JP3209656B2 - 光走査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、複数ドラム方式カラ
ープリンタ、複数ドラム方式カラー複写機、高速レーザ
プリンタあるいはデジタル複写機などに利用可能な、複
数のビームを走査するマルチビーム光走査装置ならびに
このマルチビーム光走査装置が利用される画像形成装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、複数ドラム方式カラープリン
タあるいは複数ドラム方式カラー複写機などの画像形成
装置では、色分解された色成分に対応する複数の画像形
成部、及び、この画像形成部に、色成分に対応する画像
データすなわち複数のレーザビームを提供する光走査装
置 (レーザ露光装置) が利用される。

【０００３】この種の画像形成装置では、各画像形成部
のそれぞれに対応して複数の光走査装置が配置される例
と、複数のレーザビームを提供可能に形成されたマルチ
ビーム光走査装置が配置される例とが知られている。

【０００４】一般に、光走査装置は、光源としての半導
体レーザ素子、レーザ素子から出射されたレーザビーム
のビーム径を所定の大きさに絞り込む第１のレンズ群、
第１のレンズ群により絞り込まれたレーザビームを記録
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
る光偏向装置、光偏向装置により偏向されたレーザビー
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
などを有している。なお、多くの場合、光偏向装置によ
りレーザビームが偏向される方向が主走査方向ならびに
記録媒体が搬送される方向すなわち主走査方向と直交す
る方向が副走査方向と示される。

【０００５】ところで、光偏向装置の回転ミラーの回転
数は、画像形成装置に要求される解像度および画像形成
速度すなわちプロセススピードに比例することが知られ
ている。また、画像周波数は、解像度およびプロセスス
ピードの自乗に比例する。このことから、解像度あるい
はプロセススピードを向上するためには、光偏向装置の
回転ミラーの回転数を高めるとともに画像周波数を十分
に確保しなければならないことが知られている。

【０００６】しかしながら、光偏向装置の回転ミラーの
回転数を高めることは、回転ミラーの回転数が安定する
までに要求される時間を増大させることから、プリント
リクエスト信号が入力されてから実際に画像が印字され
るまでの時間を増大する問題がある。また、回転ミラー
の回転数が高められることにより、たとえば、軸受けの
材質あるいは耐久性もしくは組立精度などの要因によ
り、大幅にコストが増大される問題が生じている。これ
とは別に、回転ミラーの回転数が高められることにより
回転ミラーの風損が増大されるので、回転ミラーを回転
させるために利用されるモータに対しても出力の向上が
要求される。

【０００７】一方、画像周波数を高めるためには、信号
線の長さを短くしかも線幅を細くする必要が生じるのみ
ならず、浮遊容量あるいはノイズによる影響が加速度的
に増大されることから、実質的に、コストが増大される
問題がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、記録媒体に
対して、たとえば、Ｎ本のレーザビームにより画像情報
を記録できるならば、回転ミラーの回転数および画像周
波数は、それぞれ、１／Ｎに低減される。このことか
ら、これまでにも、多くのマルチビーム光走査装置が提
案されている。

【０００９】たとえば、特開昭５９−１８８６１６号公
報には、マルチビームの数をＮとするとき、光源である
半導体レーザ、シリンダレンズおよびガラスｆθレンズ
群をＮセット、及び、ポリゴンミラーをＮ／２枚使用す
る例が開示されている。

【００１０】しかしながら、特開昭５９−１８８６１６
号公報に開示された例では、光走査装置単体としては、
レンズあるいミラーの数が増大することによる部品代お
よび組み立てコストのアップ、または、光走査装置単体
としての大きさおよび重さの増大などがある。また、ｆ
θレンズの形状誤差または個体誤差あるいは取り付け誤
差などにより、各色成分ごとのレーザビームの主走査線
の曲り、あるいは、ｆθ特性などに代表される結像面に
おける収差特性の偏差が不均一になることが知られてい
る。主走査線曲りは、像面に向けて走査されるレーザビ
ームの軌跡が曲がることを示し、ｆθ特性が不均一とな
ることは走査されたレーザビームの角度θに対する像面
でのビーム位置が相互にずれることを示している。

【００１１】この主走査線曲がりあるいはｆθ特性が不
均一になることは、カラー画像形成装置に対し、たとえ
ば、色ずれあるいは画像濃度のむらもしくは画像のにじ
みなどのさまざまな不具合を引き起こす問題がある。

【００１２】特開平２−５８０１４号公報には、２枚組
みのｆθレンズのうちの一方には、２つのレーザビーム
を通過させ、残りのレンズは、レーザビームごとに２組
利用する例が開示されている。しかしながら、この方法
によっても、主走査線曲がりおよびｆθ特性を均一にす
ることはできず、たとえば、色ずれあるいは画像濃度の
むらが生じる問題がある。

【００１３】なお、特開昭５９−１８８６１６号公報あ
るいは特開平２−５８０１４号公報に示されている例で
は、Ｍ本のマルチビームを通過させることはできるが、
Ｍ本のビームのそれぞれがＮｉ (２以上) 本のビームを
含む場合には、対応しない。従って、解像度あるいはプ
ロセススピードを向上させるためには、回転ミラーの回
転数と画像周波数を高めることが要求される。

【００１４】特開平４−５０９０８号公報には、レンズ
の副走査方向の曲率半径を主走査方向の形状に拘りなく
規定できるレンズが示されている。しかしながら、特開
平４−５０９０８号公報に示されているレンズは、光軸
を含む主走査方向面内および副走査方向面内のそれぞれ
が対称であることから、走査幅を広くとる場合に、画像
が劣化する問題がある。また、この公報に示されている
例では、副走査方向断面が円弧であるため複数のビーム
を通すと、副走査方向のビーム間隔が一定しない問題が
ある。さらに、この公報に示されている例では、中央付
近に比較して周辺部での光透過率が大きく低下されるこ
とから、中間調画像あるいはカラー画像に対して色むら
を生じやすい問題がある。

【００１５】特開昭５７−６７３７５号公報には、複数
のビームにより提供される水平同期を同一の検出器によ
り検知する方法が示されている。しかしながら、特開昭
５７−６７３７５号公報に示されている例では、複数の
ビームのそれぞれを分配器に案内するために、主走査方
向に関してそれぞれのビームを分離することが要求され
る。このことから、各ビームごとの画像の書き込みタイ
ミングを一致させることが困難になる問題がある。

【００１６】特開昭５９−２６００５号ならびに２６０
０６号公報には、複数のレーザ素子の１つを発光させて
水平同期を検出し、水平同期が検出された時点で、対応
するレーザ素子の発光を停止して、他のレーザ素子を発
光させる例が示されている。しかしながら、主走査方向
に関してそれぞれのビームを分離することが要求され
る。このことから、各ビームごとの画像の書き込みタイ
ミングを一致させることが困難になる問題がある。

【００１７】特開昭６４−７３３６９号公報には、１つ
のビームの水平同期信号に基づいて他のビームの書き込
みタイミングを設定する例が示されている。しかしなが
ら、この方法では、温度上昇などによりタイミングの再
現性が変化しやすい問題がある。

【００１８】特開昭６１−２５３６６号公報には、解像
度切り替え手段からの信号に基づいて、レーザパワー、
走査速度および画像周波数のそれぞれを制御する例が示
されている。しかしながら、特開昭６１−２５３６６号
公報に示されている例では、２以上のビームを有する場
合には利用できない問題がある。

【００１９】なお、多くのカラー画像形成装置では、カ
ラー画像が出力される頻度に比較して黒画像が出力され
る頻度が高くなる傾向が見られる。また、黒画像は、カ
ラー画像に比較して、画像のきれすなわちシャープさが
要求される。しかしながら、カラー画像に対応するレー
ザビームに適した光学装置は、黒画像に対応するレーザ
ビームに適した光学装置に比較して解像度が要求されな
いことから、黒画像に対応するレーザビームに適した光
学装置を利用することは、コストを増大させることにな
る。

【００２０】この発明の目的は、色ずれのないカラー画
像を低コストで提供できる画像形成装置に適したマルチ
ビーム光走査装置を提供することにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】

【００２２】この発明は、上記問題点に基づきなされた
もので、ΣＮ_ｉ（Ｎ_１＋Ｎ_２＋・・・＋Ｎ_Ｍ）［ＭとＮ
_ｉ は１以上の整数でＭが１のときにΣＮ _ｉ ＝Ｎ _１ 、か
つ、Ｎ_ｉのうちの少なくとも１つは２以上の整数］の光
源と、前記ΣＮ _ｉ 個のそれぞれの光源からのΣＮ _ｉ 本の
出射光を主走査方向と直交する副走査方向に収束させる
ための副走査方向に正のパワーが与えられたＭ組の光学
部材と、回転可能に形成された反射面を有し、光を主走
査方向に偏向する１つの偏光手段と、を含む第１の光学
手段と、前記偏向手段により偏向されたΣＮ_ｉ本の副走
査方向の１／ｅ ^２ 直径をＤｏで規定される光を所定像面
に等速で走査するように結像し、前記偏向手段の面倒れ
を補正する機能を持つレンズを、含む第２の光学手段
と、前記光のうち、Ｎ _ｉ が２以上の光については、前記
所定像面上での副走査方向の間隔を変更する解像度変更
機構と、を有し、解像度設定手段の信号に従って第１の
解像度ＤＰＩ _０ と第１の解像度よりも小さい第２の解像
度ＤＰＩの少なくとも２つの解像度のいづれかを選択可
能であって、前記第１の解像度が選択された場合には、
Ｎ _ｉ 本の光の像面での主走査方向に垂直な、副走査方向
の間隔ＧＰ［ｍｍ］を、２５．４／ＤＰＩ _０ 、ＡＭＰ＝
１．２〜１．６の条件下で、Ｄｏ＝ＧＰ×ＡＭＰとし、
Ｎ _ｉ 本の光線を使用してそれぞれ１本の光線で１画素分
の潜像を形成するとともに、前記第２の解像度が選択さ
れた場合には、ＬＧＰ＝２５．４／ＤＰＩおよびＡＭＰ
＝１．２〜１．６の条件下で、Ｎ _ｉ 本の光線の像面での
副走査方向の間隔ＧＰ´［ｍｍ］を、 ＧＰ´＝ＡＭＰ×ＬＧＰ×｛（１−ＤＰＩ／ＤＰＩ _０ ）／（Ｐ _ｉ −１）｝ とし、Ｐ _ｉ ［Ｐ _ｉ は２以上の整数］本の光線により１画
素分の潜像を形成する ことを特徴とする光走査装置を提
供するものである。

【００２３】

【００２４】

【００２５】

【００２６】

【００２７】

【００２８】

【００２９】

【００３０】

【作用】この発明の光走査装置は、解像度設定手段の信
号に従って第１の解像度ＤＰＩ _０ と第１の解像度よりも
小さい第２の解像度ＤＰＩの少なくとも２つの解像度の
いづれかを選択可能であって、前記第１の解像度が選択
された場合には、副走査方向の１／ｅ ^２ 直径をＤｏで規
定される光に対し、Ｎ _ｉ 本の光の像面での主走査方向に
垂直な、副走査方向の間隔ＧＰ［ｍｍ］を、２５．４／
ＤＰＩ _０ 、ＡＭＰ＝１．２〜１．６の条件下では、Ｄｏ
＝ＧＰ×ＡＭＰとし、Ｎ _ｉ 本の光線を使用してそれぞれ
１本の光線で１画素分の潜像を形成するとともに、前記
第２の解像度が選択された場合には、ＬＧＰ＝２５．４
／ＤＰＩおよびＡＭＰ＝１．２〜１．６の条件下で、Ｎ
_ｉ 本の光線の像面での副走査方向の間隔ＧＰ´［ｍｍ］
を、 ＧＰ´＝ＡＭＰ×ＬＧＰ×｛（１−ＤＰＩ／ＤＰＩ _０ ）／（Ｐ _ｉ −１）｝ とし、Ｐ _ｉ ［Ｐ _ｉ は２以上の整数］本の光線により１画
素分の潜像が形成されるので、解像度が変更された場合
にも、最適な潜像を提供できる。従って、線幅の変化あ
るいは色ずれおよび色むらの少ない画像形成装置 が提供
される。

【００３１】

【００３２】

【００３３】

【００３４】

【００３５】

【００３６】

【００３７】

【００３８】

【００３９】

【００４０】

【００４１】

【００４２】

【実施例】以下、図面を用いてこの発明の実施例を説明
する。

【００４３】図１には、この発明の第１の実施例である
マルチビーム光走査装置が利用される転写型カラー画像
形成装置が示されている。なお、この種のカラー画像形
成装置では、通常、Ｙすなわちイエロー、Ｍすなわちマ
ゼンタ、ＣすなわちシアンおよびＢすなわちブラック
(黒) の各色成分ごとに色分解された４種類の画像デー
タと、Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢのそれぞれに対応して各色成
分ごとに画像を形成するさまざまな装置が４組利用され
ることから、各参照符号に、Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢを付加
することで、色成分ごとの画像データとそれぞれに対応
する装置を識別する。

【００４４】図１に示されるように、画像形成装置１０
０は、色分解された色成分すなわちＹ＝イエロー，Ｍ＝
マゼンタ，Ｃ＝シアンおよびＢ＝ブラックごとに画像を
形成する第１ないし第４の画像形成部５０Ｙ，５０Ｍ，
５０Ｃおよび５０Ｂを有している。

【００４５】各画像形成部５０ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ)
は、図２ないし図６４を用いて後述するマルチビーム光
走査装置１の第３の折り返しミラー３７Ｙ，３７Ｍ，３
７Ｃおよび第１の折り返しミラー３３Ｂを介して各色成
分画像に対応するレーザビームＬ (Ｙ，Ｍ，Ｃおよび
Ｂ) が出射される位置に対応して、光走査装置１の下方
に、５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃおよび５０Ｂの順で直列に
配置されている。

【００４６】各画像形成部５０ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ)
の下方には、各画像形成部５０ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ)
により形成された画像を搬送する搬送ベルト５２が配置
されている。

【００４７】搬送ベルト５２は、図示しないモータによ
り矢印の方向に回転されるベルト駆動ローラ５６および
テンションローラ５４に掛け渡され、ベルト駆動ローラ
５６が回転される方向に所定の速度で回転される。

【００４８】各画像形成部５０ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ)
は、それぞれ、円筒ドラム状で、矢印の方向に回転可能
に形成され、画像に対応する静電潜像が形成される感光
体ドラム５８Ｙ，５８Ｍ，５８Ｃおよび５８Ｂを有して
いる。

【００４９】それぞれの感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，Ｃ
およびＢ) の周囲には、感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，Ｃ
およびＢ) の表面に所定の電位を提供する帯電装置６０
Ｙ，６０Ｍ，６０Ｃおよび６０Ｂ、感光体ドラム５８
(Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) の表面に形成された静電潜像に
対応する色が与えられているトナーを供給することで現
像する現像装置６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃおよび６２Ｂ、
搬送ベルト５２を感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，Ｃおよび
Ｂ) との間に介在させた状態で感光体ドラム５８(Ｙ，
Ｍ，ＣおよびＢ) に対向され、搬送ベルト５２または搬
送ベルト５２を介して搬送される記録媒体すなわち記録
用紙Ｐに感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) のト
ナー像を転写する転写装置６４Ｙ，６４Ｍ，６４Ｃおよ
び６４Ｂ、転写装置６４ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) を介し
てトナー像が転写されたあとに感光体ドラム５８ (Ｙ，
Ｍ，ＣおよびＢ) 上に残った残存トナーを除去するクリ
ーナ６６Ｙ，６６Ｍ，６６Ｃおよび６６Ｂ、及び、転写
装置６４ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) を介してトナー像が転
写されたあとの感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，Ｃおよび
Ｂ) 上に残った残存電位を除去する除電装置６８Ｙ，６
８Ｍ，６８Ｃおよび６８Ｂが、各感光体ドラム５８
(Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) の回転方向に沿って順に配置さ
れている。

【００５０】なお、光走査装置１の各ミラー３７Ｙ，３
７Ｍ，３７Ｃおよび３３Ｂにより案内される感光体ドラ
ム５８上で副走査方向に２つのビームとなる、２本のビ
ームを合成されたレーザビームＬＹ，ＬＭ，ＬＣおよび
ＬＢは、それぞれ、各帯電装置６０ (Ｙ，Ｍ，Ｃおよび
Ｂ) と各現像装置６２ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) との間に
照射される。

【００５１】搬送ベルト５２の下方には、各画像形成部
５０ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) により形成された画像が転
写されるための記録媒体すなわち用紙Ｐを収容する用紙
カセット７０が配置されている。

【００５２】用紙カセット７０の一端であって、テンシ
ョンローラ５４に近接する側には、おおむね半月状に形
成され、用紙カセット７０に収容されている用紙Ｐを、
最上部から１枚ずつ取り出す送り出しローラ７２が配置
されている。送り出しローラ７２とテンションローラ５
４との間には、カセット７０から取り出された１枚の用
紙Ｐの先端と画像形成部５０Ｂ (黒) の感光体ドラム５
８Ｂに形成されたトナー像の先端とを整合させるための
レジストローラ７４が配置されている。

【００５３】レジストローラ７４と第１の画像形成部５
０Ｙとの間であって、テンションローラ５４の近傍、実
質的に、搬送ベルト５２を挟んでテンションローラ５４
の外周上には、レジストローラ７２を介して所定のタイ
ミングで搬送される１枚の用紙Ｐに、所定の静電吸着力
を提供する吸着ローラ７６が配置されている。なお、吸
着ローラ７６の軸線とテンションローラ５４は、平行に
配置される。

【００５４】搬送ベルト５２の一端であって、ベルト駆
動ローラ５６の近傍、実質的に、搬送ベルト５２を挟ん
でベルト駆動ローラ５６の外周上には、搬送ベルト５２
あるいは搬送ベルトにより搬送される用紙Ｐ上に形成さ
れた画像の位置を検知するためのレジストセンサ７８お
よび８０が、ベルト駆動ローラ５６の軸方向に所定の距
離をおいて配置されている (図１は、正面断面図である
から、後方のセンサ８０のみが示されている) 。

【００５５】ベルト駆動ローラ５６の外周に対応する搬
送ベルト５２上には、搬送ベルト５２上に付着したトナ
ーあるいは用紙Ｐの紙かすなどを除去する搬送ベルトク
リーナ８２が配置されている。

【００５６】搬送ベルト５２を介して搬送された用紙Ｐ
がテンションローラ５６から離脱されてさらに搬送され
る方向には、用紙Ｐに転写されたトナー像を用紙Ｐに定
着する定着装置８４が配置されている。

【００５７】図２には、図１に示したカラー画像形成装
置に利用されるマルチビーム光走査装置が示されてい
る。なお、図１に示したカラー画像形成装置では、通
常、Ｙすなわちイエロー、Ｍすなわちマゼンタ、Ｃすな
わちシアンおよびＢすなわちブラック (黒) の各色成分
ごとに色分解された４種類の画像データと、Ｙ，Ｍ，Ｃ
およびＢのそれぞれに対応して各色成分ごとに画像を形
成するさまざまな装置が４組利用されることから、同様
に、各参照符号にＹ，Ｍ，ＣおよびＢを付加すること
で、色成分ごとの画像データとそれぞれに対応する装置
を識別する。

【００５８】図２に示されるように、マルチビーム光走
査装置１は、光源としてのレーザ素子から出射されたレ
ーザビームを、所定の位置に配置された像面すなわち図
１に示した第１ないし第４の画像形成部５０Ｙ，５０
Ｍ，５０Ｃおよび５０Ｂの感光体ドラム５８Ｙ，５８
Ｍ，５８Ｃおよび５８Ｂのそれぞれの所定の位置に向か
って所定の線速度で偏向する偏向手段としてのただ１つ
の光偏向装置５を有している。なお、以下、光偏向装置
５によりレーザビームが偏向される方向を主走査方向と
示す。

【００５９】光偏向装置５は、複数、たとえば、８面の
平面反射鏡 (面) が正多角形状に配置された多面鏡本体
５ａと、多面鏡本体５ａを、主走査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。多面鏡本
体５ａは、たとえば、アルミニウムにより形成される。
また、多面鏡５ａの各反射面は、多面鏡本体５ａが回転
される方向を含む面すなわち主走査方向と直交する面、
すなわち、副走査方向に沿って切り出されたのち、切断
面に、たとえば、Ｓ_i Ｏ₂ などの表面保護層が蒸着され
ることで提供される。

【００６０】光偏向装置５と像面との間には、光偏向装
置５の反射面により所定の方向に偏向されたレーザビー
ム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３０ａおよび３０ｂからなる２枚組みの偏向後光学系
３０、偏向後光学系３０の第２の結像レンズ３０ｂから
出射されたそれぞれの合成されたレーザビームＬ (Ｙ，
Ｍ，ＣおよびＢ) の個々のビームが、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を検知するた
めのただ１つの水平同期検出器２３、及び、偏向後光学
系２１と水平同期検出器２３との間に配置され、偏向後
光学系２１内の後述する少なくとも一枚のレンズを通過
された４×２本の合成されたレーザビームＬ (Ｙ，Ｍ，
ＣおよびＢ) の一部を、水平同期検出器２３に向かって
主・副走査方向共異なる方向へ反射させるただ１組の水
平同期用折り返しミラー２５などが配置されている。

【００６１】次に、光源としてのレーザ素子と光偏向装
置５との間の偏向前光学系について詳細に説明する。

【００６２】光走査装置１は、Ｎｉ (ｉは正の整数) を
満たす第１および第２の２つ (Ｎ1＝Ｎ2 ＝Ｎ3 ＝Ｎ4
＝２) のレーザ素子を含み、色成分に色分解された画像
データに対応するレーザビームを発生する第１ないし第
４の光源３Ｙ，３Ｍ，３Ｃおよび３Ｂ (Ｍ，Ｍは正の整
数で、ここでは４) を有している。

【００６３】第１ないし第４の光源３Ｙ，３Ｍ，３Ｃお
よび３Ｂは、それぞれ、Ｙすなわちイエロー画像に対応
するレーザビームを出射するイエロー第１レーザ３Ｙａ
およびイエロー第２レーザ３Ｙｂ、Ｍすなわちマゼンタ
画像に対応するレーザビームを出射するマゼンタ第１レ
ーザ３Ｍａおよびマゼンタ第２レーザ３Ｍｂ、Ｃすなわ
ちシアン画像に対応するレーザビームを出射するシアン
第１レーザ３Ｃａおよびシアン第２レーザ３Ｃｂ、なら
びに、Ｂすなわちブラック (黒) 画像に対応するレーザ
ビームを出射する黒第１レーザ３Ｂａおよび黒第２レー
ザ３Ｂｂを有している。なお、それぞれのレーザ素子か
らは、互いに対をなす第１ないし第４のレーザビームＬ
ＹａおよびＬＹｂ，ＬＭａおよびＬＭｂ，ＬＣａおよび
ＬＣｂ、ならびに、ＬＢａおよびＬＢｂが出射される。

【００６４】それぞれのレーザ素子３Ｙａ，３Ｍａ，３
Ｃａならびに３Ｂａと光偏向装置５との間には、それぞ
れの光源３Ｙａ，３Ｍａ，３Ｃａならびに３Ｂａからの
レーザビームＬＹａ，ＬＭａ，ＬＣａならびにＬＢａの
断面ビームスポット形状を所定の形状に整える４組みの
偏向前光学系７ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) が配置されてい
る。

【００６５】ここで、イエロー第１レーザ３Ｙａから光
偏向装置５に向かうレーザビームＬＹａを代表させて、
偏向前光学系７ (Ｙ) について説明する。

【００６６】イエロー第１レーザ３Ｙａから出射された
発散性のレーザビームは、有限焦点レンズ９Ｙａにより
所定の収束性が与えられたのち、絞り１０Ｙａにより、
断面ビーム形状が所定の形状に整えられる。絞り１０Ｙ
ａを通過されたレーザビームＬＹａは、ハイブリッドシ
リンダレンズ１１Ｙを介して、副走査方向に対しての
み、さらに、所定の収束性が与えられて、光偏向装置５
に案内される。

【００６７】有限焦点レンズ９Ｙａとハイブリッドシリ
ンダレンズ１１Ｙとの間には、ハーフミラー１２Ｙが、
有限焦点レンズ９Ｙａとハイブリッドシリンダレンズ１
１Ｙとの間の光軸に対して所定の角度で挿入されてい
る。

【００６８】ハーフミラー１２Ｙにおいて、イエロー第
１レーザ３ＹａからのレーザビームＬＹａが入射される
面と反対の面には、イエロー第１レーザ３Ｙａからのレ
ーザビームＬＹａに対して副走査方向に所定のビーム間
隔を提供可能に配置されたイエロー第２レーザ３Ｙｂか
らのレーザビームＬＹｂが、イエロー第１レーザ３Ｙａ
からのレーザビームＬＹａに対して副走査方向に所定の
ビーム間隔で入射される。なお、イエロー第２レーザ３
Ｙｂとハーフミラー１２Ｙとの間には、イエロー第２レ
ーザ３ＹｂからのレーザビームＬＹｂに所定の収束性を
与える有限焦点レンズ９Ｙｂおよび絞り１０Ｙｂが配置
されている。

【００６９】ハーフミラー１２Ｙを介して副走査方向に
所定のビーム間隔を有する実質的に１本のレーザビーム
にまとめられたそれぞれのレーザビームＬＹａおよびＬ
Ｙｂは、図８を用いて後述するレーザ合成ミラーユニッ
ト１３を通過され、光偏向装置５に案内される。

【００７０】以下、同様に、Ｍすなわちマゼンタに関連
して、マゼンタ第１レーザ３Ｍａとレーザ合成ミラーユ
ニット１３との間には、有限焦点レンズ９Ｍａ、絞り１
０Ｍａ、ハイブリッドシリンダレンズ１１Ｍ、ハーフミ
ラー１２Ｍ、マゼンタ第２レーザ３Ｍｂ、有限焦点レン
ズ９Ｍｂおよび絞り１０Ｍｂ、Ｃすなわちシアンに関連
して、シアン第１レーザ３Ｃａとレーザ合成ミラーユニ
ット１３との間には、有限焦点レンズ９Ｃａ、絞り１０
Ｃａ、ハイブリッドシリンダレンズ１１Ｃ、ハーフミラ
ー１２Ｃ、シアン第２レーザ３Ｃｂ、有限焦点レンズ９
Ｃｂおよび絞り１０Ｃｂ、ならびに、Ｂすなわち黒に関
連して、黒第１レーザ３Ｂａとレーザ合成ミラーユニッ
ト１３との間には、有限焦点レンズ９Ｂａ、絞り１０Ｂ
ａ、ハイブリッドシリンダレンズ１１Ｂ、ハーフミラー
１２Ｂ、黒第２レーザ３Ｂｂ、有限焦点レンズ９Ｂｂお
よび絞り１０Ｂｂが、それぞれ、所定の位置に配置され
ている。なお、それぞれの光源３ (Ｙ，Ｍ，Ｃおよび
Ｂ) 、偏向前光学系７ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) 、およ
び、レーザ合成ミラーユニット１３は、たとえば、アル
ミニウム合金などによって形成された保持部材１５によ
り、一体的に保持されている。

【００７１】有限焦点レンズ９ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ)
ａおよび９ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ)ｂには、それぞれ、
非球面ガラスレンズもしくは球面ガラスレンズに図示し
ないＵＶ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。

【００７２】図３は、偏向前光学系７のハーフミラー１
２と光偏向装置５の反射面との間の光路に関し、折り返
しミラーなどを省略した状態で副走査方向から見た部分
断面図である。なお、図３では、１つのレーザビームＬ
Ｙ (ＬＹａ) に対する光学部品のみが代表して示されて
いる。

【００７３】ハイブリッドシリンダレンズ１１ (Ｙ)
は、副走査方向に対して実質的に等しい曲率を持つＰＭ
ＭＡのシリンダレンズ１７ (Ｙ) とガラスのシリンダレ
ンズ１９ (Ｙ) とによって形成されている。ＰＭＭＡの
シリンダレンズ１７ (Ｙ) は、空気と接する面がほぼ平
面に形成される。

【００７４】また、ハイブリッドシリンダレンズ１１
(Ｙ) は、シリンダレンズ１７ (Ｙ)とシリンダレンズ１
９ (Ｙ) とが、シリンダレンズ１７ (Ｙ) の出射面とシ
リンダレンズ１９ (Ｙ) の入射面との間の接着により、
あるいは、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、一体に形成される。なお、ハ
イブリッドシリンダレンズ１１ (Ｙ) は、シリンダレン
ズ１９ (Ｙ) の入射面に、シリンダレンズ１７ (Ｙ) が
一体に成型されてもよい。

【００７５】プラスチックシリンダレンズ１７ (Ｙ) 、
たとえば、ＰＭＭＡ (ポリメチルメタクリル) などの材
質により形成される。ガラスシリンダレンズ１９ (Ｙ)
は、たとえば、ＴａＳＦ２１などの材質により形成され
る。また、それぞれのシリンダレンズ１７ (Ｙ) および
１９ (Ｙ) は、保持部材１５と一体に形成された位置決
め部により、有限焦点レンズ９と正確な間隔で固定され
る。

【００７６】以下、表１に、偏向前光学系７の光学的数
値データを示す。

【００７７】

【表１】 表１から明らかなように、それぞれの色成分に対応され
る有限焦点レンズ９およびハイブリッドシリンダレンズ
１１は、単体では、どの色成分に関しても、同一のレン
ズが利用される。なお、Ｙ (イエロー) に対応される偏
向前光学系７ＹおよびＢ (ブラック) に対応される偏向
前光学系７Ｂは、実質的に、同一のレンズ配置を有す
る。また、Ｍ (マゼンタ) に対応される偏向前光学系７
ＭおよびＣ(シアン) に対応される偏向前光学系７Ｃ
は、偏向前光学系７Ｙおよび７Ｂに比較して、有限焦点
レンズ９とハイブリッドシリンダレンズ１１との間隔が
広げられている。

【００７８】図４には、図３および表１に示した偏向前
光学系７ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) のそれぞれを、光偏向
装置５の反射面の回転軸に直交する方向（副走査方向）
のそれぞれのレーザ合成ミラーの反射面１３Ｙ，１３Ｍ
および１３Ｃから光偏向装置５に向かうレーザビームＬ
Ｙ，ＬＭおよびＬＣが示されている。（ＬＹはＬＹａと
ＬＹｂ、ＬＭはＬＭａとＬＭｂ、ＬＣはＬＣａとＬＣｂ
から成っている） 図４から明らかなように、それぞれのレーザビームＬ
Ｙ，ＬＭ，ＬＣおよびＬＢは、光偏向装置５の反射面の
回転軸と平行な方向に、相互に異なる間隔で、光偏向装
置５に案内される。また、レーザビームＬＭおよびＬＣ
は、光偏向装置５の反射面の回転軸と直交するとともに
反射面の副走査方向の中心を含む面、すなわち、光走査
装置１の系の光軸を含む面を挟んで非対称に、光偏向装
置５の各反射面に案内される。なお、光偏向装置５の各
反射面上でのレーザビームＬＹ，ＬＭ，ＬＣおよびＬＢ
相互の間隔は、ＬＹ−ＬＭ間で３．２０ｍｍ、ＬＭ−Ｌ
Ｃ間で２．７０ｍｍ、及び、ＬＣ−ＬＢ間で２．３０ｍ
ｍである。

【００７９】図５には、光走査装置１の光偏向装置５か
ら各感光体ドラム５８すなわち像面までの間に配置され
る光学部材に関し、光偏向装置５の偏向角が０°の位置
で副走査方向から見た状態が示されている。

【００８０】図５に示されるように、偏向後光学系３０
の第２の結像レンズ３０ｂと像面との間には、レンズ３
０ｂを通過された４×２本のレーザビームＬ (Ｙ，Ｍ，
ＣおよびＢ) を像面に向かって折り曲げる第１の折り返
しミラー３３ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) 、第１の折り返し
ミラー３３Ｙ，３３Ｍおよび３３Ｃにより折り曲げられ
たレーザビームＬＹ，ＬＭおよびＬＣを、さらに折り返
す第２および第３の折り返しミラー３５Ｙ，３５Ｍおよ
び３５Ｃならびに３７Ｙ，３７Ｍおよび３７Ｃが配置さ
れている。なお、図５から明らかなように、Ｂ (ブラッ
ク) 画像に対応するレーザビームＬＢは、第１の折り返
しミラー３３Ｂにより折り返されたのち、他のミラーを
経由せずに、像面に案内される。

【００８１】第１および第２の結像レンズ３０ａおよび
３０ｂ、第１の折り返しミラー３３(Ｙ，Ｍ，Ｃおよび
Ｂ) 、及び、第２の折り返しミラー３５Ｙ，３５Ｍおよ
び３５Ｃは、それぞれ、光走査装置１の中間ベース１ａ
に、たとえば、一体成型により形成された図示しない複
数の固定部材に、接着などにより固定される。

【００８２】また、第３の折り返しミラー３７Ｙ，３７
Ｍおよび３７Ｃは、図１０を用いて後述する固定用リブ
と傾き調整機構を介して、ミラー面と垂直方向に関連し
た少なくとも１方向に関し、移動可能に配置される。

【００８３】第３の折り返しミラー３７Ｙ，３７Ｍ，３
７Ｃおよび第１の折り返しミラー３３Ｂと像面との間で
あって、それぞれのミラー３３Ｂ、３７Ｙ，３７Ｍおよ
び３７Ｃを介して反射された４×２＝８本のレーザビー
ムＬ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ)が光走査装置１から出射さ
れる位置には、さらに、光走査装置１内部を防塵するた
めの防塵ガラス３９ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) が配置され
ている。

【００８４】次に、ハイブリッドシリンダレンズ１１と
偏向後光学系３０との間の光学特性について詳細に説明
する。

【００８５】偏向後光学系３０すなわち２枚組みの第１
および第２の結像レンズ３０ａおよび３０ｂは、プラス
チック、たとえば、ＰＭＭＡにより形成されることか
ら、周辺温度が、たとえば、０°Ｃから５０°Ｃの間で
変化することで、屈折率ｎが、１．４８７６から１．４
７８９まで変化することが知られている。この場合、第
１および第２の結像レンズ３０ａおよび３０ｂを通過さ
れたレーザビームが実際に集光される結像面、すなわ
ち、副走査方向における結像位置は、±１２ｍｍ程度変
動してしまう。

【００８６】このことから、図３に示した偏向前光学系
７に、偏向後光学系３０に利用されるレンズの材質と同
一の材質のレンズを、曲率を最適化した状態で組み込む
ことで、温度変化による屈折率ｎの変動に伴って発生す
る結像面の変動を、±０．５ミリメートル (以下、 [ｍ
ｍ] と示す) 程度に抑えることができる。すなわち、偏
向前光学系７がガラスレンズで、偏向後光学系３０がプ
ラスチックレンズにより構成される従来の光学系に比較
して、偏向後光学系３０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。

【００８７】図６には、図５に示した光偏向装置５と像
面との間を通過する第１ないし第４の合成されたレーザ
ビームＬ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) と光走査装置１の副走
査方向の系の光軸との関係を示す光路図である。

【００８８】図６に示されるように、光偏向装置５の反
射面で反射された第１ないし第４の合成されたレーザビ
ームＬ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) は、それぞれ、第１の結
像レンズ３０ａと第２の結像レンズ３０ｂとの間で、副
走査方向に関し、系の光軸と交差して、像面に案内され
る。

【００８９】図７には、図２に示した偏向前光学系に利
用されるレーザ素子の配列が詳細に示されている。

【００９０】図２を用いて既に説明したように、第１な
いし第４の光源３ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) は、それぞ
れ、２個一組のイエロー第１レーザ３Ｙａおよびイエロ
ー第２レーザ３Ｙｂ、マゼンタ第１レーザ３Ｍａおよび
マゼンタ第２レーザ３Ｍｂ、シアン第１レーザ３Ｃａお
よびシアン第２レーザ３Ｃｂ、ならびに、黒第１レーザ
３Ｂａおよび黒第２レーザ３Ｂｂを有している。なお、
対をなすそれぞれのレーザは、副走査方向に関し、後述
する像面でのビーム間隔に対応される所定の間隔だけ距
離をおいて配置されている。また、それぞれの対すなわ
ち色成分に対応する組みは、図８に示すレーザ合成ミラ
ーブロック１３のそれぞれの反射領域に対応してあらか
じめ規定される副走査方向距離で、副走査方向から見た
状態で、４層に配置されている。

【００９１】図８には、第１ないし第４の合成されたレ
ーザビームＬＹ，ＬＭ，ＬＣおよびＬＢを、１つの束の
レーザビームとして光偏向装置５の各反射面に案内すレ
ーザ合成ミラーユニット１３が示されている。

【００９２】レーザ合成ミラーユニット１３は、画像形
成可能な色成分の数 (色分解された色の数) よりも
「１」だけ少ない数だけ配置される第１ないし第３のミ
ラー１３Ｍ，１３Ｃおよび１３Ｂと、それぞれのミラー
１３Ｍ，１３Ｃおよび１３Ｂを保持する第１ないし第３
のミラー保持部１３α，１３βおよび１３γならびにそ
れぞれの保持部１３α，１３βおよび１３γを支持する
ベース１３ａにより構成される。なお、ベース１３ａな
らびにそれぞれの保持部１３α，１３βおよび１３γ
は、熱膨脹率が小さい、たとえば、アルミニウム合金な
どにより一体的に形成されている。

【００９３】このとき、光源３Ｙすなわちイエロー第１
レーザ３Ｙａおよびイエロー第２レーザ３Ｙｂからのレ
ーザビームＬＹは、すでに説明したように、光偏向装置
５の各反射面に直接案内される。この場合、レーザビー
ムＬＹは、光走査装置１の系の光軸よりもベース１３ａ
側すなわち第１の保持部１３αに固定されるミラー１３
Ｍとベース１３ａとの間を通過される。

【００９４】ここで、合成ミラー１３のそれぞれのミラ
ー１３Ｍ，１３Ｃおよび１３Ｂにより反射されて光偏向
装置５に案内される各レーザビームＬＭ，ＬＣおよびＬ
Ｂならびに光偏向装置５に直接案内されるレーザビーム
ＬＹの強度 (光量) について考察する。

【００９５】図８に示されているレーザ合成ミラーユニ
ット１３によれば、それぞれのレーザビームＬＭ，ＬＣ
およびＬＢは、光偏向装置５の各反射面に入射する前段
の各レーザビームＬＭ，ＬＣおよびＬＢが副走査方向に
分離している領域で、通常のミラー (１３Ｍ，１３Ｃお
よび１３Ｂ) によって折り返される。従って、各反射面
(１３Ｍ，１３Ｃおよび１３Ｂ) で反射されたのち多面
鏡本体５ａに向けて供給される各レーザビームＬ (Ｍ，
ＣおよびＢ) の光量は、有限焦点レンズ９からの出射光
量のおおむね９０％以上に維持できる。各レーザ素子の
出力を低減できるばかりでなく、傾いた平行平板による
収差が発生しないため、像面に到達される光の収差を均
一に補正できる。これにより、それぞれのレーザビーム
を小さく絞ることが可能となり、結果として、高精細化
への対応を可能とする。なお、Ｙ(イエロー) に対応す
るレーザ素子３Ｙは、合成ミラー１３のいづれのミラー
にも関与されることなく、直接、光偏向装置５の各反射
面に案内されることから、レーザの出力容量が低減でき
るばかりでなく、 (合成ミラーにより反射される他のレ
ーザビームに生じる虞れのある) ミラー (１３Ｍ，１３
Ｃおよび１３Ｂ) で反射されることによる各反射面への
入射角の誤差が除去される。

【００９６】次に、図２および図５を参照して、光偏向
装置５の多面鏡５ａで反射されたレーザビームＬ (Ｙ，
Ｍ，ＣおよびＢ) と偏向後光学系３０を通って光走査装
置１の外部へ出射される各レーザビームＬＹ，ＬＭ，Ｌ
ＣおよびＬＢの傾きと折り返しミラー３３Ｂ，３７Ｙ，
３７Ｍおよび３７Ｃとの関係について説明する。

【００９７】既に説明したように、光偏向装置５の多面
鏡５ａで反射され、第１ないし第２の結像レンズ３０ａ
および３０ｂにより所定の収差特性が与えられた各レー
ザビームＬＹ，ＬＭ，ＬＣおよびＬＢは、それぞれ、第
１の折り返しミラー３３Ｙ，３３Ｍ，３３Ｃおよび３３
Ｂを介して所定の方向に折り返される。

【００９８】このとき、レーザビームＬＢは、第１の折
り返しミラー３３Ｂで反射されたのち、そのまま防塵ガ
ラス３９Ｂを通って感光体ドラム５８ｂに案内される。
これに対し、残りのレーザビームＬＹ，ＬＭおよびＬＣ
は、それぞれ、第２の折り返しミラー３５Ｙ，３５Ｍお
よび３５Ｃに案内され、第２の折り返しミラー３５Ｙ，
３５Ｍおよび３５Ｃによって、第３の折り返しミラー３
７Ｙ，３７Ｍおよび３７Ｃに向かって反射され、さら
に、第３の折り返しミラー３７Ｙ，３７Ｍおよび３７Ｃ
で反射されたのち、それぞれ、防塵ガラス３９Ｙ，３９
Ｍおよび３９Ｃにより、おおむね等間隔でそれぞれの感
光体ドラムに結像される。この場合、第１の折り返しミ
ラー３３Ｂで出射されたレーザビームＬＢとレーザビー
ムＬＢに隣り合うレーザビームＬＣも、おおむね等間隔
で感光体ドラム５８Ｂおよび５８Ｃのそれぞれに結像さ
れる。

【００９９】ところで、レーザビームＬＢは、多面鏡５
ａで偏向されたのち折り返しミラー３３Ｂで反射される
のみで光走査装置１から感光体ドラム５８に向かって出
射される。このことから、実質的に折り返しミラー３３
Ｂ１枚のみで案内されるレーザビームＬＢが確保でき
る。

【０１００】このレーザビームＬＢは、光路中に複数の
ミラーが存在する場合に、ミラーの数に従って増大 (逓
倍) される結像面での像のさまざまな収差特性の変動あ
るいは主走査線曲がりなどに関し、残りのレーザビーム
Ｌ (Ｙ，ＭおよびＣ) を相対的に補正する際の基準光線
として有益である。

【０１０１】なお、光路中に複数のミラーが存在する場
合には、それぞれのレーザビームＬＹ，ＬＭ，ＬＣおよ
びＬＢごとに利用されるミラーの枚数を奇数または偶数
に揃えることが好ましい。すなわち、図５に示されるよ
うに、レーザビームＬＢに関与する偏向後光学系内のミ
ラーの枚数は、光偏向装置５の多面鏡５ａを除いて１枚
(奇数) で、レーザビームＬＣ，ＬＭおよびＬＹに関与
する偏向後光学系内のミラーの枚数は、それぞれ、多面
鏡５ａを除いて３枚 (奇数) である。ここで、いづれか
１つのレーザビームＬＣ，ＬＭおよびＬＹに関し、第２
のミラー３５が省略されたと仮定すれば、第２のミラー
３５が省略された光路 (ミラーの枚数は偶数) を通るレ
ーザビームのレンズなどの傾きなどによる主走査線曲が
りの方向は、他のレーザビームすなわちミラーの枚数が
奇数のレンズなど傾きなどによる主走査線曲がりの方向
と逆になり、所定の色を再現する際に有害な問題である
色ズレを引き起こす。

【０１０２】従って、４×２本のレーザビームＬＹ，Ｌ
Ｍ，ＬＣおよびＬＢを重ねて所定の色を再現する際に
は、各レーザビームＬＹ，ＬＭ，ＬＣおよびＬＢの光路
中に配置されるミラーの枚数は、実質的に、奇数または
偶数に統一される。

【０１０３】図９には、水平同期用折り返しミラーが詳
細に示されている。

【０１０４】図９によれば、水平同期用折り返しミラー
２５は、それぞれの合成されたレーザビームＬＹ，Ｌ
Ｍ，ＬＣおよびＬＢを、主走査方向には水平同期検出器
２３に異なるタイミングで反射させるとともに、副走査
方向には水平同期検出器２３上で実質的に同一の高さを
提供できるよう、主走査方向および副走査方向ともに異
なる角度に形成された第１ないし第４の折り返しミラー
面２５Ｙ，２５Ｍ，２５Ｃおよび２５Ｂ、及び、それぞ
れのミラー２５ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) を一体に保持す
るミラーブロック２５ａを有している。

【０１０５】ミラーブロック２５ａは、たとえば、ガラ
ス入りＰＣ (ポリカーボネイト) などにより成型され
る。また、各ミラー２５ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) は、所
定の角度で成型されたブロック２５ａの対応する位置
に、たとえば、アルミニウムなどの金属が蒸着されて形
成される。

【０１０６】このようにして、光偏向装置５で偏向され
た各レーザビームＬＹ，ＬＭ，ＬＣおよびＬＢを、１つ
の検出器２３の同一の検出位置に入射させることが可能
となるばかりでなく、たとえば、検出器が複数個配置さ
れる際に問題となる各検出器の感度あるいは位置ずれに
起因する水平同期信号のずれが除去できる。なお、水平
同期検出器２３には、水平同期用折り返しミラー２５に
より主走査方向１ラインあたりレーザビームＬＹ，Ｌ
Ｍ，ＬＣおよびＬＢが合計４回入射され１つのビームに
つき２回づつの水平同期信号が得られることはいうまで
もない。また、ミラーブロック２５ａは、型のミラー面
が１つにブロックから切削加工により作成可能に設計さ
れ、アンダーカットを必要とせずに、型から抜けるよう
工夫されている。

【０１０７】図１０は、第３の折り返しミラー３７Ｙ，
３７Ｍおよび３７Ｃの支持機構を示す概略斜視図であ
る。

【０１０８】図１０によれば、第３の折り返しミラー３
７ (Ｙ，ＭおよびＣ) は、それぞれ、光走査装置１の中
間ベース１ａの所定の位置に、中間ベース１ａと一体的
に形成された固定部４１ (Ｙ，ＭおよびＣ) 、及び、固
定部４１ (Ｙ，ＭおよびＣ)に対し、対応するミラーを
挟んで対向されるミラー押さえ板ばね４３ (Ｙ，Ｍおよ
びＣ) により保持される。

【０１０９】固定部４１ (Ｙ，ＭおよびＣ) は、各ミラ
ー３７ (Ｙ，ＭおよびＣ) の両端部(主走査方向) に一
対形成されている。一方の固定部４１ (Ｙ，Ｍおよび
Ｃ) には、それぞれ、ミラー３７ (Ｙ，ＭおよびＣ) を
２点で保持するための２つの突起４５ (Ｙ，Ｍおよび
Ｃ) が形成されている。なお、２つの突起４５ (Ｙ，Ｍ
およびＣ) は、図１０に点線で示すように、リブ４６
(Ｙ，ＭおよびＣ) であってもよい。なお、残りの固定
部４１ (Ｙ，ＭおよびＣ) には、突起４５ (Ｙ，Ｍおよ
びＣ) で保持されているミラーを、ミラー面に垂直方向
または光軸に沿って移動可能に支持する止めねじ４７
(Ｙ，ＭおよびＣ) が配置されている。

【０１１０】図１０に示されるように、それぞれのミラ
ー３７ (Ｙ，ＭおよびＣ) は、止めねじ４７ (Ｙ，Ｍお
よびＣ) が所定の方向に移動されることで、突起４５
(Ｙ，ＭおよびＣ) を支点として、ミラー面に垂直方向
または光軸方向に移動される。なお、この方法では、主
走査方向の傾きすなわち主走査線の曲りについては補正
可能であるが、合成されたレーザービームＬＹ、ＬＭ、
ＬＣおよびＬＢの副走査方向の間隔のずれについては、
対応できない。このため、副走査方向の間隔のずれにつ
いては、図１１ないし図１４を用いて後述する水平書き
出しタイミングの変更により対応する。

【０１１１】以下、レジスト補正 (調整) モードについ
て説明する。

【０１１２】図１１は、レジスト補正モードを説明する
ために図１に示されている画像形成装置の搬送ベルトの
近傍を抜き出した概略斜視図である。既に説明したよう
に、レジストセンタ７８および８０は、搬送ベルト５２
の幅方向すなわち主走査方向Ｈに所定の間隔で配置され
ている。なお、レジストセンタ７８および８０相互の中
心を結ぶ線 (仮想) は、各画像形成部５０ (Ｙ，Ｍ，Ｃ
およびＢ) の各感光体５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) の軸
線におおむね平行に規定される。レジストセンタ７８お
よび８０の中心を結ぶ線は、好ましくは、画像形成部５
０Ｂの感光体５８Ｂに、正確に平行に配置される。

【０１１３】図１２は、レジストセンサ７８および８０
の概略断面図である (センサ７８および８０は実質的に
同一であるから７８が代表されている) 。

【０１１４】センサ７８ (８０) は、ハウジング７８ａ
(８０ａ) 、ハウジング７８ａ (８０ａ) の所定の位置
に配置され、搬送ベルト５２上の画像に所定の波長、少
なくとも４５０，５５０および６００ｎｍ近傍の波長、
を含む光を照射する参照光光源７８ｂ (８０ｂ) 、参照
光光源７８ｂ (８０ｂ) から発生された光を搬送ベルト
５２上の画像上に集束させるとともに、画像により反射
された光を後述のフォトセンサ７８ｄ (８０ｄ) 上に結
像させる凸レンズ７８ｃ (８０ｃ) 、及び、凸レンズ７
８ｃ (８０ｃ) により集光された画像からの反射光を検
知して電気信号に変換するフォトセンサ７８ｄ (８０
ｄ) などを含んでいる。

【０１１５】フォトセンサ７８ｄ (８０ｄ) は、図１３
に詳述するように、図１１に示した副走査方向Ｖに直交
する主走査方向Ｈに沿って２つに分割された第１および
第２の光検出領域７８Ａおよび７８Ｂ (８０Ａおよび８
０Ｂ) を有する領域分割型のピンダイオードを有してい
る。

【０１１６】なお、光源７８ｂ (８０ｂ) に利用されて
いる光の波長は、それぞれ、Ｃすなわちシアン、Ｙすな
わちイエローおよびＭマゼンタの各トナーの吸収スペク
トラム分布のピーク波長であり、各トナーに対する検出
感度を維持するために確保される。また、凸レンズ７８
ｃ (８０ｃ) の横倍率は、−１である。

【０１１７】図１３は、レジストセンサ７８および８０
を介して画像の位置が検知できる原理を示す模式図であ
る。

【０１１８】図１３ (ａ) によれば、レジストセンサ７
８のフォトセンサ７８ｄは、第１および第２の検出領域
７８Ａおよび７８Ｂの境界部７８Ｃが、搬送ベルト５２
上に形成される画像の主走査方向Ｈに関連する基準位置
Ｈｏと一致するよう配置される。 (同様に、レジストセ
ンサ８０のフォトセンサ８０ｄは、第１および第２の検
出領域８０Ａおよび８０Ｂの境界部８０Ｃが搬送ベルト
５２上に形成される画像の主走査方向Ｈに関連する基準
位置Ｈｄと一致するよう配置される。) なお、画像は、
例えば、Ｂ，Ｃ，Ｍ，Ｙの順にセンサを通過される (画
像Ｙは省略されている) 。図１３ (ｂ) によれば、凸レ
ンズ７８ｃ (８０ｃ) の横倍率が−１であるから各ピン
ダイオード７８Ａ (８０Ａ) および７８Ｂ (８０Ｂ) か
ら出力される出力電圧は、主走査方向の設計中心Ｈｏ
(Ｈｄ) と画像とのずれの方向が反転され、ずれが生じ
た方向と設計中心Ｈｏ (Ｈｄ) を挟んで反対側のピンダ
イオードで検知される。

【０１１９】たとえば、画像Ｂは、主走査方向Ｈの基準
位置Ｈｏ (Ｈｄ) に対して、おおむね、線対称であるこ
とから対応するピンダイオード７８Ａ (８０Ａ) および
７８Ｂ (８０Ｂ) からの出力は、おおむね、同一とな
る。一方、画像Ｃは、主走査方向の基準位置Ｈｏ (Ｈ
ｄ) を中心として、領域Ｂの側にずれていることから、
対応するピンダイオード７８Ａ (８０Ａ) および７８Ｂ
(８０Ｂ) からの出力は、Ａ＞Ｂとなる。

【０１２０】ここで、それぞれの画像ＢおよびＣに対応
するピンダイオードの出力の和すなわちＡ＋Ｂ、およ
び、差すなわちＡ−Ｂを求め、それぞれを、所定のスレ
ショルドレベルＴＨでスレショルドすることで、各画像
ＢおよびＣの副走査方向Ｖの中心および主走査方向Ｈの
中心が検知できる。すなわち、ピンダイオードの出力の
和 (Ａ＋Ｂ) がスレショルドレベルＴＨを越える位置
（例えばＴＢとＴＣ）を検知することで対応する画像の
副走査方向Ｖの中心が、また、出力の差 (Ａ−Ｂ)のレ
ベルＰｓの値を検知することで、主走査方向Ｈの中心
が、それぞれ、検知できる。

【０１２１】図１４は、図１に示した画像形成装置の画
像形成動作を制御する画像制御部の概略ブロック図であ
る。

【０１２２】画像形成装置１００は、画像制御部１１０
を有している。

【０１２３】画像制御部１１０は、画像制御ＣＰＵ１１
１、タイミング制御部１１３および各色成分に対応する
データ制御部１１５Ｙ，１１５Ｍ，１１５Ｃおよび１１
５Ｂなどの複数の制御ユニットを含んでいる。なお、画
像制御ＣＰＵ１１１、タイミング制御部１１３および各
データ制御部１１５ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) は、それぞ
れ、バスライン１１２を介して相互に接続されている。

【０１２４】また、画像制御ＣＰＵ１１１は、バスライ
ン１１２により、画像形成装置１００の機械要素、たと
えば、モータあるいはローラなどの動作、および、電気
的要素、たとえば、帯電装置６０ (Ｙ，Ｍ，Ｃおよび
Ｂ) ，現像装置６２ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) あるいは転
写装置６４ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) に印加される電圧値
または電流量などを制御する主制御装置１０１と接続さ
れている。なお、主制御装置１０１には、装置１００を
イニシャルするためのイニシャルデータあるいはテスト
パターンなどが記憶されている図示しないＲＯＭ (リー
ド・オンリ・メモリ) 、入力された画像データあるいは
レジストセンサ７８および８０の出力に応じて算出され
る補正データなどを一時的に記憶するＲＡＭ１０２ (ラ
ンダム・アクセス・メモリ) 、及び、後述する調整モー
ドによって求められるさまざまな補正データを記憶する
不揮発性メモリ１０３などが接続されている。

【０１２５】タイミング制御部１１３には、各色成分ご
との画像データが記憶される画像メモリ１１４Ｙ，１１
４Ｍ，１１４Ｃおよび１１４Ｂ、各画像メモリ１１４
(Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) に記憶された画像データに基づ
いて、各画像形成部５０ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) の各感
光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) に向かってレー
ザビームを照射するために対応する光源３ (Ｙａ，Ｙ
ｂ，Ｍａ，Ｍｂ，Ｃａ，ＣｂおよびＢａ，Ｂｂ) を付勢
するレーザ駆動部１１６ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) 、レジ
ストセンサ７８および８０からの出力信号に基づいて、
合成されたレーザビームＬＹ，ＬＭ，ＬＣおよびＬＢに
より画像を書き込むタイミングの補正量をレジストセン
サ７８および８０からの信号に基づいて演算するレジス
ト補正演算装置１１７、レジスト補正演算装置１１７か
らの信号に基づいて、各画像形成部５０ (Ｙ，Ｍ，Ｃお
よびＢ) および光走査装置１の光源３の各レーザ３ (Ｙ
ａ，Ｙｂ，Ｍａ，Ｍｂ，Ｃａ，ＣｂおよびＢａ，Ｂｂ)
を動作させるためのさまざまなタイミングを規定するタ
イミング設定装置１１８、及び、各画像形成部５０
(Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) ごとの固体誤差および光走査装
置１内の各光路の光路長の差に起因するずれを補正する
発振周波数可変回路 (ボルテージ・コントロールド・オ
シレータすなわち電圧制御発振回路、以下、ＶＣＯとす
る) １１９Ｙ，１１９Ｍ，１１９Ｃおよび１１９Ｂなど
が接続されている。

【０１２６】タイミング制御装置１１３は、内部に、補
正データを記憶できるＲＡＭ部を含むマイクロプロセッ
サであって、たとえば、個々の仕様に基づいて専用ＩＣ
(アプリケーション・スペシフィック・インテグレーテ
ッド・サーキット、以下、ＡＳＩＣとする) などに集積
されている。

【０１２７】データ制御部１１５ (Ｙ，Ｍ，Ｃおよび
Ｂ) は、それぞれ、ラインメモリ、複数のラッチ回路お
よびＯＲゲートなどを含むマイクロプロセッサであっ
て、同様に、ＡＳＩＣなどに集積されている。

【０１２８】レジスト補正演算装置１１７は、少なくと
も４組のコンパレータおよびＯＲゲートなどを含むマイ
クロプロセッサであって、同様に、ＡＳＩＣなどに集積
されている。

【０１２９】ＶＣＯ１１９ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) は、
それぞれ、出力される周波数が印加される電圧に応じて
変化できる発振回路であって、±３％程度の周波数可変
範囲を有する。この種の発振回路としては、調和発振回
路、ＬＣ発振回路あるいはシミュレーテッドリアクタン
ス可変ＬＣ発振回路などが利用される。なお、ＶＣＯ１
１９としては、出力波形をサイン波から矩形波に変換す
る変換器が一体に組み込まれた回路素子も知られてい
る。

【０１３０】なお、各画像メモリ１１４ (Ｙ，Ｍ，Ｃお
よびＢ) には、図示しない外部記憶装置あるいはホスト
コンピュータなどからの画像データが記憶される。ま
た、光走査装置１の水平同期検出器２３の出力は、水平
同期信号発生回路１２１を介して水平同期信号Ｈｓｙｎ
ｃに変換され、各データ制御部１１５ (Ｙ，Ｍ，Ｃおよ
びＢ) に入力される。

【０１３１】次に、図１および図１４を参照して、画像
形成装置１００の動作を説明する。

【０１３２】画像形成装置１００は、搬送ベルト５２を
介して搬送されている用紙Ｐ上に画像を形成する画像形
成 (通常) モードと搬送ベルト５２上に直接画像を形成
するレジスト補正 (調整) モードとの２つのモードで動
作可能である。

【０１３３】レジスト補正モードでは、図１１に示した
ように、搬送ベルト５２に、副走査方向Ｖと直交する主
走査方向Ｈに所定の距離をおいた対をなす２組のテスト
画像１７８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) および１８０ (Ｙ，
Ｍ，ＣおよびＢ) が形成される。

【０１３４】一対のテスト画像１７８ (Ｙ，Ｍ，Ｃおよ
びＢ) および１８０ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) は、ＲＯＭ
にあらかじめ記憶されているレジスト調整用画像データ
に対応して形成される。テスト画像１７８および１８０
は、搬送ベルト５２の移動に伴なって副走査方向Ｖに沿
って移動され、レジストセンサ７８および８０を通過さ
れる。この結果、テスト画像１７８および１８０とレジ
ストセンサ７８および８０との間のずれが検出される。
なお、レジスト補正モードでは、カセット７０から用紙
Ｐを給送する送り出しローラ７２および定着装置８４
は、停止されたままである。

【０１３５】詳細には、主制御装置１０１の制御によ
り、第１ないし第４の画像形成部５０Ｙ，５０Ｍ，５０
Ｃおよび５０Ｂが付勢され、各画像形成部５０ (Ｙ，
Ｍ，ＣおよびＢ) の各感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，Ｃお
よびＢ) の表面に所定の電位が与えられる。同時に、画
像制御部１１０の画像制御ＣＰＵ１１１の制御により光
走査装置１の光偏向装置５の多面鏡５ａが所定の速度で
回転される。

【０１３６】続いて、画像制御ＣＰＵ１１１の制御によ
りＲＯＭから取り込まれたテスト画像に対応する画像デ
ータが各画像メモリ１１４ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) に取
り込まれる。こののち、タイミング制御部１１３によ
り、タイミング設定装置１１８により設定されたタイミ
ングデータおよびタイミング制御部１１３の内部ＲＡＭ
に記憶されているレジスト補正データ (この場合、内部
ＲＡＭにレジスト補正データが記憶されていない場合に
は、ＲＯＭに記憶されているイニシャルデータが利用さ
れる) に基づいてタイミング制御部１１３から垂直同期
信号Ｖｓｙｎｃが出力される。

【０１３７】タイミング制御部１１３により発生された
垂直同期信号Ｖｓｙｎｃは、各データ制御部１１５
(Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) および各ＶＣＯ１１９ (Ｙ，
Ｍ，ＣおよびＢ) に供給される。

【０１３８】各データ制御部１１５ (Ｙ，Ｍ，Ｃおよび
Ｂ) は、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃに基づいて、対応する
レーザ駆動部１１６ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) により光走
査装置１の対応する光源３の各レーザ３Ｙａ，３Ｙｂ，
３Ｍａ，３Ｍｂ，３Ｃａ，３Ｃｂ，３Ｂａおよび３Ｂｂ
を動作させ、光源３の各レーザ３ (Ｙ，Ｍ，Ｃおよび
Ｂ) ａおよび３ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) ｂから出射され
たレーザビームＬ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) が水平同期検
出器２３により検知され、水平同期信号発生回路１２１
から水平同期信号Ｈｓｙｎｃが出力されてから所定のク
ロック (レジストセンサ７８および８０からの出力が入
力されるまでは、ＲＯＭに記憶されているイニシャルデ
ータが利用される) を計数したのち、画像メモリ１１４
(Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) に記憶されている画像データを
所定のタイミングで出力する。

【０１３９】このとき、各ＶＣＯ１１９ (Ｙ，Ｍ，Ｃお
よびＢ) から各データ制御部１１５(Ｙ，Ｍ，Ｃおよび
Ｂ) には、ＲＯＭに記憶されているイニシャルデータで
ある発振周波数データが供給される。

【０１４０】続いて、各データ制御部１１５ (Ｙ，Ｍ，
ＣおよびＢ) の制御により、各レーザ駆動部１１６
(Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) から画像データに対応するレー
ザ駆動信号が光源３の各レーザ３ (Ｙ，Ｍ，Ｃおよび
Ｂ) ａおよび３ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) ｂに出力され、
画像データに基づいて強度変調されたレーザビームＬ
(Ｙａ，Ｙｂ，Ｍａ，Ｍｂ，Ｃａ，ＣｂおよびＢａ，Ｂ
ｂ) が出力される。

【０１４１】これにより、あらかじめ所定の電位に対応
されている画像形成部５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃおよび５
０Ｂの各感光体ドラム５８Ｙ，５８Ｍ，５８Ｃおよび５
８Ｂのそれぞれに、テスト画像データに対応する静電潜
像が形成される。この静電潜像は、現像装置６２Ｙ，６
２Ｍ，６２Ｃおよび６２Ｂにより、対応する色が与えら
れているトナーで現像され、４色 (２組) のテストトナ
ー像に変換される。

【０１４２】各感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，Ｃおよび
Ｂ) 上の２組のテストトナー像は、転写装置６４Ｙ，６
４Ｍ，６４Ｃおよび６４Ｂを介して搬送ベルト５２に直
接転写され、レジストセンサ７８および８０に向かって
搬送される。

【０１４３】２組のテストトナー像がレジストセンサ７
８および８０を通過される際に、レジストセンサ７８お
よび８０の位置を基準としたそれぞれのテストトナー像
の相対位置すなわちテストトナー像のずれに対応する所
定の出力がレジストセンサ７８および８０から出力され
る。

【０１４４】レジストセンサ７８および８０からの各出
力は、レジスト補正演算装置１１７に入力され、各テス
トトナー像のずれの演算に利用される。

【０１４５】レジスト補正演算装置１１７は、副走査方
向に所定の距離だけ離れて形成された各色ごとのテスト
トナー像の対、すなわち、１７８Ｙと１８０Ｙ、１７８
Ｍと１８０Ｍ、１７８Ｃと１８０Ｃ、及び、１７８Ｂと
１８０Ｂごとに、副走査方向の位置のずれを検出したの
ち、平均値を算出し、この平均値とあらかじめ決められ
ている設計値とのずれ量から垂直同期信号Ｖｓｙｎｃを
出力するタイミングの補正量Ｖｒを規定する。これによ
り、光走査装置１の各光源３ (Ｙａ，Ｙｂ，Ｍａ，Ｍ
ｂ，Ｃａ，ＣｂおよびＢａ，Ｂｂ) の発光タイミング、
すなわち、各画像形成部５０ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) が
配置された間隔および光走査装置１から出射される第１
ないし第４の合成されたレーザビームＬ (Ｙ，Ｍ，Ｃお
よびＢ) 相互の副走査方向の距離に依存する副走査方向
のずれが整合される。

【０１４６】また、レジスト補正演算装置１１７は、１
組のテストトナー像、たとえば、１７８Ｙ，１７８Ｍ，
１７８Ｃおよび１７８Ｂのそれぞれの主走査方向の位置
のずれを検出したのち、平均値を算出し、この平均値と
あらかじめ決められている設計値とのずれ量から水平同
期信号Ｈｓｙｎｃが出力されてから画像データを出力す
るタイミングの補正量Ｈｒを規定する。これにより、光
走査装置１の各光源３の各レーザ３ (Ｙ，Ｍ，Ｃおよび
Ｂ) から出射されるレーザビームＬ (Ｙ，Ｍ，Ｃおよび
Ｂ) を画像データで強度変調するタイミング、すなわ
ち、各画像形成部５０ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) の各感光
体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) に記録される画像
データの主走査方向の書きだし位置が整合される。

【０１４７】レジスト補正演算装置１１７は、さらに、
テストトナー像の対、すなわち、１７８Ｙと１８０Ｙ、
１７８Ｍと１８０Ｍ、１７８Ｃと１８０Ｃ、及び、１７
８Ｂと１８０Ｂごとに、主走査方向の位置のずれを検出
したのち平均値を算出し、この算出された平均値とあら
かじめ決められている設計値とのずれ量を求め、このず
れ量に基づいて、ＶＣＯ１１９ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ)
から出力される発振周波数の補正量Ｆｒを規定する。こ
れにより、光走査装置１の各光源３の各レーザ３ (Ｙ，
Ｍ，ＣおよびＢ) から各画像形成部５０ (Ｙ，Ｍ，Ｃお
よびＢ) の各感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ)
に向かって出射される各レーザビームの１クロック当た
りの主走査方向の長さ、すなわち、各感光体58 (Ｙ，
Ｍ，ＣおよびＢ) に結像される主走査方向の１ラインの
長さが整合される。

【０１４８】なお、レジスト補正演算装置１１７により
求められたそれぞれの補正量Ｖｒ，ＨｒおよびＦｒは、
それぞれ、タイミング制御部１１３内のＲＡＭ部に、一
時的に記憶される。この場合、それぞれの補正量Ｖｒ，
ＨｒおよびＦｒは、不揮発性ＲＡＭ１０３に記憶されて
もよい。また、これらの補正動作は、図示しないコント
ロールパネルにより補正モードの選択が指示されたと
き、画像形成装置１００の図示しない電源スイッチがオ
ンされたとき、あるいは、図示しないカウンタなどによ
りカウントされるプリント枚数が所定枚数に達したとき
などのあらかじめ決められたタイミングで実行される。

【０１４９】なお、上述、調整モードに利用された搬送
ベルト５２上のテストトナー像は、搬送ベルト５２の回
転にともなってさらに搬送され、ベルトクリーナ８２に
より取り除かれる。

【０１５０】次に、画像形成 (通常) モードについて説
明する。

【０１５１】図示しない操作パネルあるいはホストコン
ピュータから画像形成開始信号が供給されることで、主
制御装置１０１の制御により各画像形成部５０ (Ｙ，
Ｍ，ＣおよびＢ) がウォームアップされるとともに、画
像制御ＣＰＵ１１１の制御により光走査装置１の光偏向
装置５の多面鏡５ａが所定の回転速度で回転される。

【０１５２】続いて、主制御装置１０１の制御により、
外部記憶装置あるいはホストコンピュータもしくはスキ
ャナ (画像読取装置) からプリントすべき画像データが
ＲＡＭ１０２に取り込まれる。ＲＡＭ１０２に取り込ま
れた画像データの一部 (あるいは全部) は、画像制御部
１１０の画像制御ＣＰＵ１１１の制御により、各画像メ
モリ１１４ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) に収納される。

【０１５３】また、主制御装置１０１の制御により、所
定のタイミング、たとえば、タイミング制御部１１３か
らの垂直同期信号Ｖｓｙｎｃなどを基準として、送り出
しローラ７２が付勢され、用紙カセット７０から１枚の
用紙Ｐが取り出される。この取り出された用紙Ｐは、レ
ジストローラ７２により各画像形成部５０ (Ｙ，Ｍ，Ｃ
およびＢ) による画像形成動作により提供されるＹ，
Ｍ，ＣおよびＢの各トナー像とタイミングが整合され、
吸着ローラ７４により搬送ベルト５２に密着されて、搬
送ベルト５２の回転にともなって、各画像形成部５０に
向かって案内される。

【０１５４】一方、用紙Ｐの給送および搬送動作と平行
してあるいは同時に、タイミング設定装置１１８により
設定されたデータおよびタイミング制御部１１３の内部
ＲＡＭから読み出されたレジストデータおよびクロック
データに基づいて、タイミング制御部１１３から垂直同
期信号Ｖｓｙｎｃが出力される。

【０１５５】タイミング制御部１１３により垂直同期信
号Ｖｓｙｎｃが出力されると、各データ制御部１１５
(Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) により、各レーザ駆動部１１６
(Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) が付勢され、各光源３の各レー
ザ３ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) ａおよび３ (Ｙ，Ｍ，Ｃお
よびＢ) ｂから主走査方向の１ライン分のレーザビーム
が各画像形成部５０ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) の各感光体
ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) に照射される。

【０１５６】この１ライン分のレーザビームに基づいて
水平同期信号発生回路１２１から発生される水平同期信
号Ｈｓｙｎｃの入力直後から各ＶＣＯ１１９ (Ｙ，Ｍ，
ＣおよびＢ) のクロック数がカウントされ、各ＶＣＯ１
１９ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ)のクロック数が所定値に達
した時点で、各画像メモリ１１４ (Ｙ，Ｍ，Ｃおよび
Ｂ) からプリントすべき画像データが読み出される。

【０１５７】続いて、各データ制御部１１５ (Ｙ，Ｍ，
ＣおよびＢ) の制御により、各レーザ駆動部１１６
(Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) に対し、各光源３から出射され
る各レーザビームＬ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) の強度を変
化するために画像データが転送され、各画像形成部５０
(Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) の各感光体ドラム５８ (Ｙ，
Ｍ，ＣおよびＢ) に、ずれのない画像が形成される。

【０１５８】この結果、各感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，
ＣおよびＢ) に案内される各レーザビームＬ (Ｙ，Ｍ，
ＣおよびＢ) が、各光源３の各レーザ３ (Ｙ，Ｍ，Ｃお
よびＢ) から各感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，Ｃおよび
Ｂ) までの間の光路の偏差あるいは各感光体ドラム５８
(Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) の直径の偏差に起因する像面で
のビームスポット径の変動の影響を受けることなく、各
感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) に正確に結像
される。

【０１５９】第１ないし第４の画像形成部５０ (Ｙ，
Ｍ，ＣおよびＢ) のそれぞれの感光体ドラム５８ (Ｙ，
Ｍ，ＣおよびＢ) に結像された第１ないし第４の各レー
ザビームＬ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) は、予め所定の電位
に帯電されている各感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，Ｃおよ
びＢ) の電位を、画像データに基づいて変化させること
で、各感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) に、画
像データに対応する静電潜像を形成する。

【０１６０】この静電潜像は、各現像装置６２ (Ｙ，
Ｍ，ＣおよびＢ) により、対応する色を有するトナーに
より現像され、トナー像に変換される。

【０１６１】各トナー像は、それぞれの感光体ドラム５
８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) の回転にともなって搬送ベル
ト５２により搬送されている用紙Ｐに向かって移動さ
れ、予め決められたタイミングにより、転写装置６４に
より、搬送ベルト５２上の用紙Ｐに、所定のタイミング
で転写される。

【０１６２】これにより、用紙Ｐ上で互いに正確に重な
りあった４色のトナー像が用紙Ｐに形成される。なお、
トナー像が用紙Ｐに転写されたあとに、各感光体ドラム
５８(Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) に残った残存トナーは、ク
リーナ６６ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) により除去され、ま
た、各感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) に残っ
た残存電位は、除電ランプ６８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ)
により除電されて、引き続く画像形成に利用される。

【０１６３】４色のトナー像を静電的に保持した用紙Ｐ
は、搬送ベルト５２の回転にともなってさらに搬送さ
れ、ベルト駆動ローラ５６の曲率と用紙Ｐの直進性との
差によって搬送ベルト５２から分離されて、定着装置８
４へ案内される。定着装置８４へ導かれた用紙Ｐは、定
着装置８４によりそれぞれのトナーが溶融されることに
より、カラー画像としてのトナー像が定着されたのち、
図示しない排出トレイに排出される。

【０１６４】一方、用紙Ｐを定着装置８４に供給したあ
との搬送ベルト５２はさらに回転されつつ、ベルトクリ
ーナ８２により、表面に残った不所望なトナーが除去さ
れ、再び、カセット７０から給送される用紙Ｐの搬送に
利用される。

【０１６５】次に、光偏向装置５と像面との間の偏向後
光学系について詳細に説明する。

【０１６６】図１５ないし図５０ならびに表２ないし表
６には、偏向後光学系３０の第１の結像レンズ３０ａの
第１面すなわち光入射面、第１の結像レンズ３０ａの第
２面すなわち光出射面、第２の結像レンズ３０ｂの第１
面すなわち光入射面 (表５におけるレンズ面番号は
「３」で示されている) 、第２の結像レンズ３０ｂの第
２面すなわち光出射面 (表６におけるレンズ面番号は
「４」で示されている) のさまざまな光学特性およびレ
ンズデータが示されている。

【０１６７】

【表２】

【０１６８】

【表３】

【０１６９】

【表４】

【０１７０】

【表５】

【０１７１】

【表６】 なお、図１５ないし図５０においては、軸ｘは、偏向後
光学系の系の光軸方向に一致され、光偏向装置５に向か
って「＋」、ならびに、像面に向かって「−」を付与す
るものとする。また、軸ｙは、主走査方向に一致され、
光偏向装置５により偏向される光の方向すなわち光偏向
装置の多面鏡５ａが回転される方向が「＋」から「−」
であることを示すものとする。なお、表２ないし表６で
も、同様に表示されている。一方、軸ｚは、副走査方向
に一致され、たとえば、図４に示したレーザビームＬＢ
が通過される側すなわち副走査方向の系の光軸に対して
上方側を「＋」で表示するものとする。

【０１７２】従来から利用されている光走査装置におい
て、トーリックレンズを使用する場合には、結像面にお
ける球面収差、コマ収差、像面湾曲あるいは倍率誤差な
どの収差特性を最適化するために、３枚以上の結像レン
ズが必要となることが知られている。

【０１７３】ここで、第１および第２のプラスチックレ
ンズ３０ａおよび３０ｂにおけるそれぞれのレンズ面の
入射面および出射面の形状を、表２の (１) 式に示した
多項式により表現する方法で、シミュレートした結果に
ついて説明する。

【０１７４】なお、 (１) 式において、Ａ_mnのｎ≠０か
つＡ_mn≠０の項により、副走査方向に関する球面収差、
コマ収差、像面湾曲歪曲収差および倍率誤差など、ま
た、Ａ_mnのｍ≠０かつＡ_mn≠０の項により、主走査方向
に関するさまざまな収差特性を最適化可能となる。ここ
で、第１および第２のプラスチックレンズ３０ａおよび
３０ｂの各レンズ面の形状をシミュレートした結果によ
れば、レンズ面番号１ないし４の４面のレンズ面の１面
のレンズ面が (２) 式におけるＡ_mnのｎ≠０かつＡ_mn≠
０の項を含む (すなわち特定の回転対称軸を含まない)
レンズ面である場合には、コマ収差および球面収差の補
正が不十分となり、結像面での断面ビームスポット径
は、おおむね、１００μｍ程度となることが判明した。
また、Ａ_mnのｎ≠０かつＡ_mn≠０の項を含むレンズ面が
２面以上配置される場合には、結像面での断面ビームス
ポット径は、おおむね、４０μｍ程度まで絞れることが
明らかになった。

【０１７５】なお、各レンズのレンズ面に対し、 (１)
式に示したＡ_mnの合計数 (シグマの項の中身) について
シミュレートすると、表３ないし表６に示したように、
ｍ≧１１ および ｎ≧２，但し、 (ｍ，ｎ) ＝ (０，
０) ， (２，０) および (０，１) を除く、が満足され
る条件内で、主走査方向ならびに副走査方向のさまざま
な収差特性を良好に設定できることが確認されている。

【０１７６】図１５には、第１の結像レンズ３０ａの第
１面すなわち光入射面の形状が示されている。すなわ
ち、図１５に示されるように、第１の結像レンズ３０ａ
の第１面は、光軸すなわち (ｙ＝０，ｚ＝０) に対して
非対称に形成されている。この面対象面は、ｚ＝０で定
義される面の１面のみである。

【０１７７】図１６には、第１の結像レンズ３０ａの第
１面に関し、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面す
なわち光走査面とレンズ面との交点における副走査方向
の曲率が示されている。すなわち、図１６は、図１５に
示した第１面の副走査方向の形状の特徴すなわち光軸
(ｙ＝０，ｚ＝０) に対して第１の結像レンズ３０ａの
第１面が非対称であることを示している。この図および
表２中の式からも分るように、主走査方向と副走査方向
の形状は独立に設定できる。このことにより、広い偏向
角に対して、主走査線曲り、像面でのビーム径（副走査
方向）、面倒れ補正を十分に行なうことができ、また他
のレンズとの組合わせで温湿度変化の影響を受けにくい
光学系とすることができる。

【０１７８】図１７には、第１の結像レンズ３０ａの第
１面に関し、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面と
レンズ面との交点における副走査方向曲率の主走査方向
座標に対する２次微分値が示されている。すなわち、図
１７は、図１５に示した第１面の副走査方向の曲率の変
化率が、主走査方向の光軸と交わる点に関して非対象に
変化することを示している。図１５によりレンズ３０ａ
の入射面は回転対称面を持たず、図１８により系の光軸
を含む主走査平面と、レンズ面との交線の系の光軸方向
座標に対する主走査方向１次微分値が２つの極値を持つ
ことが分る。この事により、図１６の説明で述べた副走
査方向の特性を保ちつつ、主走査方向に関しても、広い
偏向角に対してレンズの厚みを大きくすることなく、ｆ
θ特性を補正することができる。レンズの厚みが厚くな
ると、特にプラスティック成形レンズの場合成形時間が
長くなり、コストアップにつながる。

【０１７９】図１８には、第１の結像レンズ３０ａの第
１面に関し、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面と
レンズ面との交点における光軸方向座標の主走査方向座
標に対する微分値が示されている。すなわち、図１８
は、図１５に示した第１面の主走査方向の曲率の傾き
(方向性) が、光軸と交わる点以外の位置で変化するこ
とを示している。

【０１８０】図１９には、第１の結像レンズ３０ａの第
１面に関し、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面と
レンズ面との交点における主走査方向曲率半径が示され
ている。すなわち、図１９は、図１５に示した第１面の
主走査方向の形状の特徴すなわち光軸 (ｙ＝０，ｚ＝
０) に対して第１の結像レンズ３０ａの第１面が非対称
であることを示している。また、このレンズ面が、主走
査方向の曲率が、主走査方向の途中で符号を変えている
事を示しており、このことによりレンズの主走査方向パ
ワーの絶対値を大きくすることなく、広い偏向角に対し
て主走査方向諸特性を最適化することができる。レンズ
面では、パワーの絶対値の大きな面ほど、収差を発生さ
せやすい事が知られており、これを避ける意味でも性能
の向上を計る事ができる。

【０１８１】図２０には、第１の結像レンズ３０ａの第
１面に関し、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面と
レンズ面との交点を基準としたレンズ面の主走査方向の
各点での副走査方向の位置すなわち副走査方向の形状が
示されている。すなわち、図２０は、図１５に示した第
１面の副走査方向の形状が主走査方向に対し非対称であ
ることを示している。

【０１８２】図２１には、第１の結像レンズ３０ａの第
１面の副走査方向形状の副走査方向ｚ＝０での曲率を持
った円弧との形状のズレを示しており、すなわち放物
線、球面および楕円のいずれかを表す関数に、副走査方
向の他の次数の係数と独立に係数が設定された、副走査
方向高さの４次以上の多項式項を加えた形状関数により
定義されることを示している。また、図２２には、第１
の結像レンズ３０ａの第１面の主走査方向形状に関し、
主走査方向に広がる走査面に対する非対称成分が示され
ている。すなわち、図２１および２２には、第１の結像
レンズ３０ａの第１面は、主走査方向および副走査方向
のいづれにも回転対称面を含まないことが示されてい
る。なお、図２１に示されるように、副走査方向の少な
くとも４次の項より大きな項の係数を、光軸を含み主走
査方向に広がる走査面とレンズ面とが交わる線の形状お
よび副走査方向曲率半径と独立に制御することで、主走
査方向ならびに副走査方向のさまざまな収差特性を良好
に設定できる。

【０１８３】図２３には、第１の結像レンズ３０ａの第
２面すなわち光出射面の形状が示されている。図２３に
示されるように、第１の結像レンズ３０ａの第２面は、
光軸すなわち (ｙ，ｚ) ＝ (０，０) に対して非対称に
形成されている。この面の面対称面は、ｚ＝０で定義さ
れる面の１面のみである。

【０１８４】以下、図１５ないし図２２に示した第１の
結像レンズ３０ａの第１面すなわち光入射面と同様に、
図２４ないし図３０には、第１の結像レンズ３０ａの第
２面に関し、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面す
なわち光走査面とレンズ面との交点における副走査方向
の曲率、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面とレン
ズ面との交点における副走査方向曲率の主走査方向座標
に対する２次微分値、系の光軸を含み主走査方向に広が
る平面とレンズ面との交点における光軸方向座標の主走
査方向座標に対する微分値、系の光軸を含み主走査方向
に広がる平面とレンズ面との交点における主走査方向曲
率、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面とレンズ面
との交点を基準としたレンズ面の主走査方向の各点での
副走査方向の位置すなわち副走査方向の形状、副走査方
向形状の副走査方向ｚ＝０での曲率を持った円弧との形
状のズレ、ならびに、主走査方向に広がる走査面に対す
る非対称成分が、それぞれ、示されている。

【０１８５】図２３ないし図３０に示されるように、第
１の結像レンズ３０ａの第２面は、第１面と同様に、光
軸 (ｙ＝０，ｚ＝０) に対して主走査方向および副走査
方向のそれぞれに非対称であって、副走査方向の曲率の
傾きおよび主走査方向の曲率の傾きのそれぞれが主走査
方向の光軸と交わる点に関し非対称に変化し、主走査方
向および副走査方向のいづれにも回転対称面を含まない
ことが認められる。図２３よりレンズ３０ａの出射面は
回転対称面を持たず、この面の面対称面は、ｚ＝０で作
られる面の１面のみであることがわかる。このことによ
り、広い偏向角に対しても全域に渡って主、副走査方向
の諸特性を改善することができる。

【０１８６】また、図２４は、このレンズ面が、副走査
方向の曲率が、主走査方向の途中で符号を変えているこ
とを示しており、このことによりレンズの副走査方向パ
ワーの絶対値を大きくすることなく、広い偏向角に対し
て副走査方向諸特性を最適化することができる。レンズ
面では、パワーの絶対値の大きな面ほど、収差を発生さ
せやすいことが知られており、これを避ける意味でも性
能の向上を計ることができる。

【０１８７】図２６は系の光軸を含む主走査平面と、レ
ンズ面との交線の系の光軸方向座標に対する主走査方向
１次微分値が２つの極値を持つことを示しており、この
ことにより、主走査方向に関して、広い偏向角に対して
レンズの厚みを大きくすることなくｆθ特性を補正する
ことができる。レンズの厚みが厚くなると、特にプラス
ティック成形レンズの場合成形時間が長くなり、コスト
アップにつながる。

【０１８８】また、図２７は、このレンズ面が、主走査
方向の曲率が、主走査方向の途中で符号を変えているこ
とを示しており、このことにより、レンズの主走査方向
パワーの絶対値を大きくすることなく、広い偏向角に対
して主走査方向諸特性を最適化することができる。レン
ズ面では、パワーの絶対値の大きな面ほど、収差を発生
させやすいことが知られており、これを避ける意味でも
性能の向上を計ることができる。

【０１８９】図２８は、副走査方向形状に関し、系の光
軸を含み主走査方向に広がる平面とレンズ面との交点座
標を０と置いた際の形状を示しており、副走査方向周辺
部の副走査方向光軸部に対する相対関係が主走査方向の
途中で逆転していることを示し、これは、副走査方向の
広い幅に渡って副走査方向の諸特性を向上させるために
大きく役立っている。

【０１９０】図２９は、副走査方向形状の副走査方向ｚ
＝０での曲率を持った円弧との形状のズレを示し、すな
わち放物線、球面および楕円のいずれかを表す関数に、
副走査方向の他の次数の係数と独立に係数が設定され
た、副走査方向高さの４次以上の多項式項を加えた形状
関数により定義されることを示しており、このことによ
り、図２８のような副走査方向周辺部の副走査方向光軸
部に対する相対関係が主走査方向の途中で逆転するよう
な形状を実現することができる。

【０１９１】以上、レンズ３０ａの両面が回転対称軸を
持たず走査平面との交線の光軸座標に対する走査方向１
次微分値が２つの極値を持つことがわかる。

【０１９２】図３１には、第２の結像レンズ３０ｂの第
１面すなわち光入射面の形状が示されている。図３１に
示されるように、第２の結像レンズ３０ｂの第１面は、
光軸すなわち (ｙ，ｚ) ＝ (０，０) に対して非対称に
形成されている。

【０１９３】以下、図１５ないし図２２に示した第２の
結像レンズ３０ｂの第１面すなわち光入射面と同様に、
図３２ないし図３８には、第２の結像レンズ３０ｂの第
１面に関し、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面す
なわち光走査面とレンズ面との交点における副走査方向
の曲率、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面とレン
ズ面との交点における副走査方向曲率の主走査方向座標
に対する２次微分値、系の光軸を含み主走査方向に広が
る平面とレンズ面との交点における光軸方向座標の主走
査方向座標に対する微分値、系の光軸を含み主走査方向
に広がる平面とレンズ面との交点における主走査方向曲
率、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面とレンズ面
との交点を基準としたレンズ面の主走査方向の各点での
副走査方向の位置すなわち副走査方向の形状、副走査方
向形状の副走査方向ｚ＝０での曲率を持った円弧との形
状のズレ、ならびに、主走査方向に広がる走査面に対す
る非対称成分が、それぞれ、示されている。

【０１９４】図３１ないし図３８に示されるように、第
２の結像レンズ３０ｂの第１面は、第１の結像レンズ３
０ａの第１面と同様に、光軸 (ｙ＝０，ｚ＝０) に対し
て主走査方向および副走査方向のそれぞれに非対称であ
って、副走査方向の曲率の傾きおよび主走査方向の曲率
の傾きのそれぞれが主走査方向の光軸に関し、非対称に
変化し、主走査方向および副走査方向のいづれにも回転
対称面を含まないことが認められる。

【０１９５】図３１よりレンズ３０ｂの入射面は回転対
称面を持たず、この面の面対称面は、ｚ＝０で作られる
面の１面のみであることが分る。このことにより、広い
偏向角に対しても全域に渡って主、副走査方向の諸特性
を改善することができる。

【０１９６】また、図３２は、このレンズ面が、副走査
方向の曲率が、主走査方向の途中（ｙ＝８０付近）で符
号を変えていることを示しており、このことによりレン
ズの副走査方向パワーの絶対値を大きくすることなく、
広い偏向角に対して副走査方向諸特性を最適化すること
ができる。レンズ面では、パワーの絶対値の大きな面ほ
ど、収差を発生させやすいことが知られており、これを
避ける意味でも性能の向上を計ることができる。

【０１９７】また、図３４は、このレンズ面が、主走査
方向の傾きが、主走査方向の途中で符号を変えているこ
とを示しており、このことによりレンズの光軸方向の深
さを浅くすることができ、金型製造を容易にし、成形時
のレンズの反りを抑えるのに効果がある。

【０１９８】また、図３５は、このレンズ面が、主走査
方向の曲率が、主走査方向の途中で符号を変えているこ
とを示しており、このことによりレンズの主走査方向パ
ワーの絶対値を大きくすることなく、広い偏向角に対し
て主走査方向諸特性を最適化することができる。レンズ
面では、パワーの絶対値の大きな面ほど、収差を発生さ
せやすいことが知られており、これを避ける意味でも性
能の向上を計ることができる。

【０１９９】図３７は、副走査方向形状の副走査方向ｚ
＝０での曲率を持った円弧との形状のズレを示し、すな
わち放物線、球面および楕円のいずれかを表す関数に、
副走査方向の他の次数の係数と独立に係数が設定され
た、副走査方向高さの４次以上の多項式項を加えた形状
関数により定義されることを示しており、これは、副走
査方向の広い幅に渡って副走査方向の諸特性を向上させ
るために大きく役立っている。

【０２００】図３９には、第２の結像レンズ３０ｂの第
２面すなわち光出射面の形状が示されている。図３９に
示されるように、第２の結像レンズ３０ｂの第２面は、
光軸すなわち (ｙ，ｚ) ＝ (０，０) に対して非対称に
形成されている。

【０２０１】以下、図１５ないし図２２に示した第１の
結像レンズ３０ａの第１面すなわち光入射面と同様に、
図４０ないし図４６には、第２の結像レンズ３０ｂの第
２面に関し、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面す
なわち光走査面とレンズ面との交点における副走査方向
の曲率、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面とレン
ズ面との交点における副走査方向曲率の主走査方向座標
に対する２次微分値、系の光軸を含み主走査方向に広が
る平面とレンズ面との交点における光軸方向座標の主走
査方向座標に対する微分値、系の光軸を含み主走査方向
に広がる平面とレンズ面との交点における主走査方向曲
率、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面とレンズ面
との交点を基準としたレンズ面の主走査方向の各点での
副走査方向の位置すなわち副走査方向の形状、副走査方
向形状の副走査方向ｚ＝０での曲率を持った円弧との形
状のズレ、ならびに、主走査方向に広がる走査面に対す
る非対称成分が、それぞれ、示されている。

【０２０２】図３９ないし図４６に示されるように、第
２の結像レンズ３０ｂの第２面は、第１面と同様に、光
軸 (ｙ＝０，ｚ＝０) に対して主走査方向および副走査
方向のそれぞれに非対称であって、副走査方向の曲率の
傾きおよび主走査方向の曲率の傾きのそれぞれが主走査
方向の光軸と交わる点に関し非対称に変化し、主走査方
向および副走査方向のいづれにも回転対称面を含まない
ことが認められる。

【０２０３】図３９よりレンズ３０ｂの出射面は回転対
称面を持たず、この面の面対称面は、ｚ＝０で作られる
面の１面のみであることが分る。このことにより、広い
偏向角に対しても全域に渡って主、副走査方向の諸特性
を改善することができる。

【０２０４】また、図４０は、このレンズ面が、副走査
方向の曲率が、主走査方向の途中で符号を変えているこ
とを示しており、このことによりレンズの副走査方向パ
ワーの絶対値を大きくすることなく、広い偏向角に対し
て副走査方向諸特性を最適化することができる。レンズ
面では、パワーの絶対値の大きな面ほど、収差を発生さ
せやすいことが知られており、これを避ける意味でも性
能の向上を計ることができる。

【０２０５】また、図４２は、このレンズ面が、主走査
方向の傾きが、主走査方向の途中で符号を変えているこ
とを示しており、このことによりレンズの光軸方向の深
さを浅くすることができ、金型製造を容易にし、成形時
のレンズの反りを抑えるのに効果がある。

【０２０６】また、図４３は、このレンズ面が、主走査
方向の曲率が、主走査方向の途中で符号を変えているこ
とを示しており、このことによりレンズの主走査方向パ
ワーの絶対値を大きくすることなく、広い偏向角に対し
て主走査方向諸特性を最適化することができる。レンズ
面では、パワーの絶対値の大きな面ほど、収差を発生さ
せやすいことが知られており、これを避ける意味でも性
能の向上を計ることができる。

【０２０７】図４５は、副走査方向形状の副走査方向ｚ
＝０での曲率を持った円弧との形状のズレを示し、すな
わち放物線、球面および楕円のいずれかを表す関数に、
副走査方向の他の次数の係数と独立に係数が設定され
た、副走査方向高さの４次以上の多項式項を加えた形状
関数により定義されることを示しており、これは、副走
査方向の広い幅に渡って副走査方向の諸特性を向上させ
るために大きく役立っている。

【０２０８】図４７は、第１の結像レンズ３０ａに関
し、光出射面の各主走査方向位置に対応する副走査方向
の曲率から光入射面の各主走査方向位置に対応する副走
査方向の曲率を取り除き、第１の結像レンズ３０ａの材
質であるＰＭＭＡの屈折率ｎから１ (空気中の屈折率)
を除いた数値との積を取ることで得られた、第１の結像
レンズ３０ａを薄肉レンズと見なした状態における副走
査方向の連続したパワーの分布を示している。また、図
４８には、図４７と主走査方向曲率を使って同様の方法
で求めれる、第１の結像レンズ３０ａを薄肉レンズと見
なした状態でのレンズの主走査方向パワーの分布が示さ
れている。

【０２０９】図４９は、第２の結像レンズ３０ｂに関
し、光出射面の各主走査方向位置に対応する副走査方向
の曲率半径から光入射面の各主走査方向位置に対応する
副走査方向の曲率を引き、第２の結像レンズ３０ｂの材
質であるＰＭＭＡの屈折率ｎから１ (空気中の屈折率)
を除いた数値との積を取ることで得られた、第２の結像
レンズ３０ｂを薄肉レンズと見なした状態における副走
査方向の連続したパワーの分布を示している。また、図
５０には、図４７と同様の方法で求めれる、第２の結像
レンズ３０ｂを薄肉レンズと見なした状態でのレンズの
主走査方向パワーが示されている。

【０２１０】図４７および図４９に示されるように、第
１および第２の結像レンズ３０ａおよび３０ｂは、それ
ぞれ、主走査方向の光軸の近傍および周辺部を含む全域
で、副走査方向に関し、正のパワーを有することが認め
られる。

【０２１１】図４８に示されるように、第１の結像レン
ズ３０ａの主走査方向のパワーは、主走査方向の光軸の
近傍で「０」となることが認められる。また、図５０に
示されるように、第２の結像レンズ３０ｂの主走査方向
のパワーは、主走査方向の光軸の近傍で「負」で周辺部
で「正」のパワーを有することが認められる。

【０２１２】図５１は、光源３ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ)
のそれぞれ、すなわち、イエロー第１レーザ３Ｙａおよ
びイエロー第２レーザ３Ｙｂ，マゼンタ第１レーザ３Ｍ
ａおよびマゼンタ第２レーザ３Ｍｂ，シアン第１レーザ
３Ｃａおよびシアン第２レーザ３Ｃｂ、ならびに、黒第
１レーザ３Ｂａおよび黒第２レーザ３Ｂｂのそれぞれか
ら出射された互いに対をなす２つのレーザビームＬＹａ
およびＬＹｂ，ＬＭａおよびＬＭｂ，ＬＣａおよびＬＣ
ｂ、ならびに、ＬＢａおよびＬＢｂのそれぞれの副走査
方向の相対位置を示している。図５１に示されるよう
に、互いに対をなす２つのレーザビームＬＹ１，ＬＹ
２，ＬＭ１，ＬＭ２，ＬＣ１，ＬＣ２，ＬＢ１およびＬ
Ｂ２、すなわちＮｉ (ｉは正の整数で、ｉ＝２) のレー
ザビームは、それぞれ、なお、この図５１では示されて
いないが、対応するレーザ３Ｙａ，３Ｙｂ，３Ｍａ，３
Ｍｂ，３Ｃａ，３Ｃｂ，３Ｂａおよび３Ｂｂから出射さ
れ、副走査方向に関し、第１の結像レンズ３０ａの光入
射面すなわち第１面と像面との間、特に、図６でも既に
説明したように、第１の結像レンズ３０ａの第１面と第
２の結像レンズ３０ｂの第２面との間で、互いに交差す
るよう、各レンズの特性が規定されている。これによ
り、Ｎｉ (ｉ＝２) 本のレーザビームのビーム間隔を、
温度および湿度の変化に拘らず、一定に維持できる。

【０２１３】以下、図５２ないし図６４に、各レンズ面
の形状が (１) 式により規定された第１および第２の結
像レンズ３０ａおよび３０ｂにより提供されるさまざま
な特性について、主走査方向像面ビーム位置を横軸とし
て、詳細に説明する。

【０２１４】図５２は、マゼンタ第１レーザ３Ｍａから
出射されたレーザビームＬＭａに関し、屈折率を変化さ
せた状態を含む像面でのレーザビームの主走査方向なら
びに副走査方向のそれぞれのデフォーカス量すなわちｘ
軸方向の変動を示している。なお、符号ＦＳＹは主走査
方向、ＦＳＺは副走査方向、および、添字１，２および
３は、それぞれ、屈折率ｎ＝１．４８５５，ｎ＝１．４
８２１およびｎ＝１．４８８９の条件に対応される。ま
た、図５３は、シアン第１レーザ３Ｃａからのレーザビ
ームＬＣａに関し、図５２に示した例と同様に、屈折率
を変化させた状態を含む像面でのレーザビームの主走査
方向ならびに副走査方向のそれぞれのデフォーカス量す
なわちｘ軸方向の変動を示している。なお、符号ＦＳＹ
は主走査方向、ＦＳＺは副走査方向、および、添字１，
２および３は、それぞれ、屈折率ｎ＝１．４８５５，ｎ
＝１．４８２１およびｎ＝１．４８８９の条件に対応さ
れる。一方、図５４は、黒第１レーザ３Ｂａおよびイエ
ロー第１レーザ３ＹａのそれぞれからのレーザビームＬ
ＢａおよびＬＹａ (表１でも示したように、ＬＢａおよ
びＬＹａは、系の光軸を挟んで副走査方向に対称であ
る) に関し、図５２に示した例と同様に、屈折率を変化
させた状態を含む像面でのレーザビームの主走査方向な
らびに副走査方向のそれぞれのデフォーカス量すなわち
ｘ軸方向の変動を示している。なお、符号ＦＳＹは主走
査方向、ＦＳＺは副走査方向、および、添字１，２およ
び３は、それぞれ、屈折率ｎ＝１．４８５５，ｎ＝１．
４８２１およびｎ＝１．４８８９の条件に対応される。
図５２ないし図５４に示されるように、それぞれのデフ
ォーカス量は、最大のレーザビームで、±１．５ [ｍ
ｍ]の範囲内に抑えられている。

【０２１５】図５５は、マゼンタ第１レーザ３Ｍａから
出射されたレーザビームＬＭａに関し、屈折率を変化さ
せた状態を含む、像面でのレーザビームの主走査方向の
走査線曲りの大きさを示している。なお、添字１，２お
よび３は、それぞれ、屈折率ｎ＝１．４８５５，ｎ＝
１．４８２１およびｎ＝１．４８８９に対応される。ま
た、図５６は、シアン第１レーザ３Ｃａからのレーザビ
ームＬＣａに関し、図５５に示した例と同様に、屈折率
を変化させた状態を含む、像面でのレーザビームの主走
査方向の走査線曲りの状態を示している。なお、添字
１，２および３は、それぞれ、屈折率ｎ＝１．４８５
５，ｎ＝１．４８２１およびｎ＝１．４８８９に対応さ
れる。一方、図５７は、黒第１レーザ３Ｂａおよびイエ
ロー第１レーザ３ＹａのそれぞれからのレーザビームＬ
ＢａおよびＬＹａに関し、図５５に示した例と同様に、
屈折率を変化させた状態を含む、像面でのレーザビーム
の主走査方向の走査線曲りの大きさを示している。な
お、添字１，２および３は、それぞれ、屈折率ｎ＝１．
４８５５，ｎ＝１．４８２１およびｎ＝１．４８８９の
条件に対応される。図５５ないし図５７に示されるよう
に、それぞれの走査線曲りの大きさは、最大のレーザビ
ームで、±０．０１５ [ｍｍ] の範囲内に抑えられてい
る。

【０２１６】図５８は、マゼンタ第１レーザ３Ｍａおよ
びマゼンタ第２レーザ３Ｍｂから出射されたレーザビー
ムＬＭａおよびＬＭｂに関し、屈折率を変化させた状態
を含む像面での主走査方向の相互の間隔のずれ (間隔の
変動) の程度を示している。なお、添字１，２および３
は、それぞれ、屈折率ｎ＝１．４８５５，ｎ＝１．４８
２１およびｎ＝１．４８８９の条件に対応される。ま
た、図５９は、シアン第１レーザ３Ｃａおよびシアン第
２レーザ３ＣｂからのレーザビームＬＣａおよびＬＣｂ
に関し、図５８に示した例と同様に、屈折率を変化させ
た状態を含む像面での主走査方向の相互の間隔のずれ
(間隔の変動) の程度を示している。なお、添字１，２
および３は、それぞれ、屈折率ｎ＝１．４８５５，ｎ＝
１．４８２１およびｎ＝１．４８８９の条件に対応され
る。一方、図６０は、黒第１レーザ３Ｂａおよび黒第２
レーザ３Ｂｂならびにイエロー第１レーザ３Ｙａおよび
イエロー第２レーザ３Ｙｂのそれぞれからのレーザビー
ムＬＢａおよびＬＢｂならびにＬＹａおよびＬＹｂに関
し、図５８に示した例と同様に、屈折率を変化させた状
態を含む像面でのレーザビームの主走査方向の相互の間
隔のずれ (間隔の変動)の程度を示している。なお、添
字１，２および３は、それぞれ、屈折率ｎ＝１．４８５
５，ｎ＝１．４８２１およびｎ＝１．４８８９の条件に
対応される。図５８ないし図５７に示されるように、そ
れぞれのビーム間隔の変動の大きさは、デフォーカス量
は、最大のレーザビームで、０．０００２ [ｍｍ] の範
囲内に抑えられている。

【０２１７】図６１は、第１ないし第４のレーザビーム
ＬＹａおよびｌＹｂ，ＬＭａおよびＬＭｂ，ＬＣａおよ
びＬＣｂ、ならびに、ＬＢａおよびＬＢｂのそれぞれの
像面でのレーザビームの主走査方向ならびに副走査方向
のビーム径の変動率すなわち収光角の逆数の変動率を示
している。なお、符号ＹＡＮＧは主走査方向、ＺＹＡＧ
は副走査方向、および、添字１ならびに２は、第１レー
ザａおよび第２レーザｂに対応される。図６１に示され
るように、ビーム径の変動率は、ピーク−ピークで７％
程度に抑えられている。

【０２１８】図６２は、第１ないし第４のレーザビーム
ＬＹａ，ＬＭａ，ＬＣａおよびＬＢａのそれぞれの像面
でのレーザビームの主走査方向のｆθ特性の変動率を示
している。図６２に示されるように、ｆθ特性は、レー
ザビームの種類によらず、おおむね、０．６５％の範囲
に抑えられている。

【０２１９】図６３は、光偏向装置の多面鏡の各反射面
の面倒れが１分以内に収められた状態における第１ない
し第４のレーザビームＬＭａ，ＬＣａ，ＬＹａおよびＬ
Ｂａのそれぞれの像面でのレーザビームの副走査方向の
ビーム位置の変動を示している。なお、添字１ならびに
２はそれぞれレーザビームＬＭａおよびＬＣａに、添字
３は、表１でも示したように、ＬＢａおよびＬＹａは、
系の光軸を挟んで副走査方向に対称であるからレーザビ
ームＬＹａおよびＬＢａの双方に対応される。図６３に
示されるように、ビーム位置の変動は、最大で、０．０
０３ [ｍｍ] 抑えられている。面倒れ補正が無い場合、
これは０．１８６になり、レンズ３０ａ、３０ｂによる
結像レンズ系は面倒れ補正率１／６２であるといえる。

【０２２０】図６４は、第１ないし第４のレーザビーム
ＬＹａ，ＬＭａ，ＬＣａおよびＬＢａのそれぞれの像面
でのレーザビームの主走査方向の像面ビーム位置に対す
る透過率の変動率を示している。なお、添字１ならびに
２はそれぞれレーザビームＬＭａおよびＬＣａに、添字
３は、レーザビームＬＹａおよびＬＢａの双方に対応さ
れる。図６４に示されるように、透過率の変動は、レー
ザビームの種類によらず、おおむね、３．５％の範囲に
抑えられている。

【０２２１】以上説明したように、 (１) 式により、第
１の結像レンズ３０ａの光入射面および光出射面、なら
びに、第２の結像レンズ３０ｂの光入射面および光出射
面のそれぞれの形状を最適化することで、２枚の結像レ
ンズのみにより、像面における球面収差、コマ収差、像
面湾曲あるいは倍率誤差などの収差特性を、所定の範囲
内に収めることが可能となる。

【０２２２】すなわち、主走査方向に広がる走査面とレ
ンズ面の交わる線の形状をレンズ面を貫く系の光軸に対
して非対称とすることにより、主走査方向の結像面が像
面から大きく外れること、及び、ｆθ特性が主走査方向
の光軸を挟んでずれることを防止できる。また、光軸か
ら大きくずれるレーザビームに対しても、主走査方向お
よび副走査方向のそれぞれに関し、フレアを低減可能と
なる。さらに、主走査方向のどの位置を通過されるビー
ムの強度分布の変動量を所定の範囲以下に収めることが
できる。またさらに、主走査線の曲りを低減可能であっ
て、しかも、光源から出射されるレーザビームがＮｉ
(ｉは正の整数) 本である場合に、それぞれのビームの
副走査方向でのビーム間隔の変動を抑えることができ
る。さらにまた、光偏向装置の多面鏡の各反射面の面倒
れによる像面の副走査方向の移動も低減できる。次に、
図１ないし図６４に示した第１の実施例の変形例につい
て説明する。

【０２２３】図６９および図７０には、図２に示した光
走査装置１に組み込まれている水平同期検出器２３およ
び水平同期検出器２３に向かってレーザビームＬＹａお
よびＬＹｂ，ＬＭａおよびＬＭｂ，ＬＣａおよびＬＣｂ
ならびにＬＢａおよびＬＢｂを反射させる水平同期用折
り返しミラー２５と、第２の結像レンズ３０ｂから出射
されたそれぞれのレーザビームが水平同期検出器２３に
入射されて水平同期信号が出力される関係が示されてい
る。

【０２２４】図６９は、光走査装置１のミラーなどを取
り除いた状態で、光学要素のみを抜き出した概略平面図
ならびに図７０は、図６９に示した同期検出器２３と１
つの平面 (反射面) のみを有する水平同期用折り返しミ
ラー２５とを、水平同期用折り返しミラー２５から同期
検出器２３に向かうレーザビームを副走査方向から見た
状態を示す部分側面図である。

【０２２５】図６９および図７０に示されるように、Ｍ
群のレーザビームＬＹａおよびＬＹｂ，ＬＭａおよびＬ
Ｍｂ，ＬＣａおよびＬＣｂならびにＬＢａおよびＬＢｂ
は、それぞれ、水平同期用折り返しミラー２５を介して
主走査方向に関し、タイミングがずらされて、同期検出
器２３の所定の位置に、順に入射される。なお、同期検
出器２３は、周知のｚ方向の位置検知可能なポジション
センサであって、それぞれのレーザビームの副走査方向
の位置を検出する。また、水平同期用折り返しミラー２
５は、第２の結像レンズ３０ｂを通過されたレーザビー
ムを折り返すことから、何らかの要因によりレーザビー
ムが副走査方向にずれていることが同期検出器２３によ
り検出された場合に、たとえば、後述する図６８に示す
第２の実施例のビーム間隔変更機構を有する光源に対し
て、副走査方向のビーム間隔のずれを補正するためのフ
ィードバックが可能である。

【０２２６】以下、各レーザビームの水平同期の検出に
ついて詳細に説明する。

【０２２７】第１に、第１の光源３Ｙのイエロー第１レ
ーザ３Ｙａを発光させる。これにより、同期検出器２３
の所定の位置に、水平同期用折り返しミラー２５により
折り返され、系の光軸に対して副走査方向に所定の距離
だけ離れたレーザビームＬＹａが入射される。従って、
同期検出器２３にレーザビームＬＹａが到達する際の同
期検出器２３の和信号のスロープ信号からレーザビーム
ＬＹａの水平同期信号が得られる。続いて、同期検出器
２３の差信号から、レーザビームＬＹａのｚ軸方向の位
置を測定する。

【０２２８】こののち、イエロー第１レーザ３Ｙａを停
止させ、イエロー第２レーザ３Ｙｂを発光させる。ここ
で、今度は、同期検出器２３の差信号から、レーザビー
ムＬＹｂのｚ軸方向の位置を測定し、同期検出器２３か
らレーザビームＬＹｂが外れる際の同期検出器２３の和
信号のスロープ信号からレーザビームＬＹｂの水平同期
信号が得られる。

【０２２９】以下、ＬＭａおよびＬＭｂ，ＬＣａおよび
ＬＣｂならびにＬＢａおよびＬＢｂのそれぞれに関し、
同様にして、水平同期信号およびｚ方向の位置情報が得
られる。

【０２３０】これにより、第１ないし第４の光源３ (Ｙ
ａ，Ｙｂ，Ｍａ，Ｍｂ，Ｃａ，ＣｂおよびＢａ，Ｂｂ)
を発光させるタイミングすなわち主走査方向書きだしタ
イミングが規定される。また、必要により、副走査方向
のビーム間隔のずれを補正するために、Ｍ群の互いに対
をなす２つのレーザビームＬＹａおよびＬＹｂ，ＬＭａ
およびＬＭｂ，ＬＣａおよびＬＣｂならびにＬＢａおよ
びＬＢｂのそれぞれのビーム間隔がビーム間隔変更機構
にフィードバックされる。

【０２３１】図６５には、この発明の第２の実施例であ
るマルチビーム光走査装置が利用される転写型カラー画
像形成装置が示されている。なお、図１ないし図６４を
用いて既に説明した構成と実質的に等しい構成には、同
一の符号を譜して詳細な説明を省略する。

【０２３２】図６５に示されるように、画像形成装置１
００は、色分解された色成分すなわちＹ＝イエロー，Ｍ
＝マゼンタ，Ｃ＝シアンおよびＢ＝ブラックごとに画像
を形成する第１ないし第４の画像形成部５０Ｙ，５０
Ｍ，５０Ｃおよび５０Ｂを有している。

【０２３３】各画像形成部５０ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ)
は、図６６ないし図７１を用いて後述するマルチビーム
光走査装置１５１の第３の折り返しミラー３７Ｙ，３７
Ｍ，３７Ｃおよび第１の折り返しミラー３３Ｂを介して
各色成分画像に対応するレーザビームＬ (Ｙ，Ｍ，Ｃお
よびＢ) が出射される位置に対応して、光走査装置１５
１の下方に、５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃおよび５０Ｂの順
で直列に配置されている。

【０２３４】図６６には、図６５に示したカラー画像形
成装置に利用されるマルチビーム光走査装置が示されて
いる。なお、以下、第１の実施例に示したと同様に、各
参照符号にＹ，Ｍ，ＣおよびＢを付加することで、色成
分ごとの画像データとそれぞれに対応する装置を識別す
る。

【０２３５】図６６に示されるように、マルチビーム光
走査装置１５１は、光源としてのレーザ素子から出射さ
れたレーザビームを、所定の位置に配置された像面の所
定の位置に向かって所定の線速度で偏向する偏向手段と
してのただ１つの光偏向装置５を有している。なお、以
下、光偏向装置５によりレーザビームが偏向される方向
を主走査方向と示す。

【０２３６】光偏向装置５と像面との間には、光偏向装
置５の反射面により所定の方向に偏向されたレーザビー
ム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３０ａおよび３０ｂからなる２枚組みの偏向後光学系
３０が配置されている。

【０２３７】次に、光源としてのレーザ素子と光偏向装
置５との間の偏向前光学系について詳細に説明する。

【０２３８】光走査装置１は、Ｎｉ (ｉは正の整数でＮ
4 ＝２、Ｎ1 ＝Ｎ2 ＝Ｎ3 ＝１、Ｎ4 ＝２は黒のビーム
が２本であることを示す) を満たすレーザ素子を含み、
色成分に色分解された画像データに対応するレーザビー
ムを発生する第１ないし第４の光源３Ｙ，３Ｍ，３Ｃお
よび３Ｂ (Ｍは正の整数で、ここでは４) を有してい
る。

【０２３９】第１ないし第３の光源３Ｙ，３Ｍおよび３
Ｃは、それぞれ、Ｙすなわちイエロー画像に対応するレ
ーザビームを出射するイエローレーザ３Ｙ、Ｍすなわち
マゼンタ画像に対応するレーザビームを出射するマゼン
タレーザ３ＭおよびＣすなわちシアン画像に対応するレ
ーザビームを出射するシアンレーザ３Ｃ、ならびに、Ｂ
すなわちブラック (黒) 画像に対応するレーザビームを
出射する黒第１レーザ３Ｂａおよび黒第２レーザ３Ｂｂ
を有している。すなわち、第１ないし第３の光源３Ｙ，
３Ｍおよび３Ｃは、Ｎ1 ＝Ｎ2 ＝Ｎ3 ＝１で、第４の光
源３Ｂは、Ｎ4＝２を満足している。従って、第１ない
し第３の光源３Ｙ，３Ｍおよび３Ｃからは、それぞれ、
１本のレーザビームＬＹ，ＬＭおよびＬＣが、ならび
に、第４の光源３Ｂからは、副走査方向に関し、ビーム
間隔が所定の距離で位置された対をなす２本のレーザビ
ームＬＢａおよびＬＢｂが出射される。

【０２４０】それぞれのレーザ素子３Ｙ，３Ｍ，３Ｃな
らびに３Ｂａと光偏向装置５との間には、対応する光源
３Ｙ，３Ｍ，３Ｃならびに３ＢａからのレーザビームＬ
Ｙ，ＬＭ，ＬＣならびにＬＢａの断面ビームスポット形
状を所定の形状に整える４組みの偏向前光学系７ (Ｙ，
Ｍ，ＣおよびＢ) が配置されている。

【０２４１】ここで、イエローレーザ３Ｙから光偏向装
置５に向かうレーザビームＬＹを代表させて、偏向前光
学系７Ｙについて説明する。

【０２４２】イエローレーザ３Ｙから出射された発散性
のレーザビームは、有限焦点レンズ９Ｙにより所定の収
束性が与えられたのち、絞り１０Ｙにより、断面ビーム
形状が所定の形状に整えられる。絞り１０Ｙを通過され
たレーザビームＬＹは、ハイブリッドシリンダレンズ１
１Ｙを介して、副走査方向のみに対して、さらに、所定
の収束性が与えられて、光偏向装置５に向けて出射され
る。

【０２４３】以下、同様に、Ｍすなわちマゼンタに関連
して、マゼンタレーザ３Ｍは、有限焦点レンズ９Ｍ、絞
り１０Ｍおよびハイブリッドシリンダレンズ１１Ｍを通
過されて、光偏向装置５に向けられる。また、Ｃすなわ
ちシアンに関連して、シアンレーザ３Ｃは、有限焦点レ
ンズ９Ｃ、絞り１０Ｃおよびハイブリッドシリンダレン
ズ１１Ｃを通過されて、光偏向装置５に向けられる。

【０２４４】これに対して、黒第１レーザ３Ｂａから出
射された発散性のレーザビームは、有限焦点レンズ９Ｂ
ａにより所定の収束性が与えられたのち、絞り１０Ｂａ
により、断面ビーム形状が所定の形状に整えられる。絞
り１０Ｂａを通過されたレーザビームＬＢａは、ハイブ
リッドシリンダレンズ１１Ｂを介して、副走査方向のみ
に対して、さらに、所定の収束性が与えられて、光偏向
装置５に案内される。なお、有限焦点レンズ９Ｂａとハ
イブリッドシリンダレンズ１１Ｂとの間には、ハーフミ
ラー１２Ｂが、有限焦点レンズ９Ｂａとハイブリッドシ
リンダレンズ１１Ｂとの間の光軸に対して所定の角度で
挿入されている。一方、ハーフミラー１２Ｂにおいて、
黒第１レーザ３ＢａからのレーザビームＬＢａが入射さ
れる面と反対の面には、黒第１レーザ３Ｂａからのレー
ザビームＬＢａに対して副走査方向に所定のビーム間隔
を提供可能に配置された黒第２レーザ３Ｂｂからのレー
ザビームＬＢｂが、黒第１レーザ３Ｂａからのレーザビ
ームＬＢａに対して副走査方向に所定のビーム間隔およ
び角度で入射される。なお、黒第２レーザ３Ｂｂとハー
フミラー１２Ｂとの間には、黒第２レーザ３Ｂｂからの
レーザビームＬＢｂに所定の収束性を与える有限焦点レ
ンズ９Ｂｂおよび絞り１０Ｂｂが配置されている。

【０２４５】ハイブリッドシリンダレンズ１１Ｙを通過
されたレーザビームＬＹ、ハイブリッドシリンダレンズ
１１Ｍを通過されたレーザビームＬＭ、ハイブリッドシ
リンダレンズ１１Ｃを通過されたレーザビームＬＣ、な
らびに、ハイブリッドシリンダレンズ１１Ｂを通過され
た対をなすレーザビームＬＢａおよびＬＢｂは、第１の
実施例において図８で示したレーザ合成ミラーユニット
１３と実質的に等しい詳述しないレーザ合成ミラーユニ
ットにより他のレーザビームと実質的に１まとめにまと
められて光偏向装置５に案内される。なお、偏向前光学
系７ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) のそれぞれに利用される光
学要素は、それぞれの光学要素単体で、図１ないし図６
４に示した第１の実施例に利用される光学要素と実質的
に同一であるから詳細な説明を省略する。

【０２４６】図６７には、光偏向装置５の多面鏡の各反
射面によるレーザビームの偏向角が０°の状態で光偏向
装置５から像面に向かうレーザビームの副走査方向断面
が示されている。

【０２４７】図６７に示されるように、光偏向装置５の
反射面で反射された第１ないし第４のレーザビームＬ
Ｙ，ＬＭおよびＬＣ、ならびに、対をなす２本のレーザ
ビームＬＢａおよびＬＢｂが一まとめにまとめられたレ
ーザビームＬＢは、それぞれ、第１の結像レンズ３０ａ
と第２の結像レンズ３０ｂとの間で、副走査方向に関
し、系の光軸と交差して、像面 (感光体ドラム５８) に
案内される。

【０２４８】ところで、従来技術の項でも説明したよう
に、カラー画像形成装置において、カラー画像が出力さ
れる頻度と黒画像が出力される頻度とを比較すると、黒
画像が出力される頻度が高い傾向が見られる。また、黒
画像は、カラー画像に比較して、画像のきれすなわちシ
ャープさが要求される。しかしながら、カラー画像に対
応するレーザビームに適した光学装置は、黒画像に対応
するレーザビームに適した光学装置に比較して解像度が
要求されないことから、黒画像に対応するレーザビーム
に適した光学装置を利用することは、コストを増大させ
ることになる。

【０２４９】このことから、Ｎ4 （＝２）は他のＮ1 ＝
Ｎ2 ＝Ｎ3 ＝１と異なる値として、黒は６００ＤＰＩ、
イエロー、マゼンタ、シアンは３００ＤＰＩとしてい
る。また、図６５に示した画像形成装置は、黒画像につ
いては、少なくとも６００ドット・パー・インチ (以
下、 [ｄｐｉ] と示す) と４００ [ｄｐｉ] の２段階の
解像度を提供可能に形成されている。なお、カラー画像
すなわち第１ないし第３の光源３Ｙ，３Ｍおよび３Ｃの
それぞれについては、固定である３００ [ｄｐｉ]が与
えられている。

【０２５０】以下に、図６５に示した画像形成装置の解
像度変更モードについて説明する。

【０２５１】一般に、レーザビームのビーム径の有効エ
ネルギー径は、周知のように、１／ｅ² で示される。こ
のとき、副走査方向の１／ｅ² 直径Ｄｏは、記録すべき
画像の解像度に基づいて規定されるビーム間隔 (以下、
ＧＰと示す) に関し、 ＡＭＰ × ＧＰ ＝ Ｄｏ， (１．２ ≦ ＡＭＰ
≦ １．６) であることが望まれている (ＡＭＰはプロセスにより最
適値が異なる) 。

【０２５２】すなわち、解像度に依存して規定されるＧ
Ｐよりも、有効エネルギー径Ｄ0 を僅かに大きき設定す
ることで、たとえば、感光体ドラムの駆動により生じる
ジッタに起因する濃度むらが低減されることが知られて
いる。ここにシングルビームで解像度ＤＰＩで書き込む
際のライン間隔をＬＧＰとする。

【０２５３】このことから、図７１に示されるように、
解像度を６００ [ｄｐｉ] として、Ｎｉ＝２本のレーザ
ビームにより画像を記録するためには、それぞれのレー
ザビームの有効エネルギー径Ｄ0 をＧＰの１．２倍〜
１．６倍に設定するとともに、濃度むらをより有効に低
減するために、レーザビーム相互の間隔を、解像度に依
存して規定されるＡＭＰをおおむね１．２〜１．６とし
て、ビーム間隔をＧＰ´に変更することが有益である。

【０２５４】従って、たとえば、さまざまな解像度に対
して、ＧＰ´を求める際に、例えば、副走査方向の１／
ｅ ^２ 直径をＤｏで規定される光に対し、Ｎ_ｉ本の光の像
面での主走査方向に垂直な、副走査方向の間隔ＧＰ［ｍ
ｍ］を、２５．４／ＤＰＩとし、Ｎ_ｉ本の光線を使用し
てそれぞれ１本の光線で１画素分の潜像を形成するとと
もに、前記第２の解像度が選択された場合には、ＬＧＰ
＝２５．４／ＤＰＩおよびＡＭＰ＝１．２〜１．６の条
件下で、Ｎ_ｉ本の光線の像面での副走査方向の間隔ＧＰ
´［ｍｍ］を、 ＧＰ´＝ＡＭＰ×ＬＧＰ×｛（１−ＤＰＩ／ＤＰＩｏ）／（Ｐ_ｉ−１）｝ ここに、ＤＰＩｏは、画像形成装置が画像形成可能な最
大の解像度、 及び、 ＤＰＩは、変更する解像度を示す … (２) により、Ｐ_ｉ［Ｐ_ｉは２以上の整数］本の光線により１
画素分の潜像を形成するよう、図６８を用いて後述する
解像度変更機構により、対をなす２つのレーザビームの
副走査方向のビーム間隔を変更すればよいことになる。

【０２５５】なお、図６５に示した画像形成装置の光走
査装１５１は、最大の解像度がＤＰＩｏ＝６００ [ｄｐ
ｉ] で、変更可能な解像度ＤＰＩは、ＤＰＩ ≧ １／
Ｐｉ×ＤＰＩｏに規定されている。

【０２５６】ここで、ＤＰＩを４００ [ｄｐｉ] ＡＭＰ
＝１．２とすると、Ｎｉ＝２本における像面でのビーム
間隔を４２．３マイクロメートル (以下、 [μｍ] と示
す)から２５．４ [μｍ] に狭めるとともに、複数Ｐｉ
(Ｐｉは、２以上の整数で、ここでは、Ｐｉ＝２) 個の
ビームにより、１画素分の画像を形成する。

【０２５７】この場合、プロセススピードを一定に維持
するために、画像周波数は、 ＤＰＩ² × Ｐｉ ／ ＤＰＩ² ＝ ０．８８８８
倍 に、また、光偏向装置の偏向速度は、 ＤＰＩ × Ｐｉ ／ ＤＰＩｏ ＝ １．３３３３倍 に、それぞれ、変化されることはいうまでもない。

【０２５８】参考までに、ＤＰＩを、３００ [ｄｐｉ]
とすると、ビーム間隔は、５０．８[μｍ] 、光偏向装
置の偏向速度は、ＤＰＩｏ時と同一 (第１レーザおよび
第２レーザを同時に発光させる) に、画像周波数は１／
２に変更される。

【０２５９】図６８には、図６５に示した光走査装置１
５１に利用される第４の光源３Ｂの黒第２レーザ３Ｂｂ
を保持する保持部すなわち解像度変更機構が示されてい
る。

【０２６０】図６８に示されるように、黒第２レーザ３
Ｂｂは、黒第２レーザ３Ｂｂを保持するレーザ保持部２
Ｂb の所定の位置の形成されたレーザホルダ部に挿入さ
れ、図示しない接着剤により、レーザホルダ部に固定さ
れる。レーザ保持部２Ｂb の側方すなわちレーザホルダ
部を介して保持されている黒第２レーザ３Ｂｂからのレ
ーザビームＬＢｂが出射される方向には、図示しない接
着剤あるいは保持部２Ｂb 側から提供される図示しない
ねじなどにより有限焦点レンズ９Ｂｂを保持するレンズ
保持部４Ｂb が固定されている。なお、有限焦点レンズ
９Ｂｂは、自身に一体的に形成されたレンズハウジング
を有し、円筒状の外形を有している。これにより、有限
焦点レンズ９Ｂｂは、たとえば、板ばね６Ｂb により、
レンズ保持部４Ｂb の所定の方向に押しつけられる。ま
た、絞り１０Ｂｂは、レンズ保持部４Ｂb の所定の位置
にあらかじめ形成されている溝に挿入され、図示しない
接着剤によりレンズ保持部４Ｂb に固着される。なお、
有限焦点レンズ９Ｂｂは、レンズ保持部４Ｂb にあらか
じめ形成されている図示しない位置決め突起などによ
り、レーザ素子３Ｂｂから出射されるレーザビームＬＢ
ｂに対して光軸が調整されたのち、レンズ保持部４Ｂ₂
に接着剤などで固定される。

【０２６１】レンズ保持部４Ｂb およびレーザ保持部２
Ｂb は、光走査装置１５１のハウジング１５１ａの所定
の位置に、ハウジング１５１ａとそれぞれの保持部の間
に、印加される電圧に応じて厚さが変化される電磁アク
チェータ１４Ｂb を介在させた状態で配置されている。

【０２６２】電磁アクチェータ１４Ｂb は、前述した解
像度の変更に対応して黒第１レーザ３Ｂａから出射され
るレーザビームＬＢａと黒第２レーザ３Ｂｂから出射さ
れるレーザビームＬＢｂの副走査方向のビーム間隔を変
化させるために、たとえば、６００ [ｄｐｉ] 、４００
[ｄｐｉ] および３００ [ｄｐｉ] の解像度に対応して
あらかじめ決められている厚さを提供可能であって、図
示しない電圧供給部を介して供給される解像度に対応す
る厚さに変化される。これらの量は、前述した同期検出
器２３の差信号を作ったＺ方向の位置のＬＢａ，ＬＢｂ
の差よりフィードバックを受ける。なお、電磁アクチェ
ータ１４Ｂb としては、たとえば、周知のピエゾ素子が
利用される。

【０２６３】また、図６５に示した光走査装置１５１で
は、黒第２レーザ３Ｂｂは、ハイブリッドシリンダレン
ズ１１Ｂ、ならびに、第１および第２の結像レンズ３０
ａおよび３０ｂにより像面の所定の位置に案内される
が、電磁アクチェータ１４Ｂbが変位されることにより
レンズ保持部４Ｂb およびレーザ保持部２Ｂb が移動さ
れる距離をｄｘとすると、像面において、−０．６３６
ｄｘとなる。なお、図６５ないし図６８に示した第２の
実施例では、Ｍ＝４ならびにＮｉ＝１ (Ｙ) ，Ｎｉ＝１
(Ｍ) ，Ｎｉ＝１ (Ｃ) およびＮｉ＝２ (Ｂ) を例にビ
ーム間隔調整機構がＮ4 −１＝２−１＝１つの際につい
てのみ説明したが、３Ｂa に対しても図６８に示したビ
ーム間隔調整機構が配置されても良い。また、本実施例
ではビーム入射位置を調整しているが、ピエゾを傾きを
発生させる様、４Ｂb の端に配し、他方をバネ等で押え
ることにより、入射角および入射位置を調整することも
可能である。

【０２６４】図７２には、この発明の第３の実施例であ
る２ビーム光走査装置が利用される単色画像形成装置が
示されている。なお、図１ないし図６４を用いて既に説
明した第１の実施例の構成、ならびに、図６５ないし図
６８に示した第２の実施例の構成と実質的に同一の構成
には、２００を付加した符号を譜して、詳細な説明を省
略する。

【０２６５】図７２に示されるように、画像形成装置２
００は、周知のレーザビームプリンタ方式の画像形成部
２５０を有している。

【０２６６】画像形成部２５０は、図７３ないし図９８
を用いて後述する光走査装置２０１の折り返しミラー２
３３を介してレーザビームＬ１，Ｌ２が出射される位置
に、配置されている。

【０２６７】画像形成部２５０は、円筒ドラム状で、所
定の方向に回転可能に形成され、画像に対応する静電潜
像が形成される感光体ドラム２５８を有している。感光
体ドラム２５８の周囲には、感光体ドラム２５８の表面
に所定の電位を提供する帯電装置２６０、感光体ドラム
２５８の表面に形成された静電潜像に対応する色が与え
られているトナーを供給することで現像する現像装置２
６２、搬送ベルト２５２を感光体ドラム２５８との間に
介在させた状態で感光体ドラム２５８に対向され、搬送
ベルト２５２または搬送ベルト２５２を介して搬送され
る記録媒体すなわち記録用紙Ｐに感光体ドラム２５８上
のトナー像を転写する転写装置２６４、転写装置２６４
を介してトナー像が転写されたあとに感光体ドラム２５
８上に残った残存トナーを除去するクリーナ２６６およ
び転写装置２６４を介してトナー像が転写されたあとの
感光体ドラム２５８上に残った残存電位を除去する除電
装置２６８が、感光体ドラム２５８の回転方向に沿っ
て、順に、配置されている。

【０２６８】なお、光走査装置２０１のミラー２３３に
より案内されるレーザビームＬ１およびＬ２は、帯電装
置２６０と現像装置２６２との間に照射される。

【０２６９】感光体２５８の下方には、画像形成部２５
０により形成された画像が転写されるための記録媒体す
なわち用紙Ｐを収容する用紙カセット２７０が配置され
ている。

【０２７０】用紙カセット２７０の一端であって、テン
ションローラ２５４に近接する側には、おおむね半月状
に形成され、用紙カセット２７０に収容されている用紙
Ｐを最上部から１枚ずつ取り出す送り出しローラ２７２
が配置されている。送り出しローラ２７２と感光体ドラ
ム２５８との間には、カセット２７０から取り出された
１枚の用紙Ｐの先端と感光体ドラム２５８に形成された
トナー像の先端とを整合させるためのレジストローラ２
７６が配置されている。

【０２７１】転写装置２６４により感光体ドラム２５８
に形成された画像が転写された用紙Ｐが搬送される方向
には、用紙Ｐに転写されたトナー像を用紙Ｐに定着する
定着装置２８４が配置されている。

【０２７２】図７３には、図７２に示した画像形成装置
に利用される２ビーム光走査装置が示されている。

【０２７３】図７３に示されるように、光走査装置２０
１は、光源としての第１および第２のレーザ素子２０３
ａおよび２０３ｂ出射されたＮｉ＝２本のレーザビーム
を、所定の位置に配置された像面の所定の位置に向かっ
て所定の線速度で偏向する偏向手段としてのただ１つの
光偏向装置２０５を有している。なお、以下、光偏向装
置５によりレーザビームが偏向される方向を主走査方向
と示す。

【０２７４】光偏向装置５と像面との間には、光偏向装
置２０５の反射面により所定の方向に偏向された第１お
よび第２のレーザビームに所定の光学特性を与えるただ
１枚の結像レンズ２３０が配置されている。なお、結像
レンズ２３０と像面との間には、防塵ガラス２３９が配
置されている。

【０２７５】次に、光源としてのレーザ素子と光偏向装
置５との間の偏向前光学系について詳細に説明する。

【０２７６】光走査装置２０１は、Ｎｉ＝２を満たす２
つレーザ素子を含み、Ｍ (Ｍは正の整数で、ここでは
１) 群の光源２０３を有している。

【０２７７】光源２０３の第１のレーザ２０３ａと光偏
向装置５との間には、偏向前光学系としての有限焦点レ
ンズ２０９ａ、絞り２１０ａ、ハーフミラー２１２、及
び、ハイブリッドシリンダレンズ２１１が配置されてい
る。また、ハーフミラー２１２の第１のレーザ２０３ａ
からのレーザビームＬ１が入射される面と反対側の面に
は、第２のレーザ２０３ｂ、有限焦点レンズ２０９ｂお
よび絞り２１０ｂが配置されている。なお、偏向前光学
系に利用される各光学要素の光学特性、形状および材質
などは、すでに説明した第１および第２の実施例と実質
的に同一であるから詳細な説明を省略する。

【０２７８】次に、光偏向装置２０５と像面との間の１
枚レンズ偏向後光学系について詳細に説明する。

【０２７９】図７３ないし図９８ならびに表７および表
８には、偏向後光学系２３０のただ１枚の結像レンズ２
３０の第１面すなわち光入射面および第２面すなわち光
出射面のさまざまな光学特性およびレンズデータが示さ
れている。

【０２８０】

【表７】

【０２８１】

【表８】 図７４には、結像レンズ２３０の第１面すなわち光入射
面の形状が示されている。すなわち、図７４に示される
ように、結像レンズ２３０の第１面は、光軸すなわち
(ｙ＝０，ｚ＝０) に対して非対称に形成されている。

【０２８２】図７５には、結像レンズ２３０の第１面に
関し、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面すなわち
光走査面とレンズ面との交点における副走査方向の曲率
が示されている。すなわち、図７５は、図７４に示した
第１面の副走査方向の形状の特徴すなわち光軸 (ｙ＝
０，ｚ＝０) に対して結像レンズ２３０の第１面が非対
称であることを示している。また、図７５は、このレン
ズ面が、副走査方向の曲率が、主走査方向の途中で符号
を変えていることを示しており、このことによりレンズ
の副走査方向パワーの絶対値を大きくすることなく、広
い偏向角に対して副走査方向諸特性を最適化することが
できる。レンズ面では、パワーの絶対値の大きな面ほ
ど、収差を発生させやすいことが知られており、これを
避ける意味でも性能の向上を計ることができる。

【０２８３】図７６には、結像レンズ２３０の第１面に
関し、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面とレンズ
面との交点における副走査方向曲率の主走査方向座標に
対する２次微分値が示されている。すなわち、図７６
は、図７４に示した第１面の副走査方向の曲率の傾き
(方向性) が、主走査方向の光軸と交わる点に関して非
対称に変化することを示している。

【０２８４】図７７には、結像レンズ２３０の第１面に
関し、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面とレンズ
面との交点における光軸方向座標の主走査方向座標に対
する微分値が示されている。すなわち、系の光軸を含む
主走査平面と、レンズ面との交線の系の光軸方向座標に
対する主走査方向１次微分値が２つの極値を持つことが
分かる。このことにより、図７５の説明で述べた副走査
方向の特性を保ちつつ、主走査方向に関しても、広い偏
向角に対してレンズの厚みを大きくすることなく、ｆθ
特性を補正することができる。レンズの厚みが厚くなる
と、特にプラスティック成形レンズの場合成形時間が長
くなり、コストアップにつながる。

【０２８５】図７８には、結像レンズ２３０の第１面に
関し、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面とレンズ
面との交点における主走査方向曲率が示されている。す
なわち、図７８は、図７４に示した第１面の主走査方向
の形状の特徴すなわち光軸 (ｙ＝０，ｚ＝０) に対して
結像レンズ２３０の第１面が非対称であることを示して
いる。また、このレンズ面が、主走査方向の曲率が、主
走査方向の途中で符号を変えていることを示しており、
このことによりレンズの主走査方向パワーの絶対値を大
きくすることなく、広い偏向角に対して主走査方向諸特
性を最適化することができる。レンズ面では、パワーの
絶対値の大きな面ほど、収差を発生させやすいことが知
られており、これを避ける意味でも性能の向上を計るこ
とができる。

【０２８６】図７９には、結像レンズ２３０の第１面に
関し、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面とレンズ
面との交点を基準としたレンズ面の主走査方向の各点で
の副走査方向の位置が示されている。すなわち、図７９
は、図７４に示した第１面の副走査方向の形状が主走査
方向に関して非対称であることを示している。

【０２８７】図８０には、結像レンズ２３０の第１面の
副走査方向形状に関し、副走査方向形状の副走査方向ｚ
＝０での曲率を持った円弧との形状のズレ、また、図８
１には、結像レンズ２３０の第１面の主走査方向形状に
関し、主走査方向に広がる走査面に対する非対称成分が
示されている。すなわち、図８０および８１には、結像
レンズ２３０の第１面は、主走査方向および副走査方向
のいづれにも回転対称面を含まないことが示されてい
る。この面の面対称面は、ｚ＝０で定義される面の１面
のみである。なお、図８０に示されるように、副走査方
向の少なくとも４次の項より大きな項の係数を、放物
線、球面および楕円のいずれかを表す関数に、副走査方
向の他の次数の係数と独立に係数が設定された、副走査
方向高さの４次以上の多項式項を加えた形状関数により
定義して光軸を含み主走査方向に広がる走査面とレンズ
面とが交わる線の形状および副走査方向曲率半径と独立
に制御することで、主走査方向ならびに副走査方向のさ
まざまな収差特性を良好に設定できる。

【０２８８】図８２には、結像レンズ２３０の第２面す
なわち光出射面の形状が示されている。図８２に示され
るように、結像レンズ２３０の第２面は、光軸 (ｙ，
ｚ) ＝(０，０) に対して非対称に形成されている。

【０２８９】以下、図７４ないし図８１に示した結像レ
ンズ２３０の第１面すなわち光入射面と同様に、図８３
ないし図８９には、結像レンズ２３０の第２面に関し、
系の光軸を含み主走査方向に広がる平面すなわち光走査
面とレンズ面との交点における副走査方向の曲率、系の
光軸を含み主走査方向に広がる平面とレンズ面との交点
における副走査方向曲率の主走査方向座標に対する２次
微分値、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面とレン
ズ面との交点における光軸方向座標の主走査方向座標に
対する微分値、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面
とレンズ面との交点における主走査方向曲率、系の光軸
を含み主走査方向に広がる平面とレンズ面との交点を基
準としたレンズ面の主走査方向の各点での副走査方向の
位置すなわち副走査方向の形状、副走査方向形状の副走
査方向ｚ＝０での曲率を持った円弧との形状のズレ、主
走査方向に広がる走査面に対する非対称成分が、それぞ
れ、示されている。

【０２９０】図８３ないし図８９に示されるように、結
像レンズ２３０の第２面は、第１面と同様に、光軸 (ｙ
＝０，ｚ＝０) に対して主走査方向および副走査方向の
それぞれに非対称であって、副走査方向の曲率の傾きお
よび主走査方向の曲率の傾きのそれぞれが主走査方向の
光軸と交わる点に関し非対称に変化し、主走査方向およ
び副走査方向のいづれにも回転対称面を含まないことが
認められる。

【０２９１】ところで既に説明した図２３よりレンズ３
０ａの出射面は回転対称面を持たず、この面の面対称面
は、ｚ＝０で作られる面の１面のみであることがわか
る。このことにより、広い偏向角に対しても全域に渡っ
て主、副走査方向の諸特性を改善することができる。

【０２９２】また、図２４は、このレンズ面が、副走査
方向の曲率が、主走査方向の途中で符号を変えているこ
とを示しており、このことによりレンズの副走査方向パ
ワーの絶対値を大きくすることなく、広い偏向角に対し
て副走査方向諸特性を最適化することができる。レンズ
面では、パワーの絶対値の大きな面ほど、収差を発生さ
せやすいことが知られており、これを避ける意味でも性
能の向上を計ることができる。

【０２９３】一方、図２６は系の光軸を含む主走査平面
と、レンズ面との交線の系の光軸方向座標に対する主走
査方向１次微分値が２つの極値を持つことを示してお
り、このことにより、主走査方向に関して、広い偏向角
に対してレンズの厚みを大きくすることなく、ｆθ特性
を補正することができる。レンズの厚みが厚くなると、
特にプラスティック成形レンズの場合成形時間が長くな
り、コストアップにつながる。

【０２９４】また、図２７は、このレンズ面が、主走査
方向の曲率が、主走査方向の途中で符号を変えているこ
とを示しており、このことにより、レンズの主走査方向
パワーの絶対値を大きくすることなく、広い偏向角に対
して主走査方向諸特性を最適化することができる。レン
ズ面では、パワーの絶対値の大きな面ほど、収差を発生
させやすいことが知られており、これを避ける意味でも
性能の向上を計ることができる。

【０２９５】図２８は、副走査方向形状に関し、系の光
軸を含み主走査方向に広がる平面とレンズ面との交点座
標を０と置いた際の形状を示しており、副走査方向周辺
部の副走査方向光軸部に対する相対関係が主走査方向の
途中で逆転していることを示し、これは、副走査方向の
広い幅に渡って副走査方向の諸特性を向上させるために
大きく役立っている。

【０２９６】図２９は、副走査方向形状の副走査方向ｚ
＝０での曲率を持った円弧との形状のズレを示し、すな
わち放物線、球面および楕円のいずれかを表す関数に、
副走査方向の他の次数の係数と独立に係数が設定され
た、副走査方向高さの４次以上の多項式項を加えた形状
関数により定義されることを示しており、このことによ
り、図２８のような副走査方向周辺部の副走査方向光軸
部に対する相対関係が主走査方向の途中で逆転するよう
な形状を実現することができる。

【０２９７】以上、レンズ３０ａの両面が回転対称軸を
持たず走査平面との交線の光軸座標に対する走査方向１
次微分値が２つの極値を持つことがわかる。

【０２９８】これに対して、図８６は、このレンズ面
が、主走査方向の曲率が、主走査方向の途中で符号を変
えていることを示しており、このことによりレンズの主
走査方向パワーの絶対値を大きくすることなく広い偏向
角に対して主走査方向諸特性を最適化することができ
る。レンズ面では、パワーの最大値の大きな面ほど収差
を発生させやすいことが知られており、これを避ける意
味でも性能の向上を計ることができる。

【０２９９】図８７は、副走査形状に関し、系の光軸を
含み主走査方向に広がる平面とレンズ面との交点座標を
０と置いた際の形状を示しており、副走査方向周辺部の
副走査方向光軸部に対する相対位置が主走査方向の途中
で逆転していることを示し、これは、副走査方向の広い
幅に渡って副走査方向の諸特性を向上させるために大き
く役立っている。

【０３００】図８８は、副走査方向形状の副走査方向ｚ
＝０での曲率を持った円弧との形状のズレを示し、すな
わち放物線、球面および楕円のいずれかを表す関数に、
副走査方向の他の次数の係数と独立に係数が設定され
た、副走査方向高さの４次以上の多項式項を加えた形状
関数により定義されることを示しており、このことによ
り、図２８のような副走査方向周辺部の副走査方向光軸
部に対する相対位置が主走査方向の途中で逆転するよう
な形状を実現することができる。

【０３０１】以上、レンズ２３０の両面が回転対称軸を
持たず、走査平面との交線の光軸座標に対する主走査方
向１次微分値が２つの極値を持つことが分かる。

【０３０２】図９０は、結像レンズ２３０に関し、光出
射面の各主走査方向位置に対応する副走査方向の曲率か
ら光入射面の各主走査方向位置に対応する副走査方向の
曲率を取り除き、結像レンズ２３０の材質であるＰＭＭ
Ａの屈折率ｎから１ (空気中の屈折率) を除いた数値と
の積を取ることで得られた、結像レンズ２３０を薄肉レ
ンズと見なした状態の副走査方向の連続したパワーの分
布を示している。

【０３０３】図９１は、結像レンズ２３０に関し、光出
射面の各主走査方向位置に対応する主走査方向の曲率半
径から光入射面の各主走査方向位置に対応する主走査方
向の曲率半径を取り除き、結像レンズ２３０の材質であ
るＰＭＭＡの屈折率ｎから１(空気中の屈折率) を除い
た数値との積を取ることで得られた、結像レンズ２３０
を薄肉レンズと見なした状態における主走査方向の連続
したパワーの分布を示している。

【０３０４】図９２は、光源２０３の第１レーザ２０３
ａおよび第２レーザ２０３ｂのそれぞれから出射された
互いに対をなす２つのレーザビームＬ１およびＬ２のそ
れぞれの副走査方向の相対位置を示している。図９２に
示されるように、互いに対をなす２つのレーザビームす
なわちＮｉ＝２のレーザビームは、副走査方向に関し、
結像レンズ２３０の光入射面すなわち第１面と像面との
間、系の光軸と交差するよう、レンズの特性が規定され
ている。これにより、Ｎｉ＝２本のレーザビームのビー
ム間隔を、温度および湿度の変化に拘らず、一定に維持
できる。

【０３０５】以下、図９３ないし図９８に、結像レンズ
２３０により提供されるさまざまな特性について、主走
査方向像面ビーム位置を軸として、詳細に説明する。

【０３０６】図９３は、屈折率を変化させた状態を含む
像面でのレーザビームの主走査方向ならびに副走査方向
のそれぞれのデフォーカス量すなわちｚ軸方向の変動を
示している。なお、添字１，２および３は、それぞれ、
屈折率ｎ＝１．４８５５，ｎ＝１．４８２１およびｎ＝
１．４８８９の条件に対応される。図９３に示されるよ
うに、それぞれのデフォーカス量は、最大で、±１．１
[ｍｍ] の範囲内に抑えられている。

【０３０７】図９４は、屈折率を変化させた状態を含む
像面での主走査方向の相互の間隔のずれ (間隔の変動)
の程度を示している。なお、添字１，２および３は、そ
れぞれ、屈折率ｎ＝１．４８５５，ｎ＝１．４８２１お
よびｎ＝１．４８８９の条件に対応される。図９４に示
されるように、それぞれのビーム間隔の変動の大きさ
は、最大のレーザビームで、０．０００９ [ｍｍ] の範
囲内に抑えられる。

【０３０８】図９５は、主走査方向ならびに副走査方向
のビーム径の変動率すなわち収光角の逆数の変動率を示
している。なお、符号ＹＡＮＧは主走査方向、ＺＹＡＧ
は副走査方向に、それぞれ対応される。図９５に示され
るように、ビーム径の変動率は、ピーク−ピークで８％
程度に抑えられている。

【０３０９】図９６は、像面でのレーザビームの主走査
方向のｆθ特性の変動率を示している。図９６に示され
るように、ｆθ特性は、レーザビームの種類によらず、
おおむね、０．３％の範囲に抑えられている。

【０３１０】図９７は、光偏向装置の多面鏡の各反射面
の面倒れが１分以内に収められた状態におけるレーザビ
ームの副走査方向のビーム位置の変動を示している。図
９７に示されるように、ビーム位置の変動は、最大で、
０．００１ [ｍｍ] に抑えられている。面倒れ補正が無
い場合、この値は０．１８６になり、レンズ２３０は面
倒れ補正率１／１８６であると言える。

【０３１１】図９８は、主走査方向の像面ビーム位置に
対する透過率の変動を示している。図９８に示されるよ
うに、透過率の変動は、レーザビームの種類によらず、
おおむね、４％の範囲に抑えられている。

【０３１２】以上説明したように、第１面すなわち入射
面および第２面すなわち出射面の形状を主走査方向なら
びに副走査方向のそれぞれの位置で最適化することによ
り、ただ１枚の結像レンズのみにより、像面における球
面収差、コマ収差、像面湾曲あるいは倍率誤差などの収
差特性を、所定の範囲内に収めることが可能となる。

【０３１３】すなわち、主走査方向に広がる走査面とレ
ンズ面の交わる線の形状をレンズ面を貫く系の光軸に対
して非対称とすることにより、主走査方向の結像面が像
面から大きく外れること、及び、ｆθ特性が主走査方向
の光軸を挟んでずれることを防止できる。また、光軸か
ら大きくずれるレーザビームに対しても、主走査方向お
よび副走査方向のそれぞれに関し、フレアを低減可能と
なる。さらに、主走査方向のどの位置を通過されるビー
ムの強度分布の変動量を所定の範囲以下に収めることが
できる。

【０３１４】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の光走査
装置によれば、Ｎｉのビーム間距離に対し、温度および
湿度の影響による屈折率、形状変化による変動の影響が
低減される。また、Ｍ群のビームに対し、同様に、機能
する。さらに、像面近傍でのビームウエスト位置の温度
および湿度の変動による影響が抑えられることから、ビ
ーム径の変動が低減される。

【０３１５】またさらに、偏向手段に対して入射光を正
面以外の方向からも入射可能となることから、偏向手段
の回転ミラーの非対称性に起因する主走査方向のさまざ
まな特性を改善できる。また、有効振り角あるいは走査
幅を向上できる。さらに、回転ミラーの面倒れの補正率
が拡大されることにより、副走査方向のビーム間隔が均
一化される。またさらに、放物線、球面および楕円のい
ずれかを表す関数に、副走査方向の他の次数の係数と独
立に係数が設定された、副走査方向高さの４次以上の多
項式項を加えた形状関数により、副走査方向の球面収差
およびコマ収差等も改善される。さらにまた、副走査方
向のビームの位置の変動が低減される。

【０３１６】さらにまた、各ビームごとの画像の書き込
みタイミングを一致させることができる。また、温度上
昇などによりタイミングの再現性が変化することが防止
される。さらに、ハウジングなどが変形した場合であっ
ても、Ｎｉ個のビームの位置を正確に検出できる。

【０３１７】またさらに、解像度設定手段の信号に従っ
て第１の解像度と第１の解像度よりも小さい第２の解像
度の少なくとも２つの解像度のいづれかを選択可能であ
って、前記第１の解像度が選択された場合には、Ｎ_ｉ本
の光の像面での主走査方向に垂直な、副走査方向の間隔
ＧＰ［ｍｍ］を、２５．４／ＤＰＩ _０ 、ＡＭＰ＝１．２
〜１．６の条件下で、Ｄｏ＝ＧＰ×ＡＭＰとし、Ｎ_ｉ本
の光線を使用してそれぞれ１本の光線で１画素分の潜像
を形成するとともに、前記第２の解像度が選択された場
合には、ＬＧＰ＝２５．４／ＤＰＩおよびＡＭＰ＝１．
２〜１．６の条件下で、Ｎ_ｉ本の光線の像面での副走査
方向の間隔ＧＰ´［ｍｍ］を、 ＧＰ´＝ＡＭＰ×ＬＧＰ×｛（１−ＤＰＩ／ＤＰＩｏ）／（Ｐ_ｉ−１）｝ とし、Ｐ_ｉ［Ｐ_ｉは２以上の整数］本の光線により１画
素分の潜像を形成することにより、解像度が変更されて
も、最適な潜像を提供できる。

【０３１８】従って、主走査線曲がりあるいはｆθ特性
が不均一になることが防止される。また、色ずれあるい
は画像濃度のむらもしくは画像のにじみなどのさまざま
な不具合が除去される。

【０３１９】

【０３２０】これらにより、低コストでカラー画像を提
供可能となる。

【０３２１】なお、Ｍ群が１である場合には、結像レン
ズを１枚のみに低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例であるマルチビーム光走査装
置が利用される画像形成装置の概略断面図。

【図２】図１に示した画像形成装置に組み込まれる光走
査装置の光学部材の配置を示す概略平面図。

【図３】図２に示した光走査装置を第１の光源と光偏向
装置との間の系の光軸に沿って切断した部分断面図。

【図４】図２に示した光走査装置の副走査方向部分断面
であって、光偏向装置に向かう第１ないし第４のレーザ
ビームの状態を示す概略図。

【図５】図２に示した光走査装置を光偏向装置の偏向角
が０°の位置で切断した概略断面図。

【図６】図５に示した光偏向装置の偏向角が０°の位置
で切断した光走査装置のミラーなどを取り除いた光路展
開図。

【図７】図２に示した光走査装置の偏向前光学系の各光
学部材が配置される状態を示す概略平面図。

【図８】図２に示した光走査装置のレーザ合成ミラーユ
ニットを示す平面図および側面図

【図９】図２に示した光走査装置の水平同期検出用折り
返しミラーの概略斜視図。

【図１０】図２に示した光走査装置の出射ミラーの調整
機構を示す概略斜視図。

【図１１】図１に示した画像形成装置におけるレジスト
補正の原理を示す概略図。

【図１２】図１１に示したレジストセンサの概略断面
図。

【図１３】図１２に示したレジストセンサのレジスト検
知出力を示す模式図。

【図１４】図１に示した画像形成装置の画像制御部のブ
ロック図。

【図１５】図２に示した光走査装置の第１のｆθレンズ
の入射面の形状を示す斜視図。

【図１６】図２に示した光走査装置の第１のｆθレンズ
の入射面の主走査方向に広がる走査面とレンズ面で交わ
る部分の副走査方向曲率を示すグラフ。

【図１７】図２に示した光走査装置の第１のｆθレンズ
の入射面に関し、系の光軸を含み主走査方向に広がる平
面とレンズ面との交点における副走査方向曲率の主走査
方向座標に対する２次微分値を示すグラフ。

【図１８】図２に示した光走査装置の第１のｆθレンズ
の入射面に関し、系の光軸を含み主走査方向に広がる平
面とレンズ面との交点における光軸方向座標の主走査方
向座標に対する微分値を示すグラフ。

【図１９】図２に示した光走査装置の第１のｆθレンズ
の入射面の主走査方向に広がる走査面とレンズ面で交わ
る部分の主走査方向曲率を示すグラフ。

【図２０】図２に示した光走査装置の第１のｆθレンズ
の入射面の副走査形状に関し、系の光軸を含み主走査方
向に広がる平面とレンズ面との交点を基準としたレンズ
面の主走査方向の各点での副走査方向の位置を示すグラ
フ。

【図２１】図２に示した光走査装置の第１のｆθレンズ
の入射面の副走査方向形状の副走査方向ｚ＝０での曲率
を持った円弧との形状のズレを示す概略図。

【図２２】図２に示した光走査装置の第１のｆθレンズ
の入射面の主走査方向に広がる走査面に対する非対称成
分（ｙの奇数次項を含む項の値の和）を示す概略図。

【図２３】図２に示した光走査装置の第１のｆθレンズ
の出射面の形状を示す斜視図。

【図２４】図２に示した光走査装置の第１のｆθレンズ
の出射面の主走査方向に広がる走査面とレンズ面で交わ
る部分の副走査方向曲率を示すグラフ。

【図２５】図２に示した光走査装置の第１のｆθレンズ
の出射面に関し、系の光軸を含み主走査方向に広がる平
面とレンズ面との交点における副走査方向曲率の主走査
方向座標に対する２次微分値を示すグラフ。

【図２６】図２に示した光走査装置の第１のｆθレンズ
の出射面に関し、系の光軸を含み主走査方向に広がる平
面とレンズ面との交点における光軸方向座標の主走査方
向座標に対する微分値を示すグラフ。

【図２７】図２に示した光走査装置の第１のｆθレンズ
の出射面の主走査方向に広がる走査面とレンズ面で交わ
る部分の主走査方向曲率を示すグラフ。

【図２８】図２に示した光走査装置の第１のｆθレンズ
の出射面の副走査形状に関し、系の光軸を含み主走査方
向に広がる平面とレンズ面との交点を基準としたレンズ
面の主走査方向の各点での副走査方向の位置を示すグラ
フ。

【図２９】図２に示した光走査装置の第１のｆθレンズ
の出射面の副走査方向形状の副走査方向ｚ＝０での曲率
を持った円弧との形状のズレを示す概略図。

【図３０】図２に示した光走査装置の第１のｆθレンズ
の出射面の主走査方向に広がる走査面に対する非対称成
分（ｙの奇数次項を含む項の値の和）を示す概略図。

【図３１】図２に示した光走査装置の第２のｆθレンズ
の入射面の形状を示す斜視図。

【図３２】図２に示した光走査装置の第２のｆθレンズ
の入射面の主走査方向に広がる走査面とレンズ面で交わ
る部分の副走査方向曲率を示すグラフ。

【図３３】図２に示した光走査装置の第２のｆθレンズ
の入射面に関し、系の光軸を含み主走査方向に広がる平
面とレンズ面との交点における副走査方向曲率の主走査
方向座標に対する２次微分値を示すグラフ。

【図３４】図２に示した光走査装置の第２のｆθレンズ
の入射面に関し、系の光軸を含み主走査方向に広がる平
面とレンズ面との交点における光軸方向座標の主走査方
向座標に対する微分値を示すグラフ。

【図３５】図２に示した光走査装置の第２のｆθレンズ
の入射面の主走査方向に広がる走査面とレンズ面で交わ
る部分の主走査方向曲率を示すグラフ。

【図３６】図２に示した光走査装置の第２のｆθレンズ
の入射面の副走査形状に関し、系の光軸を含み主走査方
向に広がる平面とレンズ面との交点を基準としたレンズ
面の主走査方向の各点での副走査方向の位置を示すグラ
フ。

【図３７】図２に示した光走査装置の第２のｆθレンズ
の入射面の副走査方向形状の副走査方向ｚ＝０での曲率
を持った円弧との形状のズレを示す概略図。

【図３８】図２に示した光走査装置の第２のｆθレンズ
の入射面の主走査方向に広がる走査面に対する非対称成
分（ｙの奇数次項を含む項の値の和）を示す概略図。

【図３９】図２に示した光走査装置の第２のｆθレンズ
の出射面の形状を示す斜視図。

【図４０】図２に示した光走査装置の第２のｆθレンズ
の出射面の主走査方向に広がる走査面とレンズ面で交わ
る部分の副走査方向曲率を示すグラフ。

【図４１】図２に示した光走査装置の第２のｆθレンズ
の出射面に関し、系の光軸を含み主走査方向に広がる平
面とレンズ面との交点における副走査方向曲率の主走査
方向座標に対する２次微分値を示すグラフ。

【図４２】図２に示した光走査装置の第２のｆθレンズ
の出射面に関し、系の光軸を含み主走査方向に広がる平
面とレンズ面との交点における光軸方向座標の主走査方
向座標に対する微分値を示すグラフ。

【図４３】図２に示した光走査装置の第２のｆθレンズ
の出射面の主走査方向に広がる走査面とレンズ面で交わ
る部分の主走査方向曲率を示すグラフ。

【図４４】図２に示した光走査装置の第２のｆθレンズ
の出射面の副走査形状に関し、系の光軸を含み主走査方
向に広がる平面とレンズ面との交点を基準としたレンズ
面の主走査方向の各点での副走査方向の位置を示すグラ
フ。

【図４５】図２に示した光走査装置の第２のｆθレンズ
の出射面の副走査方向形状の副走査方向ｚ＝０での曲率
を持った円弧との形状のズレを示す概略図。

【図４６】図２に示した光走査装置の第２のｆθレンズ
の出射面の主走査方向に広がる走査面に対する非対称成
分（ｙの奇数次項を含む項の値の和）を示す概略図。

【図４７】図２に示した光走査装置の第１のｆθレンズ
の副走査方向の全域のパワーを示すグラフ。

【図４８】図２に示した光走査装置の第１のｆθレンズ
の主走査方向の全域のパワーを示すグラフ。

【図４９】図２に示した光走査装置の第２のｆθレンズ
の副走査方向の全域のパワーを示すグラフ。

【図５０】図２に示した光走査装置の第２のｆθレンズ
の主走査方向の全域のパワーを示すグラフ。

【図５１】図２に示した光走査装置のハイブリッドシリ
ンダレンズを通過されたあとの各レーザビームのハイブ
リッドシリンダレンズの光軸に対する副走査方向の相対
位置を示す概略図。

【図５２】図２に示した光走査装置のマゼンタ用第１レ
ーザ素子からのレーザビームの主走査方向像面ビーム位
置に対する主走査方向ならびに副走査方向のそれぞれの
デフォーカス量を示すグラフ。

【図５３】図２に示した光走査装置のシアン用第１レー
ザ素子からのレーザビームの主走査方向像面ビーム位置
に対する主走査方向ならびに副走査方向のそれぞれので
フォーカス量を示すグラフ。

【図５４】図２に示した光走査装置のブラック用第１レ
ーザ素子およびイエロー用第１レーザ素子のそれぞれか
らのレーザビームの主走査方向像面ビーム位置に対する
主走査方向ならびに副走査方向のそれぞれのでフォーカ
ス量を示すグラフ。

【図５５】図２に示した光走査装置のマゼンタ用第１レ
ーザ素子からのレーザビームの主走査方向像面ビーム位
置に対する主走査線曲りの程度を示すグラフ。

【図５６】図２に示した光走査装置のシアン用第１レー
ザ素子からのレーザビームの主走査方向像面ビーム位置
に対する主走査線曲りの程度を示すグラフ。

【図５７】図２に示した光走査装置のブラック用第１レ
ーザ素子およびイエロー用第１レーザ素子シアン用のそ
れぞれからのレーザビームの主走査方向像面ビーム位置
に対する主走査線曲りの程度を示すグラフ。

【図５８】図２に示した光走査装置のマゼンタ用第１レ
ーザ素子および第２レーザ素子からのレーザビーム相互
の主走査方向像面ビーム位置に対するビーム間隔のばら
つきの程度を示すグラフ。

【図５９】図２に示した光走査装置のシアン用第１レー
ザおよび第２レーザからのレーザビーム相互の主走査方
向像面ビーム位置に対するビーム間隔のばらつきの程度
を示すグラフ。

【図６０】図２に示した光走査装置のブラック用第１レ
ーザおよび第２レーザならびにイエロー用第１レーザお
よび第２レーザのそれぞれからのレーザビーム相互の主
走査方向像面ビーム位置に対するビーム間隔のばらつき
の程度を示すグラフ。

【図６１】図２に示した光走査装置のマゼンタ用第１レ
ーザ、シアン用第１レーザ、ブラック用第１レーザおよ
びイエロー用第１レーザのそれぞれからのレーザビーム
の主走査方向像面ビーム位置に対する収光角の逆数すな
わちビーム径の変動率を示すグラフ。

【図６２】図２に示した光走査装置のマゼンタ用第１レ
ーザ素子、シアン用第１レーザ素子、ブラック用第１レ
ーザ素子およびイエロー用第１レーザ素子のそれぞれか
らのレーザビームの主走査方向像面ビーム位置に対する
ｆθ特性の変動率を示すグラフ。

【図６３】図２に示した光走査装置のマゼンタ用第１レ
ーザ素子、シアン用第１レーザ素子、ブラック用第１レ
ーザ素子およびイエロー用第１レーザ素子のそれぞれか
らのレーザビームの主走査方向像面ビーム位置に対する
面倒れ補正された副走査方向のビーム位置のばらつきの
程度を示すグラフ。

【図６４】図２に示した光走査装置のマゼンタ用第１レ
ーザ素子、シアン用第１レーザ素子、ブラック用第１レ
ーザ素子およびイエロー用第１レーザ素子のそれぞれか
らのレーザビームの主走査方向像面ビーム位置に対する
透過率の変動の程度を示すグラフ。

【図６５】図１に示した画像形成装置とは異なる別の画
像形成装置を示す概略断面図。

【図６６】図６５に示した画像形成装置に組み込まれる
光走査装置の光学部材の配置を示す概略平面図。

【図６７】図６５に示した光走査装置を光偏向装置の偏
向角が０°の状態で切断した部分断面図。

【図６８】図２に示した光走査装置の光源すなわち発光
ユニットの一例を示す概略図。

【図６９】図２に示した光走査装置のレーザビームの間
隔を検知する状態を示す概略平面図。

【図７０】図２に示した光走査装置のレーザビームの間
隔を検知する状態を示す概略断面図。

【図７１】図６５に示した画像形成装置における解像度
切り替えのためにレーザビームの間隔を変更する例を示
す概略図。

【図７２】図１および図６５に示した画像形成装置とは
さらに異なる画像形成装置を示す概略断面図。

【図７３】図７２に示した画像形成装置に組み込まれる
光走査装置の光学部材の配置を示す概略平面図。

【図７４】図７３に示した光走査装置のｆθレンズの入
射面の形状を示す斜視図。

【図７５】図７３に示した光走査装置のｆθレンズの入
射面の主走査方向に広がる走査面とレンズ面で交わる部
分の副走査方向曲率を示すグラフ。

【図７６】図７３に示した光走査装置のｆθレンズの入
射面に関し、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面と
レンズ面との交点における副走査方向曲率の主走査方向
座標に対する２次微分値を示すグラフ。

【図７７】図７３に示した光走査装置のｆθレンズの入
射面の主走査方向に広がる走査面とレンズ面で交わる部
分の主走査方向の１次微分値を示すグラフ。

【図７８】図７３に示した光走査装置のｆθレンズの入
射面の主走査方向に広がる走査面とレンズ面で交わる部
分の主走査方向曲率を示すグラフ。

【図７９】図７３に示した光走査装置のｆθレンズの入
射面の副走査形状に関し、系の光軸を含み主走査方向に
広がる平面とレンズ面との交点を基準としたレンズ面の
主走査方向の各点での副走査方向の位置を示すグラフ。

【図８０】図７３に示した光走査装置のｆθレンズの入
射面の副走査方向形状の副走査方向ｚ＝０での曲率を持
った円弧との形状のズレを示すグラフ。

【図８１】図７３に示した光走査装置のｆθレンズの入
射面の主走査形状に関し、主走査方向に広がる走査面に
対する非対称成分を示す概略図。

【図８２】図７３に示した光走査装置のｆθレンズの出
射面の形状を示す斜視図。

【図８３】図７３に示した光走査装置のｆθレンズの出
射面の主走査方向に広がる走査面とレンズ面で交わる部
分の副走査方向曲率を示すグラフ。

【図８４】図７３に示した光走査装置のｆθレンズの出
射面に関し、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面と
レンズ面との交点における副走査方向曲率の主走査方向
座標に対する２次微分値を示すグラフ。

【図８５】図７３に示した光走査装置のｆθレンズの出
射面の主走査方向に広がる走査面とレンズ面で交わる部
分の主走査方向の１次微分値を示すグラフ。

【図８６】図７３に示した光走査装置のｆθレンズの出
射面の主走査方向に広がる走査面とレンズ面で交わる部
分の主走査方向曲率を示すグラフ。

【図８７】図７３に示した光走査装置のｆθレンズの出
射面の副走査形状に関し、系の光軸を含み主走査方向に
広がる平面とレンズ面との交点を基準としたレンズ面の
主走査方向の各点での副走査方向の位置を示すグラフ。

【図８８】図７３に示した光走査装置のｆθレンズの出
射面の副走査方向形状の副走査方向ｚ＝０での曲率を持
った円弧との形状のズレを示すグラフ。

【図８９】図７３に示した光走査装置のｆθレンズの出
射面の主走査形状に関し、主走査方向に広がる走査面に
対する非対称成分を示す概略図。

【図９０】図７３に示した光走査装置のｆθレンズの副
走査方向の全域のパワーを示すグラフ。

【図９１】図７３に示した光走査装置のｆθレンズの主
走査方向の全域のパワーを示すグラフ。

【図９２】図７３に示した光走査装置のハイブリッドシ
リンダレンズを通過されたあとのハイブリッドシリンダ
レンズの光軸に対する第１および第２のレーザ素子から
のレーザビームの副走査方向の相対位置を示す概略図。

【図９３】図７３に示した光走査装置の第１のレーザ素
子のレーザビームの主走査方向像面ビーム位置に対する
主走査方向ならびに副走査方向のそれぞれのデフォーカ
ス量を示すグラフ。

【図９４】図７３に示した光走査装置の第１のレーザの
主走査方向像面ビーム位置に対する第２のレーザのビー
ム間隔のばらつきの程度を示すグラフ。

【図９５】図７３に示した光走査装置の第１のレーザ素
子の主走査方向像面ビーム位置に対する収光角の逆数す
なわちビーム径の変動率を示すグラフ。

【図９６】図７３に示した光走査装置の第１のレーザ素
子の主走査方向像面ビーム位置に対するｆθ特性の変動
率を示すグラフ。

【図９７】図７３に示した光走査装置の第１のレーザ素
子の主走査方向像面ビーム位置に対する面倒れ補正され
た副走査方向のビーム位置のばらつきすなわち偏差の程
度を示すグラフ。

【図９８】図７３に示した光走査装置の第１のレーザ素
子の主走査方向像面ビーム位置に対する透過率の変動の
程度を示すグラフ。

【符号の説明】

１…マルチビーム光走査装置、 １ａ…中間ベー
ス、３Ｙ，３Ｍ，３Ｃおよび３Ｂ…光源 (第１の光学手
段) 、３Ｙａ…イエロー第１レーザ、 ３Ｙｂ…
イエロー第２レーザ、３Ｍａ…マゼンタ第１レーザ、
３Ｍｂ…マゼンタ第２レーザ、３Ｃａ…シアン第
１レーザ、 ３Ｃｂ…シアン第２レーザ、３Ｂ
ａ…黒第１レーザ、 ３Ｂｂ…黒第２レー
ザ、５ …光偏向装置、 ５ａ…多面
鏡本体、７Ｙ，７Ｍ，７Ｃおよび７Ｂ…偏向前光学系
(第１の光学手段) 、９Ｙ，９Ｍ，９Ｃおよび９Ｂ…有
限焦点レンズ (第１の光学手段) 、１１Ｙ，１１Ｍ，１
１Ｃおよび１１Ｂ…ハイブリッドシリンダレンズ、１３
…レーザ合成ミラーユニット、 １３Ｍ…マゼンタ反
射面、１３Ｙ…シアン反射面、 １３Ｂ…
黒反射面、１３α…ベース、 １５
…保持部材、１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃおよび１７Ｂ…プ
ラスチックシリンダレンズ、１９Ｙ，１９Ｍ，１９Ｃお
よび１９Ｂ…ガラスシリンダレンズ、２３…水平同期検
出器、 ２５…水平同期用折り返しミラー ３０…偏向後光学系 (第２の光学手段) 、３０ａ…第１
の結像レンズ、 ３０ｂ…第２の結像レンズ、
３３Ｙ，３３Ｍ，３３Ｃおよび３３Ｂ…第１の折り返し
ミラー、３５Ｙ，３５Ｍおよび３５Ｃ…第２の折り返し
ミラー、３７Ｙ，３７Ｍおよび３７Ｃ…第３の折り返し
ミラー、３９Ｙ，３９Ｍ，３９Ｃおよび３９Ｂ…防塵ガ
ラス、４１Ｙ，４１Ｍおよび４１Ｃ…固定部、４３Ｙ，
４３Ｍおよび４３Ｃ…ミラー押さえ板ばね、４５Ｙ，４
５Ｍおよび４５Ｃ…突起、４７Ｙ，４７Ｍおよび４７Ｃ
…止めねじ、５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃおよび５０Ｂ…画
像形成部、５２…搬送ベルト、 ５４
…ベルト駆動ローラ、５６…テンションローラ、５８
Ｙ，５８Ｍ，５８Ｃおよび５８Ｂ…感光体ドラム、６０
Ｙ，６０Ｍ，６０Ｃおよび６０Ｂ…帯電装置、６２Ｙ，
６２Ｍ，６２Ｃおよび６２Ｂ…現像装置、６４Ｙ，６４
Ｍ，６４Ｃおよび６４Ｂ…転写装置、６６Ｙ，６６Ｍ，
６６Ｃおよび６６Ｂ…クリーナ、６８Ｙ，６８Ｍ，６８
Ｃおよび６８Ｂ…除電装置、７０…用紙カセット、
７２…送り出しローラ、７４…レジストロ
ーラ、 ７６…吸着ローラ、７８…レジス
トセンサ、 ８０…レジストセンサ、８２
…搬送ベルトクリーナ、 ８４…定着装置、１
００…画像形成装置、 １０１…主制御装
置、１０２…ＲＡＭ、 １０３…不
揮発性メモリ、１１０…画像制御部、
１１１…画像制御ＣＰＵ、１１２…バスライン、
１１３…タイミング制御部、１１４Ｙ，１１
４Ｍ，１１４Ｃおよび１１４…画像メモリ、１１５Ｙ，
１１５Ｍ，１１５Ｃおよび１１５…データ制御部、１１
６Ｙ，１１６Ｍ，１１６Ｃおよび１１６…レーザ駆動
部、１１７Ｙ，１１７Ｍ，１１７Ｃおよび１１７…レジ
スト補正演算装置、１１８Ｙ，１１８Ｍ，１１８Ｃおよ
び１１８…タイミング設定装置、１１９Ｙ，１１９Ｍ，
１１９Ｃおよび１１９…発振周波数可変回路、１２１…
水平同期信号発生回路、 Ｐ…用紙。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−214174（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−203315（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 26/10 B41J 2/44

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ΣＮ_ｉ（Ｎ_１＋Ｎ_２＋・・・＋Ｎ_Ｍ）［Ｍ
   とＮ_ｉは１以上の整数でＭが１のときにΣＮ_ｉ＝Ｎ_１、
   かつ、Ｎ_ｉのうちの少なくとも１つは２以上の整数］の
   光源と、 前記ΣＮ_ｉ個のそれぞれの光源からのΣＮ_ｉ本の出射光
   を主走査方向と直交する副走査方向に収束させるための
   副走査方向に正のパワーが与えられたＭ組の光学部材
   と、 回転可能に形成された反射面を有し、光を主走査方向に
   偏向する１つの偏光手段と、を含む第１の光学手段と、 前記偏向手段により偏向されたΣＮ_ｉ本の副走査方向の
   １／ｅ ^２ 直径をＤｏで規定される光を所定像面に等速で
   走査するように結像し、前記偏向手段の面倒れを補正す
   る機能を持つレンズを、含む第２の光学手段と、前記光のうち、Ｎ _ｉ が２以上の光については、前記所定
   像面上での副走査方向の間隔を変更する解像度変更機構
   と、 を有し、 解像度設定手段の信号に従って第１の解像度ＤＰＩ_０と
   第１の解像度よりも小さい第２の解像度ＤＰＩの少なく
   とも２つの解像度のいづれかを選択可能であって、前記
   第１の解像度が選択された場合には、Ｎ_ｉ本の光の像面
   での主走査方向に垂直な、副走査方向の間隔ＧＰ［ｍ
   ｍ］を、２５．４／ＤＰＩ_０ 、ＡＭＰ＝１．２〜１．６
   の条件下、Ｄｏ＝ＧＰ×ＡＭＰとし、Ｎ_ｉ本の光線を使
   用してそれぞれ１本の光線で１画素分の潜像を形成する
   とともに、前記第２の解像度が選択された場合には、Ｌ
   ＧＰ＝２５．４／ＤＰＩおよびＡＭＰ＝１．２〜１．６
   の条件下で、Ｎ_ｉ本の光線の像面での副走査方向の間隔
   ＧＰ´［ｍｍ］を、 ＧＰ´＝ＡＭＰ×ＬＧＰ×｛（１−ＤＰＩ／ＤＰＩ_０）／（Ｐ_ｉ−１）｝ とし、Ｐ_ｉ［Ｐ_ｉは２以上の整数］本の光線により１画
   素分の潜像を形成することを特徴とする光走査装置。