れの収差とも殆ど生じておらず、走査中
心に形成されるべきスポットは、走査中心の位置にあ
る。

【００５６】次に、支持部２のネジ２ｂを捻回して像面
湾曲補正レンズ３２を図６の状態から主走査方向の正の
方へ1.0mmだけ移動させたときのｆθ誤差を、図７に示
す。図６(ａ)と図７とを比較して分かるように、像面湾
曲補正レンズ３２を主走査方向の正へ1.0mm平行移動さ
せると、走査中心（像高y=0）に形成されるべきスポッ
トは、走査中心から主走査方向の負の方へ約0.03mmずれ
た位置に、移動する。

【００５７】また、支持部１，２のネジ１ｄ，２ｄを捻
回して像面湾曲補正レンズ３２を図６の状態から面内
（副走査方向に直交する仮想平面内）で正の回転方向
（図５の紙面内での反時計回り方向）へ1.0°だけ回転
させたときのｆθ誤差を、図８に示す。図６(ａ)と図８
とを比較して分かるように、像面湾曲補正レンズ３２を
当該面内で正の回転方向へ1.0°回転させると、走査中
心に形成されるべきスポットは、走査中心から主走査方
向の負の方へ約0.06mmずれた位置に、移動する。

【００５８】これらのような調整感度を事前に把握して
おくことにより、上述した調整方法において、走査中心
からスポット位置までの誤差量を測定した後に、誤差量
から、像面湾曲補正レンズ３２の変位量及び変位方向を
決定することができる。なお、このような調整にあって
は、像面湾曲補正レンズ３２を変位させる方法が、主走
査方向への平行移動であっても良いし、面内での回転で
あっても良いし、その両方であっても良い。

【００５９】実施例１と条件(1)及び条件(2)の関係を以
下に示す。 f = 200 fL = -3332.13 |f/fL| = 0.060 ΔX1(max) = 2.653 ΔX2(max) = 0.000 |[ΔX1(max)+ΔX2(max)]/f| = 0.013

【００６０】このように、第１の実施例のｆθレンズ３
０は、条件(1)及び条件(2)をともに満足しているので、
像面湾曲補正レンズ３２の調整感度が低すぎて調整の効
果が小さいことも、調整感度が高すぎて調整が難しいこ
ともない。

【００６１】

【実施例２】第２の実施例の走査光学系の展開図を、図
９に示す。なお、図９では、ｆθレンズ４０以外は、図
１に示したものと同じものに同じ符号を用いている。

【００６２】図９に示すように、第２の実施例のｆθレ
ンズ４０の走査レンズ群４１は、１枚のレンズから構成
されている。以下、走査レンズ群４１を、単に「走査レ
ンズ」と言うことにする。走査レンズ４１の両面は回転
対称非球面として形成されている。また、像面湾曲補正
レンズ３２の入射側のレンズ面はアナモフィック非球面
として形成され、その射出側のレンズ面は回転対称非球
面として形成されている。

【００６３】以下に示す表４は、第２の実施例の走査光
学系１０”におけるシリンドリカルレンズ１２の入射側
のレンズ面より走査対象面Ｓに至るまでの近軸における
具体的な数値構成を示したものである。なお、この表４
における記号の意味は、表１のものと同じである。な
お、ｆθレンズ４０の主走査方向の焦点距離は200mmで
あり、走査対象面Ｓ上を走査するスポット光の走査幅は
216mmである。

【００６４】

【表４】 面番号 R Rz d n h(max) 1 ∞ 51.00 4.00 1.51072 - 2 ∞ - 97.00 - - 3 ∞ - 33.00 - - 4 -95.90 - 9.00 1.48617 22.01 5 -47.17 - 100.00 - 24.23 6 -311.00 29.16 5.00 1.48617 67.82 7 -1177.80 - 91.80 - 69.67

【００６５】なお、走査レンズ４１の両面（第４面及び
第５面）と像面湾曲補正レンズ４２の射出側のレンズ面
（第７面）は、上述したように回転対称非球面であり、
これら第４面、第５面、及び第７面を式(3)によって表
現したときの非球面係数を表５に示す。なお、表示のな
い非球面係数はゼロである。また、式(3)によって表現
された第４面、第５面、及び第７面の円錐係数κは夫々
0.000である。

【００６６】

【表５】 面番号 A₄ A₆ 4 2.660×10^-6 -1.840×10^-10 5 2.160×10^-6 1.110×10^-10 7 2.850×10^-8 0.000

【００６７】また、第６面を式(4)及び式(5)によって表
現したときの非球面係数を表６に示す。なお、表示のな
い非球面係数はゼロである。また、式(4)によって表現
された第６面の円錐係数κは0.000である。

【００６８】

【表６】 AM₄ 2.500×10^-7 AS₁ -1.970×10^-6 AM₆ -1.020×10^-11 AS₂ -9.580×10^-7 AM₈ 0.000 AS₄ -4.200×10^-13

【００６９】このように具体的に構成される第２の実施
例の走査光学系１０”において、各光学部材が設計通り
に組まれた状態の光学性能を、図１０に示す。図１０に
示すように、設計状態では、走査光学系１０”には、何
れの収差とも殆ど生じておらず、走査中心に形成される
べきスポットは、走査中心の位置にある。

【００７０】そして、支持部２のネジ２ｂを捻回して像
面湾曲補正レンズ４２を主走査方向の正の方へ1.0mmだ
け移動させると、図１１に示すように、走査中心（像高
y=0）に形成されるべきスポットは、走査中心から主走
査方向の負の方へ約0.11mmずれた位置に、移動する。

【００７１】また、支持部１，２のネジ１ｄ，２ｄを捻
回して像面湾曲補正レンズ４２を面内で正の回転方向
（図９の紙面内での反時計回り方向）へ1.0°だけ回転
させると、図１２に示すように、走査中心（像高y=0）
に形成されるべきスポットは、走査中心から主走査方向
の負の方へ約0.06mmずれた位置に、移動する。

【００７２】これらのような調整感度を事前に把握して
おくことにより、上述した調整方法において、走査中心
からスポット位置までの誤差量を測定した後に、誤差量
から、像面湾曲補正レンズ４２の変位量及び変位方向を
決定することができる。なお、このような調整にあって
は、像面湾曲補正レンズ４２を変位させる方法が、主走
査方向への平行移動であっても良いし、面内での回転で
あっても良いし、その両方であっても良い。

【００７３】実施例２と条件(1)及び条件(2)の関係を以
下に示す。 f = 200 fL = -870.86 |f/fL| = 0.230 ΔX1(max) = 3.499 ΔX2(max) = 0.672 |[ΔX1(max)+ΔX2(max)]/f| = 0.021

【００７４】このように、第２の実施例のｆθレンズ４
０は、条件(1)及び条件(2)をともに満足しているので、
像面湾曲補正レンズ４２の調整感度が低すぎて調整の効
果が小さいことも、その調整感度が高すぎて調整が難し
いこともない。

【００７５】

【実施形態２】本発明の第２の実施形態は、第１の実施
形態のように４本のレーザー光束を個々の走査レンズ群
２１に入射させる構成ではなく、４本のレーザー光束を
１個の走査レンズ群に入射させる構成である他は、第１
の実施形態と同じ構成である。従って、以下では、第１
の実施形態との相違点のみを説明する。なお、第２の実
施形態の走査装置において各レーザー光束の光路が折り
返しミラーによって折り返されている様子を、図１３に
示す。また、図１３では、ｆθレンズ５０以外は、図１
に示したものと同じものに同じ符号を用いている。

【００７６】図１３に示すように、第２の実施形態で
は、ｆθレンズ５０は、ポリゴンミラー１３の反射面で
同時に反射された４本のレーザー光束が一度に入射する
１個の走査レンズ群５１と、この走査レンズ群５１を透
過した各レーザー光束が個々に入射する４個の像面湾曲
補正レンズ５２ｙ，５２ｍ，５２ｃ，５２ｂとから、構
成されている。なお、４組のレーザー光源（図示略）か
ら発せられる４本のレーザー光束は、ポリゴンミラー１
３の中心軸１３ａと平行な仮想平面内で並んだ状態で進
行しているとともに、走査レンズ群５１の光軸Ax上にあ
る交差点Ｃで交差している。さらに、内側の２本のレー
ザー光束は、主走査平面（走査レンズ群５１の光軸Axを
含んでポリゴンミラー１３の中心軸１３ａと直交する仮
想平面）Ｐ１を挟む両側で、夫々、当該平面Ｐ１に対し
て等角度に傾いているとともに、外側の２本のレーザー
光束も、主走査平面Ｐ１を挟む両側で、夫々、当該平面
Ｐ１に対して等角度に傾いている。これにより、４本の
レーザー光束は、ポリゴンミラー１３で偏向されると、
主走査平面Ｐ１から徐々に離れるように広がりながら走
査レンズ群５１に向かって進行する。

【００７７】１個の走査レンズ群５１は、４本のレーザ
ー光束に対して共通に利用されるために、ポリゴンミラ
ー１３によって同時に偏向される４本のレーザー光束が
全て透過可能な副走査方向における幅を、有している。

【００７８】さらに、走査レンズ群５１と各像面湾曲補
正レンズ５２ｙ，５２ｍ，５２ｃ，５２ｂとの間の光路
には、第１の実施形態と同様に、走査レンズ群５１を透
過した４本のレーザービームをそれらに個々に対応する
後側レンズ群１２へ向けて反射させるための２枚一組の
折り返しミラー５３，５４が、介在している。なお、折
り返しミラー５４によって折り返された各レーザー光束
は、第１の実施形態とは異なり、像面湾曲補正レンズ５
２ｙ，５２ｍ，５２ｃ，５２ｂの光学面基準軸から副走
査方向に所定量ずれた位置に、偏心入射している。この
ずらし量（偏心量）は、主走査平面Ｐ１から離れた位置
を通るレーザー光束ほど大きくなるように、適宜決定さ
れている。そして、４個の像面湾曲補正レンズ５２ｙ，
５２ｍ，５２ｃ，５２ｂを個々に透過した４本のレーザ
ー光束は、夫々、感光ドラム６０ｙ，６０ｍ、６０ｃ，
６０ｂに入射する。

【００７９】そして、各像面湾曲補正レンズ５２ｙ，５
２ｍ，５２ｃ，５２ｂは、図３及び図４に示したのと同
様に、長尺な略四角柱状の外形形状を有し、支持部１，
２によって、主走査方向に沿って平行移動可能に支持さ
れているとともに、主走査断面内で時計回り又は反時計
回りに回転可能に支持されている。従って、ｆθレンズ
５０の組み付け誤差などに因り、走査対象面Ｓ上に設定
される走査範囲（レーザー光束が走査対象面上を走査す
るときの主走査方向の範囲）の中心（走査中心）に入射
すべきレーザー光束がその走査中心に入射していない場
合（中心ずれ）でも、各色成分の当該レーザー光束が各
々の走査中心に入射するように調整することができる。
なお、その調整方法は、第１の実施形態と同じである。
そして、上述したような中心ずれに因って印刷用紙上の
カラー画像における主走査方向の中央部に色ずれが現れ
る場合でも、このような調整を行うことにより、中心ず
れのずれ量を低減させ、色ずれを目立たなくさせること
ができる。

【００８０】なお、本実施形態の走査光学系５０も、第
１の実施形態と同様に、上述した条件式(1)及び条件式
(2)を満たすものとなっている。従って、調整感度が低
すぎて調整の効果が小さくなることも、調整感度が高す
ぎて調整が困難となることもない。

【００８１】次に、上述した第２の実施形態の実施例を
１例示す。

【００８２】

【実施例】本実施例の走査光学系の展開図を、図１４乃
至図１６に示す。なお、図１４は、ポリゴンミラー１３
の中心軸１３ａと平行な方向に視線を向けて見たときの
展開図である。また、図１５は、主走査平面Ｐ１に近い
側に配置された像面湾曲補正レンズ５２ｍ，５２ｃに関
する展開図であり、図１６は、主走査平面Ｐ１から遠い
側に配置された像面湾曲補正レンズ５２ｙ，５２ｂに関
する展開図であり、図１５及び図１６は、主走査方向に
視線を向けて見たときの様子を示している。これら各図
では、ｆθレンズ５０以外は、図１に示したものと同じ
ものに同じ符号を用いている。

【００８３】これら各図に示すように、本実施例のｆθ
レンズ５０の走査レンズ群５１は、第１及び第２レンズ
５１ａ，５１ｂから構成されている。このうち、第１レ
ンズ５１ａの両面は回転対称非球面として形成されてい
る。また、第２レンズ５１ｂの入射側のレンズ面は平面
として形成され、その射出側のレンズ面は球面として形
成されている。さらに、像面湾曲補正レンズ５２ｙ，５
２ｍ，５２ｃ，５２ｂの入射側のレンズ面は二次元多項
式非球面（主走査方向及び副走査方向に関する二次元の
多項式で表現される非球面）として形成され、その射出
側のレンズ面は球面として形成されている。なお、展開
した状態では主走査平面Ｐ１を挟んで対称な位置に配置
される５２ｍと５２ｃ，及び、５２ｙと５２ｂは、互い
に同一形状に形成されている。

【００８４】以下に示す表７は、本実施例の走査光学系
におけるシリンドリカルレンズ１２の入射側のレンズ面
より走査対象面Ｓに至るまでの近軸における具体的な数
値構成を示したものである。なお、この表７における記
号の意味は、表１のものと同じである。但し、記号
（内）は像面湾曲補正レンズ５２ｍ，５２ｃ（以下、内
側の光学系という）に関する値を示し、（外）は像面湾
曲補正レンズ５２ｙ，５２ｂ（以下、外側の光学系とい
う）に関する値を示す。また、入射角度は、各像面湾曲
補正レンズ５２ｙ，５２ｍ，５２ｃ，５２ｂを透過する
レーザー光束がポリゴンミラー１３に入射するときのそ
れらのビーム軸の走査レンズ群５１の光軸Axに対する角
度（絶対値）である。さらに、記号dは、直後のレンズ
面までの走査レンズ群５１の光軸Ax上での距離（単位は
[mm]）であり、記号DECZは、走査レンズ群５１の光軸Ax
に対する像面湾曲補正レンズ５２ｙ，５２ｍ，５２ｃ，
５２ｂの光学面基準軸の副走査方向への偏心量の絶対値
（単位は[mm]）である。ここで、走査対象面での上記偏
心量は、本実施例の走査光学系を折返しミラー５３，５
４を除いて展開して走査対象面が同一平面になったと仮
想した場合におけるその走査対象面上での走査レンズ群
５１の光軸Axの入射位置に対する内側と外側の光学系の
走査中心の偏心量である。そして、ｆθレンズ５０の主
走査方向の焦点距離ｆは200mmであり、走査対象面Ｓ上
を走査するスポット光の走査幅は216mmである。

【００８５】

【表７】 入射角度(内/外) 1.15°/3.45° 面番号 R Rz d n DECZ h(max) 1 ∞ 51.00 4.00 1.51072 - - 2 ∞ - 97.00 - - - 3 ∞ - 33.00 - - - 4 -70.50 - 5.00 1.48617 - 22.08 5 -64.10 - 2.00 - - 23.71 6 ∞ - 8.00 1.51072 - 26.33 7 -121.40 - 108.00 - - 28.00 8(内) -937.00 - 5.00 1.48617 1.40 74.92 9(内) -2233.00 - 89.00 - 0.00 75.38 8(外) -1035.70 - 5.00 1.48617 6.36 74.01 9(外) -3025.60 - 89.00 - 0.00 75.35

【００８６】第４面及び第５面を式(3)によって表現し
たときの非球面係数を表８に示す。なお、表示のない非
球面係数はゼロである。また、式(3)によって表現され
た第４面及び第５面の円錐係数κは夫々0.000である。

【００８７】

【表８】 面番号 A₄ A₆ 4 7.450×10^-6 -4.110×10^-11 5 6.250×10^-6 -8.480×10^-10

【００８８】また、像面湾曲補正レンズ５２ｙ，５２
ｍ，５２ｃ，５２ｂの入射側のレンズ面（第８面(内／
外)）は、上述したように二次元多項式非球面である
が、この二次元多項式非球面をより具体的に説明する
と、この面に接する仮想的な基準平面からのサグ量が基
準平面内で主走査方向（ｙ方向）及び副走査方向（ｚ方
向）の二次元座標を変数とする多項式により定義される
光学曲面である。なお、この二次元座標では、基準平面
に直交する単一の基準軸とこの基準平面との交点が、原
点として定義されている。この二次元多項式非球面の形
状を具体的に式で表すと、以下のようになる。

【００８９】即ち、この二次元多項式非球面は、基準平
面上での点(y,z)におけるサグ量X(y,z)、 X(y,z)=C(y²+z²)/[1+√[1-(1+κ)C²(y²+z²)]]+ΣΣB(m,n)Y_mZ_n ---(7) によって表現される。なお、上式(7)中、Cは光学面基準
軸上での主走査方向の曲率(1/R)、κは円錐係数、B(m,
n)は非球面係数であり、ｍとｎはゼロ以上の整数であ
る。

【００９０】第８面(内)及び第８面（外）を式(7)によ
って表現したときの非球面係数を表９及び表１０にそれ
ぞれ示す。なお、表示のない非球面係数はゼロである。
また、円錐係数κは夫々0.000である。

【００９１】

【表９】 m＼n 0 1 2 4 0 0.000 -1.020×10^-2 1.760×10^-2 1.430×10^-7 2 0.000 4.660×10^-7 -4.960×10^-7 1.040×10^-11 4 1.290×10^-7 -5.430×10^-11 1.130×10^-11 0.000 6 -1.120×10^-11 0.000 0.000 0.000 8 6.300×10^-16 0.000 0.000 0.000

【００９２】

【表１０】 m＼n 0 1 2 4 0 0.000 2.290×10^-2 1.743×10^-2 7.440×10^-7 2 0.000 -1.380×10^-7 -4.960×10^-7 8.915×10^-11 4 1.280×10^-7 -1.350×10^-10 1.186×10^-11 0.000 6 -1.110×10^-11 0.000 0.000 0.000 8 6.300×10^-16 0.000 0.000 0.000

【００９３】上述したように、ｍが奇数次である項(m=
1,3,5,…)の非球面係数は、全てゼロであるので、第５
面(内／外)は、主走査方向に関しては、形状の変化が原
点に関して対称となっている。また、ｎが奇数次である
項の非球面係数は、ｎが１次である項の非球面係数を除
いては、全てゼロである。従って、第８面(内／外)は、
副走査方向に関しては傾いている。

【００９４】このように具体的に構成される本実施例の
走査光学系において、レーザー光束に対する光学性能が
最も良好となるように各光学部材が配置されているとき
（つまり設計通りに組まれた状態）の内側の光学系の光
学性能を、図１７に示す。なお、図１７(ａ)は、ｆθ誤
差を示し、図１７(ｂ)は、主走査方向（破線Ｍ）及び副
走査方向（実線Ｓ）の像面湾曲を示す。縦軸ｙの正の向
きは、図１４内での上方となっている。図１７に示すよ
うに、この設計状態では、何れの収差とも殆ど生じてお
らず走査中心に形成されるべきスポットは、走査中心の
位置にある。

【００９５】次に、支持部２のネジ２ｂを捻回して像面
湾曲補正レンズ５２ｍ（５２ｃ）を図１７の状態から主
走査方向の正の方へ1.0mmだけ移動させたときのｆθ誤
差を、図１８に示す。図１７(ａ)と図１８とを比較して
分かるように、像面湾曲補正レンズ５２ｍ（５２ｃ）を
主走査方向の正へ1.0mm平行移動させると、走査中心
（像高y=0）に形成されるべきスポットは、走査中心か
ら主走査方向の負の方へ約0.03mmずれた位置に、移動す
る。

【００９６】また、支持部１，２のネジ１ｄ，２ｄを捻
回して像面湾曲補正レンズ５２ｍ（５２ｃ）を図１７の
状態から面内で正の回転方向（図１４の紙面内での反時
計回り方向）へ1.0°だけ回転させたときのｆθ誤差
を、図１９に示す。図１７(ａ)と図１９とを比較して分
かるように、像面湾曲補正レンズ５２ｍ（５２ｃ）を当
該面内で正の回転方向へ1.0°回転させると、走査中心
（像高y=0）に形成されるべきスポットは、走査中心か
ら主走査方向の負の方へ約0.06mmずれた位置に、移動す
る。

【００９７】これらのような調整感度を事前に把握して
おくことにより、上述した調整方法において、走査中心
からスポット位置までの誤差量を測定した後に、誤差量
から、像面湾曲補正レンズ５２ｍ（５２ｃ）の変位量及
び変位方向を決定することができる。なお、このような
調整にあっては、像面湾曲補正レンズ５２ｍ（５２ｃ）
を変位させる方法が、主走査方向への平行移動であって
も良いし、面内での回転であっても良いし、その両方で
あっても良い。

【００９８】また、レーザー光束に対する光学性能が最
も良好となるように各光学部材が配置されているときの
外側の光学系の光学性能を、図２０に示す。なお、図２
０(ａ)は、ｆθ誤差を示し、図２０(ｂ)は、主走査方向
（破線Ｍ）及び副走査方向（実線Ｓ）の像面湾曲を示
す。縦軸ｙの正の向きは、図１４内での上方となってい
る。図２０に示すように、この設計状態では、何れの収
差とも殆ど生じておらず、走査中心に形成されるべきス
ポットは、走査中心の位置にある。

【００９９】次に、支持部２のネジ２ｂを捻回して像面
湾曲補正レンズ５２ｙ（５２ｂ）を図２０の状態から主
走査方向の正の方へ1.0mmだけ移動させたときのｆθ誤
差を、図２１に示す。図２０(ａ)と図２１とを比較して
分かるように、像面湾曲補正レンズ５２ｙ（５２ｂ）を
主走査方向の正へ1.0mm平行移動させると、走査中心
（像高y=0）に形成されるべきスポットは、走査中心か
ら主走査方向の負の方へ約0.03mmずれた位置に、移動す
る。

【０１００】また、支持部１，２のネジ１ｄ，２ｄを捻
回して像面湾曲補正レンズ５２ｙ（５２ｂ）を図２０の
状態から面内で正の回転方向（図１４の紙面内での反時
計回り方向）へ1.0°だけ回転させたときのｆθ誤差
を、図２２に示す。図２０(ａ)と図２２とを比較して分
かるように、像面湾曲補正レンズ５２ｙ（５２ｂ）を当
該面内で正の回転方向へ1.0°回転させると、走査中心
に形成されるべきスポットは、走査中心から主走査方向
の負の方へ約0.06mmずれた位置に、移動する。

【０１０１】これらのような調整感度を事前に把握して
おくことにより、上述した調整方法において、走査中心
からスポット位置までの誤差量を測定した後に、誤差量
から、像面湾曲補正レンズ５２ｙ（５２ｂ）の変位量及
び変位方向を決定することができる。なお、このような
調整にあっては、像面湾曲補正レンズ５２ｙ（５２ｂ）
を変位させる方法が、主走査方向への平行移動であって
も良いし、面内での回転であっても良いし、その両方で
あっても良い。

【０１０２】本実施例と条件(1)及び条件(2)の関係を以
下に示す。 f = 200 内側の光学系 fL = -3324.95 |f/fL| = 0.060 ΔX1(max) = 2.597 ΔX2(max) = 0.000 |[ΔX1(max)+ΔX2(max)]/f| = 0.013 外側の光学系 fL = -3341.79 |f/fL| = 0.062 ΔX1(max) = 2.749 ΔX2(max) = 0.000 |[ΔX1(max)+ΔX2(max)]/f| = 0.013

【０１０３】このように、本実施例のｆθレンズ５０に
おける像面湾曲補正レンズは条件(1)及び条件(2)をとも
に満足しているので、像面湾曲補正レンズの調整感度が
低すぎて調整の効果が小さいことも、調整感度が高すぎ
て調整が難しいこともない。

【０１０４】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の走査光
学系によれば、各走査対象面上に設定される走査範囲の
走査中心に入射すべきレーザー光束が実際にその走査中
心に入射するように調整できる。このため、各色成分に
ついてそのような調整をすると、カラー画像の中央部に
発生する色ずれを目立たなくさせることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１の実施形態の走査装置に内蔵される走査
光学系を展開した状態の概略図

【図２】 ポリゴンミラーから感光ドラムまでの走査光
学系の光学構成を示した説明図

【図３】 副走査方向に視線を向けて見たときの像面湾
曲補正レンズの平面図

【図４】 図３のＢ−Ｂ線に沿った断面図

【図５】 第１の実施例の走査光学系の展開図

【図６】 第１の実施例の走査光学系の設計状態での
(ａ)ｆθ誤差及び(ｂ)像面湾曲を示すグラフ

【図７】 像面湾曲補正レンズを主走査方向へ1.0mm平
行移動させたときのｆθ誤差を示すグラフ

【図８】 像面湾曲補正レンズを副走査方向に直交する
面内で1.0°回転させたときのｆθ誤差を示すグラフ

【図９】 第２の実施例の走査光学系の展開図

【図１０】 第２の実施例の走査光学系の設計状態での
(ａ)ｆθ誤差及び(ｂ)像面湾曲を示すグラフ

【図１１】 像面湾曲補正レンズを主走査方向へ1.0mm
平行移動させたときのｆθ誤差を示すグラフ

【図１２】 像面湾曲補正レンズを副走査方向に直交す
る面内で1.0°回転させたときのｆθ誤差を示すグラフ

【図１３】 第２の実施形態の走査光学系におけるポリ
ゴンミラーから感光ドラムまでの光学構成を示した説明
図

【図１４】 実施例の走査光学系の主走査方向の展開図

【図１５】 実施例の走査光学系における内側の光学系
の副走査方向の展開図

【図１６】 実施例の走査光学系における外側の光学系
の副走査方向の展開図

【図１７】 実施例の走査光学系における内側の光学系
の設計状態での(ａ)ｆθ誤差及び(ｂ)像面湾曲を示すグ
ラフ

【図１８】 像面湾曲補正レンズを主走査方向へ1.0mm
平行移動させたときのｆθ誤差を示すグラフ

【図１９】 像面湾曲補正レンズを副走査方向に直交す
る面内で1.0°回転させたときのｆθ誤差を示すグラフ

【図２０】 実施例の走査光学系における外側の光学系
の設計状態での(ａ)ｆθ誤差及び(ｂ)像面湾曲を示すグ
ラフ

【図２１】 像面湾曲補正レンズを主走査方向へ1.0mm
平行移動させたときのｆθ誤差を示すグラフ

【図２２】 像面湾曲補正レンズを副走査方向に直交す
る面内で1.0°回転させたときのｆθ誤差を示すグラフ

【符号の説明】

１ 支持部 １ｂ，１ｃ コイルバネ １ｄ ネジ ２ 支持部 ２ｂ、２ｄ ネジ ２ｃ コイルバネ １０ 走査光学系 １１ レーザー光源 １２ シリンドリカルレンズ １３ ポリゴンミラー ２０ ｆθレンズ ２１ 走査レンズ群 ２２ 像面湾曲補正レンズ

───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｇ０２Ｂ 13/00 Ｇ０２Ｂ 13/08 13/08 13/18 13/18 Ｈ０４Ｎ 1/036 Ｚ Ｈ０４Ｎ 1/036 Ｂ４１Ｊ 3/00 Ｄ 1/113 Ｈ０４Ｎ 1/04 １０４Ａ Ｆターム(参考） 2C362 AA07 AA45 AA48 AA49 BA04 BA50 BA51 CA18 CA22 CA39 2H045 BA22 CA34 CA65 CA93 DA02 2H087 KA19 LA22 NA01 PA02 PA03 PA17 PB02 PB03 QA03 QA07 QA12 QA21 QA22 QA26 QA37 QA41 QA45 RA05 RA08 RA13 5C051 AA02 CA07 DB22 DB24 DB30 DE24 DE31 5C072 AA03 BA19 HA02 HA09 HA13 HA20 XA05

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のレーザー光束を偏向する偏向器と、
   前記偏向器により偏向された前記各レーザー光束をそれ
   らに個々に対応する走査対象面上で主走査方向に走査す
   るスポット光として収束させる結像光学系とを有する走
   査光学系であって、 前記結像光学系は、前記各レーザー光束毎に少なくとも
   １個のレンズを有し、 少なくとも一本のレーザー光束に対して備えられる前記
   レンズのうちの１つは、その光学面基準軸を含んで前記
   主走査方向と平行な仮想平面に沿って変位可能に支持さ
   れている調整レンズであるとともに、 前記結像光学系の主走査方向の焦点距離をｆ[mm]とし、
   前記調整レンズの主走査方向の焦点距離をｆＬ[mm]とし
   たとき、以下の条件(1)、 0.05<|f/fL|<0.5 ---(1) を満たすことを特徴とする走査光学系。
2. 【請求項２】前記調整レンズは、前記主走査方向に平行
   移動可能に支持されていることを特徴とする請求項１記
   載の走査光学系。
3. 【請求項３】前記調整レンズは、前記仮想平面内で回転
   可能に支持されていることを特徴とする請求項１又は２
   記載の走査光学系。
4. 【請求項４】前記調整レンズは、 少なくとも片面に非球面を有するとともに、 入射側レンズ面の最大有効径での主走査方向の非球面量
   をΔX1(max)[mm]とし、射出側レンズ面の最大有効径で
   の主走査方向の非球面量をΔX2(max)[mm]としたとき、
   以下の条件(2)、 0.01<|[ΔX1(max)+ΔX2(max)]/f|<0.1 ---(2) を満たすことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記
   載の走査光学系。
5. 【請求項５】前記結像光学系は、前記偏向器近傍に置か
   れた走査レンズ群と、該走査レンズ群より走査対象面側
   に配置された像面湾曲補正レンズとにより、構成され、 前記調整レンズは、前記像面湾曲補正レンズであること
   を特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の走査光学
   系。
6. 【請求項６】前記結像光学系は、前記各レーザー光束が
   全て入射する１組の走査レンズ群を、有することを特徴
   とする請求項１乃至５の何れかに記載の走査光学系。