JP3434502B2 - Optical scanning device - Google Patents

Optical scanning device

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JP3434502B2
JP3434502B2 JP2001159506A JP2001159506A JP3434502B2 JP 3434502 B2 JP3434502 B2 JP 3434502B2 JP 2001159506 A JP2001159506 A JP 2001159506A JP 2001159506 A JP2001159506 A JP 2001159506A JP 3434502 B2 JP3434502 B2 JP 3434502B2
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optical
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貴志 白石
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Toshiba Corp
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multi-beam optical scanning device for scanning a plurality of beams, which is applicable to a multi-drum type color printer, a multi-drum type color copying machine, a high-speed laser printer, a digital copying machine and the like. The present invention relates to an image forming apparatus using a multi-beam optical scanning device.

【0002】[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。
2. Description of the Related Art For example, in an image forming apparatus such as a multi-drum type color printer or a multi-drum type color copier, a plurality of image forming sections corresponding to color separated color components and a color image forming section An optical scanning device (laser exposure device) that provides image data corresponding to the component, that is, a plurality of laser beams is used.

【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。
In this type of image forming apparatus, there are an example in which a plurality of optical scanning devices are arranged corresponding to each image forming section, and a multi-beam optical scanning device formed so as to be able to provide a plurality of laser beams. It is known that they are arranged.

【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。
Generally, an optical scanning device includes a semiconductor laser element as a light source, a first lens group for narrowing the beam diameter of a laser beam emitted from the laser element to a predetermined size,
An optical deflecting device that continuously reflects the laser beam narrowed down by the first lens group in a direction orthogonal to the direction in which the recording medium is conveyed, and a laser beam deflected by the optical deflecting device to a predetermined position on the recording medium. It has a second lens group for forming an image. In many cases, the direction in which the laser beam is deflected by the optical deflector is referred to as the main scanning direction, and the direction in which the recording medium is conveyed, that is, the direction orthogonal to the main scanning direction is referred to as the sub-scanning direction.

【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。
By the way, it is known that the number of rotations of the rotary mirror of the optical deflector is proportional to the resolution and the image forming speed required for the image forming apparatus, that is, the process speed. Also, the image frequency is proportional to the square of the resolution and the process speed. From this, it is known that in order to improve the resolution or the process speed, it is necessary to increase the number of rotations of the rotating mirror of the optical deflector and to secure a sufficient image frequency.

【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。
However, increasing the rotational speed of the rotary mirror of the optical deflector increases the time required until the rotational speed of the rotary mirror stabilizes. Therefore, the image is actually output after the print request signal is input. However, there is a problem of increasing the time until printed. Further, as the number of rotations of the rotating mirror is increased, there is a problem that the cost is significantly increased due to factors such as the material of the bearing, durability, and assembly accuracy. Separately from this, since the windage of the rotating mirror is increased by increasing the number of rotations of the rotating mirror, it is required to improve the output of the motor used for rotating the rotating mirror.

【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。
On the other hand, in order to increase the image frequency, not only the length of the signal line needs to be shortened but also the line width needs to be narrowed, and the influence of stray capacitance or noise is increased at an accelerating rate. Therefore, there is a problem that the cost is increased.

【0008】[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。
By the way, if image information can be recorded on a recording medium by N laser beams, for example, the number of rotations of the rotating mirror and the image frequency are reduced to 1 / N, respectively. To be done. Therefore, many multi-beam optical scanning devices have been proposed so far.

【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。
For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 59-188616, when the number of multi-beams is N, N sets of semiconductor lasers, cylinder lenses and glass f.theta. An example of using two sheets is disclosed.

【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。
However, JP-A-59-188616
In the example disclosed in Japanese Patent Publication, as a single optical scanning device,
The increase in the number of lenses or mirrors increases the cost of parts and assembly cost, or increases the size and weight of the optical scanning device alone. Also, f
The deviation of the main scanning line of the laser beam for each color component or the deviation of the aberration characteristic represented by the fθ characteristic on the image plane due to the shape error, individual error, or mounting error of the θ lens becomes uneven. It has been known. The main scanning line curve indicates that the trajectory of the laser beam scanned toward the image plane is curved, and the non-uniformity of the fθ characteristics means that the beam position on the image plane relative to the angle θ of the scanned laser beam is mutual. It shows that it shifts to.

【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。
The bending of the main scanning line or the non-uniformity of the fθ characteristic causes various problems in the color image forming apparatus, such as color misregistration, image density unevenness or image bleeding.

【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。
Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 2-58014 discloses an example in which two laser beams pass through one of the two fθ lenses, and the remaining lenses use two sets for each laser beam. Has been done. However, even with this method, the main scanning line bending and the fθ characteristic cannot be made uniform, and there is a problem that, for example, color misregistration or image density unevenness occurs.

【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。
In the examples shown in JP-A-59-188616 and JP-A-2-58014, although M multi-beams can be passed,
It does not correspond when each of the M beams includes Ni (2 or more) beams. Therefore, in order to improve the resolution or the process speed, it is required to increase the rotation speed of the rotating mirror and the image frequency.

【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。
Japanese Patent Laid-Open No. 4-50908 discloses a lens in which the radius of curvature of the lens in the sub-scanning direction can be defined regardless of the shape in the main scanning direction. However, the lens disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-50908 has symmetry in the plane in the main scanning direction and the plane in the sub scanning direction including the optical axis. There is a problem of deterioration. Further, in the example shown in this publication, since the cross section in the sub-scanning direction is an arc, there is a problem that the beam spacing in the sub-scanning direction is not constant when a plurality of beams are passed. Further, in the example shown in this publication, since the light transmittance in the peripheral portion is greatly reduced as compared with the vicinity of the center, there is a problem that color unevenness is likely to occur in a halftone image or a color image. .

【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。
Japanese Unexamined Patent Publication No. 57-67375 discloses a method of detecting horizontal synchronization provided by a plurality of beams with the same detector. However, in the example disclosed in JP-A-57-67375, in order to guide each of the plurality of beams to the distributor, it is required to separate each beam in the main scanning direction. Therefore, there is a problem that it is difficult to match the image writing timing for each beam.

【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。
JP-A-59-26005 and 260
In Japanese Patent Publication No. 06, one of a plurality of laser elements is made to emit light to detect horizontal synchronization, and when the horizontal synchronization is detected, the emission of the corresponding laser element is stopped and the other laser elements are made to emit light. An example is shown. However, it is required to separate each beam in the main scanning direction. Therefore, there is a problem that it is difficult to match the image writing timing for each beam.

【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。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-73369 shows an example in which the writing timing of another beam is set based on the horizontal synchronizing signal of one beam. However, this method has a problem that the timing reproducibility is likely to change due to temperature rise and the like.

【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。
Japanese Unexamined Patent Publication No. 61-25366 discloses a laser power based on a signal from the resolution switching means.
An example of controlling each of the scanning speed and the image frequency is shown. However, in the example disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 61-25366, there is a problem that it cannot be used when there are two or more beams.

【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。
In many color image forming apparatuses, the frequency of outputting a black image tends to be higher than the frequency of outputting a color image. Further, the black image is required to have sharpness or sharpness as compared with the color image. However, since an optical device suitable for a laser beam corresponding to a color image does not require resolution as compared with an optical device suitable for a laser beam corresponding to a black image, an optical device suitable for a laser beam corresponding to a black image is required. Utilizing the device adds cost.

【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。
An object of the present invention is to provide a multi-beam optical scanning device suitable for an image forming apparatus capable of providing a color image without color shift at low cost.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】この発明は、上記問題点
に基づきなされたもので、ΣN(N+N+・・・
)本で、Mは2以上の整数、かつNのうちの少な
くとも1つは2以上の整数である光源と、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、前記偏向手段により偏向されたΣN
の光を所定像面に等速で走査するように結像するととも
に、前記偏向手段の反射面の面倒れの影響を補正可能
に、なめらかに曲率が変化するレンズを含む光学手段
と、主走査方向に対して垂直な方向である副走査方向の
高さによって主走査方向の反射出射角度を異ならせる光
路変換手段と、前記M群の光を副走査方向高さを異なら
せて前記光路変換手段へ入射させ、前記光学手段の所定
の位置を通過した後、前記光路変換手段によって主走査
方向の反射出射角度を変換された光のうちのNが2以
上である光の間隔の相対位置を検出する検出手段と、を
有し、前記M群の光のそれぞれは、それぞれ異なるタイ
ミングで前記検出手段へ入射されることを特徴とする光
走査装置を提供するものである。
The present invention has been made on the basis of the above-mentioned problems. ΣN i (N 1 + N 2 + ...
N M ), M is an integer of 2 or more, and at least one of N i is an integer of 2 or more, and a light source having a reflecting surface rotatably formed is arranged in the main scanning direction. One polarizing means for deflecting and ΣN i lights deflected by the deflecting means are imaged so as to scan a predetermined image plane at a constant speed, and the influence of surface tilt of the reflecting surface of the deflecting means is corrected. Possibly, an optical means including a lens whose curvature changes smoothly, an optical path changing means for changing a reflection / emission angle in the main scanning direction depending on a height in a sub scanning direction which is a direction perpendicular to the main scanning direction, The light of the M group is made incident on the optical path changing means with different heights in the sub-scanning direction, passes through a predetermined position of the optical means, and then the reflection / emission angle in the main scanning direction is changed by the optical path changing means. Of the light spacing where N i of the light is 2 or more And a detection unit that detects a relative position, wherein each of the light beams of the M group is incident on the detection unit at different timings.

【0022】また、この発明は、ΣN(N+N
・・・N)本で、Mは2以上の整数、かつNのうち
の少なくとも1つは2以上の整数である光源と、前記
個のそれぞれの光源からのΣN 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、前記偏向手段により偏向されたΣ
本の光を所定像面に等速で走査するように結像する
とともに、前記偏向手段の反射面の面倒れの影響を補正
可能に、なめらかに曲率が変化するレンズを含む光学手
段と、主走査方向に対して垂直な方向である副走査方向
の高さによって主走査方向の反射出射角度を異ならせる
光路変換手段と、前記M群の光を副走査方向高さを異な
らせて前記光路変換手段へ入射させ、前記光学手段の所
定の位置を通過した後、前記光路変換手段によって主走
査方向の反射出射角度を変換された光のうちのNが2
以上である光の間隔の相対位置を検出する検出手段と、
を有し、前記M群の光のそれぞれは、それぞれ異なるタ
イミングで前記検出手段へ入射されることを特徴とする
光走査装置を提供するものである。
[0022] In addition, the inventions are, ΣN i (N 1 + N 2 +
In · · · N M) present, M is a light source is at least one integer of 2 or more of the two or more integer, and N i, the N
M sets of optical members provided with positive power in the sub-scanning direction for converging the ΣN i emitted lights from each of the i light sources in the sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction, and rotatably One polarization unit having a reflection surface formed and configured to deflect light in the main scanning direction, and Σ deflected by the deflection unit.
The N i of optical with imaged to scan at a constant speed in a predetermined image surface, to be corrected tilt effect of the reflecting surface of the deflection means, and optical means including a lens smoothly changing curvature An optical path changing means for changing the reflection / emission angle in the main scanning direction depending on the height in the sub-scanning direction which is a direction perpendicular to the main scanning direction, and the light of the M group by changing the height in the sub-scanning direction. After being incident on the optical path changing means and passing through a predetermined position of the optical means, N i of the light whose reflection and emission angle in the main scanning direction is changed by the optical path changing means is 2
A detection means for detecting the relative position of the light interval as described above,
And light of each of the M groups is incident on the detection means at different timings.

【0023】[0023]

【作用】この発明の光走査装置は、複数のレーザビーム
に関し、副走査方向にのみ正のパワーを持つM個の光学
部材に入射する前に、N本の入射ビームのそれぞれを
主走査方向でおおむね重ね合わせて合成し、それぞれの
本のビームが第2の光学手段の最も偏向手段側のレ
ンズと像面との間で、副走査方向に関して交差するよう
案内する。また、副走査方向にのみ正のパワーを有する
レンズは、第2の光学手段のレンズと実質的に等しい素
材で形成された副走査方向に負のパワーを有するシリン
ダレンズと、第2の光学手段のレンズよりも、温度およ
び湿度に対する屈折率の変化の少ない素材により形成さ
れた副走査方向に正のパワーを有するシリンダレンズに
より構成される。
The optical scanning device according to the present invention, with respect to a plurality of laser beams, applies each of the N i incident beams to the main scanning direction before the incidence on the M optical members having a positive power only in the sub scanning direction. in synthesized by generally superimposed beams each N i book between the most deflecting means side of the lens and the image plane of the second optical means, for guiding to intersect with respect to the sub-scanning direction. The lens having a positive power only in the sub-scanning direction is a cylinder lens having a negative power in the sub-scanning direction, which is formed of a material substantially the same as that of the lens of the second optical means, and the second optical means. The lens is made of a material having a smaller change in the refractive index with respect to temperature and humidity than the above lens, and has a positive power in the sub-scanning direction.

【0024】このことから、N 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。
[0024] Therefore, with respect to the beam distance of the N i present, the refractive index due to the effects of temperature and humidity, the influence of the variation due to the shape change is reduced. It also works similarly for the M group beams. Further, since the influence of the fluctuation of the temperature and humidity of the beam waist position near the image plane is suppressed, the fluctuation of the beam diameter is reduced.

【0025】これにより、N のビーム間距離の変
動、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。従って、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。
[0025] Thus, variations in the inter-beam distance N i present, bending the main scanning line or fθ characteristic can be prevented from being uneven. Therefore, various defects such as color misregistration, uneven image density, and image bleeding are eliminated.

【0026】また、この発明の光走査装置によれば、第
2の光学手段は、第2の光学手段のレンズの少なくとも
1面が、光軸を含み主走査方向に広がる走査面とレンズ
面との交わる線の形状が前記レンズ面の光軸に対して非
対称で、かつ回転対称軸を持たず、さらに、面対称の関
係が与えられる面対称面が1面以下、になるよう構成さ
れる。
Further, according to the optical scanning device of the present invention, in the second optical means, at least one surface of the lens of the second optical means includes a scanning surface including the optical axis and a lens surface extending in the main scanning direction. The shape of the intersecting line is asymmetric with respect to the optical axis of the lens surface, does not have a rotational symmetry axis, and the plane symmetry plane to which the relationship of plane symmetry is given is one or less.

【0027】面対称面が1面以下である面は、主走査方
向の各位置での副走査方向曲率半径を、第2の光学手段
の光軸を含み、主走査方向に広がる走査面とレンズ面の
交わる線の形状と独立に設定可能である。また、面対称
面が1面以下である面は、副走査方向の少なくとも4次
以上の係数を、第2の光学手段の光軸を含み、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と独立に
設定可能である。なお、第2の光学手段は、光軸の近傍
におけるパワーが、副走査方向には、それぞれ正が望ま
しい。第2の光学手段が2枚組レンズを含む場合、光軸
近傍パワーは主走査方向には、偏向手段側のレンズでお
おむね0、像面側のレンズで負になるよう規定された2
枚のレンズにより構成されることにより、温湿度変化に
よる諸特性のバラつきを抑えている。
A surface having one or less plane-symmetrical surface has a radius of curvature in the sub-scanning direction at each position in the main scanning direction, which extends in the main scanning direction including the optical axis of the second optical means. It can be set independently of the shape of the line where the surfaces intersect. Further, a surface having one or less plane-symmetrical surface is a line that intersects the scanning surface and the lens surface, which has a coefficient of at least a quaternary or more in the sub-scanning direction and includes the optical axis of the second optical means and spreads in the main scanning direction. It can be set independently of the shape of. The second optical means preferably has a positive power in the vicinity of the optical axis in the sub-scanning direction. When the second optical means includes a doublet lens, the optical axis vicinity power is defined to be approximately 0 in the main scanning direction by the lens on the deflecting means side and negative in the lens on the image plane side 2.
By being composed of a single lens, variations in various characteristics due to changes in temperature and humidity are suppressed.

【0028】これらにより、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、4次以上の項により、副走
査方向の球面収差およびコマ収差歪曲収差等も改善され
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。なお、シングルビームおよび複数ビームのい
づれにも対応できる。
With these, incident light can be made incident on the deflecting means from a direction other than the front direction, so that various characteristics in the main scanning direction due to the asymmetry of the rotating mirror of the deflecting means can be improved. Further, the effective swing angle or the scanning width can be improved. Further, the correction rate of the surface tilt of the rotating mirror is increased, so that the beam intervals in the sub-scanning direction are made uniform. Furthermore, the spherical aberration and the coma aberration distortion in the sub-scanning direction are also improved by the terms of the fourth or higher order. Furthermore, fluctuations in the beam position in the sub-scanning direction are reduced. It is possible to support both single beam and multiple beams.

【0029】このことから、中間調画像あるいはカラー
画像に対して色むらを抑えることができる。
Therefore, it is possible to suppress color unevenness in a halftone image or a color image.

【0030】さらに、この発明の光走査装置によれば、
検出手段は、複数のビームに対して1つのみ配置され、
第2の光学手段の所定の位置を通過したN個のビーム
の相対位置を検出する。これにより、副走査方向のそれ
ぞれN−1またはN個の位置制御手段で、各ビーム
ごとの画像の書き込み副走査方向相対位置を一定に保つ
ことができる。主走査方向に関しては、水平同期発生用
検知手段として使用できる。これらにより、温度上昇な
どにより画像の書き込み相対位置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、N個のビームの相対位置を正確に検出できる。
Further, according to the optical scanning device of the present invention,
Only one detection means is arranged for a plurality of beams,
The relative position of the N i beams that have passed the predetermined position of the second optical means is detected. Accordingly, the relative position in the sub-scanning direction for writing an image for each beam can be kept constant by the N i −1 or N i position control means in the sub-scanning direction. With respect to the main scanning direction, it can be used as a horizontal synchronization generation detecting means. These prevent the writing relative position of the image from changing due to temperature rise or the like. Further, even if the housing or the like is deformed, the relative positions of the N i beams can be accurately detected.

【0031】またさらに、この発明の光走査装置によれ
ば、第2の光学手段のうちの1枚のレンズの主走査方向
のパワーが、光軸近傍で負、レンズ端部で正に形成され
ることから、第1および第2のレーザ素子からのレーザ
ビームを、温湿度変化によるfθ特性のfの値の変動を
少なくしつつ、良好な特性で像面に結像できる。
Furthermore, according to the optical scanning device of the present invention, the power in the main scanning direction of one lens of the second optical means is formed to be negative near the optical axis and positive at the lens end. Therefore, the laser beams from the first and second laser elements can be imaged on the image plane with good characteristics while suppressing the fluctuation of the value of f in the fθ characteristic due to the change in temperature and humidity.

【0032】[0032]

【実施例】以下、図面を用いてこの発明の実施例を説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0033】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。
FIG. 1 shows a transfer type color image forming apparatus using a multi-beam optical scanning device according to a first embodiment of the present invention. In this type of color image forming apparatus, normally, Y or yellow, M or magenta, C or cyan, and B or black.
Four types of image data that are color-separated for each color component of (black) and four sets of various devices that form an image for each color component corresponding to Y, M, C, and B are used. Therefore, by adding Y, M, C, and B to each reference code, the image data for each color component and the device corresponding to each are identified.

【0034】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。
As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 10
0 is a color component obtained by color separation, that is, Y = yellow, M =
First to fourth image forming units 50Y and 50M that form an image for each of magenta, C = cyan, and B = black.
It has 50C and 50B.

【0035】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。
Each image forming section 50 (Y, M, C and B)
Is a third folding mirror 37Y, 37M, 3 of the multi-beam optical scanning device 1 described later with reference to FIGS. 2 to 64.
7Y and 50Y, 50M below the optical scanning device 1 corresponding to the position where the laser beam L (Y, M, C and B) corresponding to each color component image is emitted via the first folding mirror 33B. , 50C and 50B are arranged in series in this order.

【0036】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。
Each image forming section 50 (Y, M, C and B)
Below each of the image forming units 50 (Y, M, C and B)
A conveyor belt 52 that conveys the image formed by is disposed.

【0037】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。
The conveyor belt 52 is stretched around a belt drive roller 56 and a tension roller 54 which are rotated in the direction of the arrow by a motor (not shown), and is rotated at a predetermined speed in the direction in which the belt drive roller 56 is rotated.

【0038】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。
Each image forming section 50 (Y, M, C and B)
Respectively have photosensitive drums 58Y, 58M, 58C and 58B each having a cylindrical drum shape and formed so as to be rotatable in the direction of the arrow and on which an electrostatic latent image corresponding to an image is formed.

【0039】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。
Each photosensitive drum 58 (Y, M, C
And B) around the photosensitive drum 58 (Y, M, C
And a charging device 60 for providing a predetermined electric potential to the surface of B).
Y, 60M, 60C and 60B, photoconductor drum 58
(Y, M, C and B) developing devices 62Y, 62M, 62C and 62B for developing by supplying toner provided with a color corresponding to the electrostatic latent image formed on the surface of (Y, M, C and B),
With the conveyor belt 52 interposed between the photoconductor drums 58 (Y, M, C and B), the photoconductor drums 58 (Y,
M, C and B), and transfer for transferring the toner image of the photoconductor drum 58 (Y, M, C and B) to the recording medium P, that is, the recording medium P that is conveyed by the conveyance belt 52 or the conveyance belt 52. After the toner image is transferred through the devices 64Y, 64M, 64C and 64B and the transfer device 64 (Y, M, C and B), the photosensitive drum 58 (Y,
M, C and B) cleaners 66Y, 66M, 66C and 66B for removing the residual toner remaining on the M, C and B), and a photosensitive member after the toner image is transferred through the transfer device 64 (Y, M, C and B). Static eliminator 68Y, 6 for removing the residual potential remaining on the body drum 58 (Y, M, C and B)
8M, 68C and 68B are the respective photosensitive drums 58
They are arranged in order along the rotation direction of (Y, M, C and B).

【0040】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。
The mirrors 37Y and 3Y of the optical scanning device 1 are
The laser beams LY, LM, LC, and LB, which are two beams combined into two beams in the sub-scanning direction on the photoconductor drum 58 guided by 7M, 37C, and 33B, are respectively charged by the charging devices 60. (Y, M, C and B) and each developing device 62 (Y, M, C and B) are irradiated.

【0041】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。
Below the conveyor belt 52, a paper cassette 70 for accommodating a recording medium, that is, a paper P for transferring an image formed by each image forming section 50 (Y, M, C and B) is arranged. ing.

【0042】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。
At one end of the paper cassette 70, which is close to the tension roller 54, the paper P, which is formed in a substantially half-moon shape and is stored in the paper cassette 70, is
A delivery roller 72 is arranged to take out the sheets one by one from the top. Sending roller 72 and tension roller 5
4 and the photosensitive drum 5 of the image forming unit 50B (black) between the front end of one sheet of paper P taken out from the cassette 70
A registration roller 74 for aligning the tip of the toner image formed on 8B is arranged.

【0043】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。
Registration roller 74 and first image forming section 5
0Y, in the vicinity of the tension roller 54, substantially with the conveyor belt 52 interposed therebetween.
A suction roller 76 that provides a predetermined electrostatic suction force to one sheet of paper P that is conveyed at a predetermined timing via the registration roller 72 is disposed on the outer circumference of the sheet. The axis of the suction roller 76 and the tension roller 54 are arranged in parallel.

【0044】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) 。
At one end of the conveyor belt 52, in the vicinity of the belt drive roller 56, substantially on the outer periphery of the belt drive roller 56 with the conveyor belt 52 sandwiched, the conveyor belt 52 is provided.
Alternatively, registration sensors 78 and 80 for detecting the position of the image formed on the sheet P conveyed by the conveyor belt are arranged at a predetermined distance in the axial direction of the belt drive roller 56 (FIG. 1). Is a front sectional view, so only the rear sensor 80 is shown).

【0045】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。
On the conveyor belt 52 corresponding to the outer periphery of the belt drive roller 56, a conveyor belt cleaner 82 for removing toner adhering to the conveyor belt 52 or paper dust of the paper P is arranged.

【0046】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。
The paper P conveyed through the conveyor belt 52
A fixing device 84 that fixes the toner image transferred onto the sheet P to the sheet P is disposed in the direction in which the sheet is separated from the tension roller 56 and further conveyed.

【0047】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。
FIG. 2 shows a multi-beam optical scanning device used in the color image forming apparatus shown in FIG. Note that in the color image forming apparatus shown in FIG. 1, four types of image data, which are usually Y, yellow, M, magenta, C, cyan, and B, black (black), are color-separated. , M, C
Since four sets of various devices that form an image for each color component corresponding to B and B are used, similarly, by adding Y, M, C, and B to each reference symbol, The image data for each and the corresponding device are identified.

【0048】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。
As shown in FIG. 2, in the multi-beam optical scanning device 1, a laser beam emitted from a laser element as a light source is arranged on an image plane arranged at a predetermined position, that is, the first to the third shown in FIG. Fourth image forming unit 50Y, 50
M, 50C and 50B photoconductor drums 58Y and 58
It has a single optical deflecting device 5 as a deflecting means for deflecting each of M, 58C and 58B toward a predetermined position at a predetermined linear velocity. Note that, hereinafter, the direction in which the laser beam is deflected by the optical deflector 5 is referred to as the main scanning direction.

【0049】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などの表面保護層が蒸着され
ることで提供される。
The optical deflecting device 5 includes a polygon mirror body 5a having a plurality of, for example, eight plane reflecting mirrors (planes) arranged in a regular polygonal shape, and the polygon mirror body 5a at a predetermined speed in the main scanning direction. It has a motor (not shown) for rotating. The polygon mirror body 5a is made of, for example, aluminum.
Further, each reflecting surface of the polygon mirror 5a is a surface including a direction in which the polygon mirror body 5a is rotated, that is, a surface orthogonal to the main scanning direction,
That is, after being cut along the sub-scanning direction, the cut surface, for example, is provided by a surface protective layer such as S i O 2 is deposited.

【0050】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。
Between the light deflecting device 5 and the image plane, the first and second imaging lenses 30a for giving a predetermined optical characteristic to the laser beam deflected in a predetermined direction by the reflecting surface of the light deflecting device 5. And a pair of post-deflection optical systems 30 composed of 30b and the combined laser beams L (Y, Y, emitted from the second imaging lens 30b of the post-deflection optical system 30).
M, C and B) individual beams to reach a predetermined position before the area in which the image is written, and only one horizontal sync detector 23 and post-deflection optics 21 and horizontal 4 × 2 combined laser beams L (Y, M, which are arranged between the synchronous detector 23 and passed through at least one lens described later in the post-deflection optical system 21).
Only one set of the folding mirror 25 for horizontal synchronization is provided which reflects a part of C and B) toward the horizontal synchronization detector 23 in different directions in the main and sub-scanning directions.

【0051】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。
Next, the pre-deflection optical system between the laser element as the light source and the optical deflector 5 will be described in detail.

【0052】光走査装置1は、N (iは正の整数) を
満たす第1および第2の2つ (N=N=N=N
=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。
The optical scanning device 1 includes the first and second two (N 1 = N 2 = N 3 = N 4 ) satisfying N i (i is a positive integer).
= 2) laser element, and generates a laser beam corresponding to image data color-separated into color components, the first to fourth light sources 3Y, 3M, 3C and 3B (M and M are positive integers, Here, it has 4).

【0053】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。
The first to fourth light sources 3Y, 3M, 3C and 3B each emit a yellow first laser beam 3Ya which emits a laser beam corresponding to a yellow image.
And a yellow second laser 3Yb, M, that is, a magenta first laser 3Ma that emits a laser beam corresponding to a magenta image, and a magenta second laser 3Mb, C, that is, a cyan first laser 3Ca and cyan that emits a laser beam corresponding to a cyan image. It has a second laser 3Cb, and a black first laser 3Ba and a black second laser 3Bb for emitting a laser beam corresponding to B, that is, a black (black) image. It should be noted that the first to fourth laser beams L forming a pair are emitted from the respective laser elements.
Ya and LYb, LMa and LMb, LCa and LCb, and LBa and LBb are emitted.

【0054】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。
Each laser element 3Ya, 3Ma, 3
Between the Ca and 3Ba and the light deflecting device 5, four sets of deflections for adjusting the cross-sectional beam spot shapes of the laser beams LYa, LMa, LCa and LBa from the respective light sources 3Ya, 3Ma, 3Ca and 3Ba to a predetermined shape are provided. The front optical system 7 (Y, M, C and B) is arranged.

【0055】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。
Here, the laser beam LYa directed from the yellow first laser 3Ya toward the optical deflector 5 is represented as
The pre-deflection optical system 7 (Y) will be described.

【0056】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。
The divergent laser beam emitted from the yellow first laser 3Ya is given a predetermined converging property by the finite focus lens 9Ya, and then the diaphragm 10Ya
The cross-sectional beam shape is adjusted to a predetermined shape. Aperture 10Y
The laser beam LYa that has passed through a is given a predetermined converging property only in the sub-scanning direction via the hybrid cylinder lens 11Y, and the optical deflecting device 5
Will be guided to.

【0057】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。
A half mirror 12Y is provided between the finite focus lens 9Ya and the hybrid cylinder lens 11Y.
Finite focus lens 9Ya and hybrid cylinder lens 1
It is inserted at a predetermined angle with respect to the optical axis between 1Y.

【0058】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。
On the surface of the half mirror 12Y opposite to the surface on which the laser beam LYa from the first yellow laser 3Ya is incident, a predetermined beam in the sub-scanning direction with respect to the laser beam LYa from the first yellow laser 3Ya. The laser beam LYb from the yellow second laser 3Yb arranged so as to be able to provide the space is
The laser beam LYa is incident on the laser beam LYa at predetermined beam intervals in the sub-scanning direction. The second yellow laser 3
Between the Yb and the half mirror 12Y, a finite focus lens 9Yb and a diaphragm 10Yb that give a predetermined convergence to the laser beam LYb from the second yellow laser 3Yb are arranged.

【0059】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。
The respective laser beams LYa and L are combined into a substantially single laser beam having a predetermined beam interval in the sub-scanning direction via the half mirror 12Y.
Yb passes through a laser synthesizing mirror unit 13, which will be described later with reference to FIG. 8, and is guided to the optical deflecting device 5.

【0060】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。
Similarly, in relation to M, that is, magenta, a finite focus lens 9Ma and a diaphragm 1 are provided between the magenta first laser 3Ma and the laser synthesizing mirror unit 13.
0 Ma, the hybrid cylinder lens 11M, the half mirror 12M, the magenta second laser 3Mb, the finite focus lens 9Mb and the diaphragm 10Mb, that is, C, ie, cyan, between the cyan first laser 3Ca and the laser synthesizing mirror unit 13, Finite focus lens 9Ca, diaphragm 10
Ca, hybrid cylinder lens 11C, half mirror 12C, cyan second laser 3Cb, finite focus lens 9
Cb and diaphragm 10Cb, and in relation to B, that is, black, a finite focus lens 9Ba and diaphragm 10B are provided between the black first laser 3Ba and the laser combining mirror unit 13.
a, the hybrid cylinder lens 11B, the half mirror 12B, the second black laser 3Bb, the finite focus lens 9Bb, and the diaphragm 10Bb are respectively arranged at predetermined positions. The light sources 3 (Y, M, C and B), the pre-deflection optical system 7 (Y, M, C and B), and the laser synthesizing mirror unit 13 are held by, for example, an aluminum alloy. It is held integrally by the member 15.

【0061】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。
Finite focus lens 9 (Y, M, C and B)
a and 9 (Y, M, C and B) b are respectively
A single lens in which a UV-curing plastic aspherical lens (not shown) is bonded to the aspherical glass lens or the spherical glass lens is used.

【0062】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。
FIG. 3 shows the half mirror 1 of the pre-deflection optical system 7.
2 is a partial cross-sectional view of an optical path between the reflection surface of the optical deflecting device 5 and the reflection surface of the optical deflecting device 5, as viewed from the sub-scanning direction with a folding mirror and the like omitted. In FIG. 3, one laser beam L
Only the optics for Y (LYa) are shown representatively.

【0063】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。
Hybrid cylinder lens 11 (Y)
Is PM having substantially the same curvature in the sub-scanning direction.
It is formed by a cylinder lens 17 (Y) of MA and a cylinder lens 19 (Y) of glass. The surface of the PMMA cylinder lens 17 (Y) that contacts air is formed to be substantially flat.

【0064】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。
Further, the hybrid cylinder lens 11
(Y) is cylinder lens 17 (Y) and cylinder lens 1
9 (Y) is due to adhesion between the exit surface of the cylinder lens 17 (Y) and the entrance surface of the cylinder lens 19 (Y),
Alternatively, they are integrally formed by being pressed from a predetermined direction toward a positioning member (not shown). In the hybrid cylinder lens 11 (Y), the cylinder lens 17 (Y) may be integrally formed on the entrance surface of the cylinder lens 19 (Y).

【0065】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。
Plastic cylinder lens 17 (Y),
For example, it is formed of a material such as PMMA (polymethylmethacryl). Glass cylinder lens 19 (Y)
Is formed of a material such as TaSF21. Further, the respective cylinder lenses 17 (Y) and 19 (Y) are fixed to the finite focus lens 9 at accurate intervals by the positioning portion integrally formed with the holding member 15.

【0066】以下、表1に、偏向前光学系7の光学的数
値データを示す。
Table 1 below shows optical numerical data of the pre-deflection optical system 7.

【0067】[0067]

【表1】 [Table 1]

【0068】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7M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1
1との間隔が広げられている。
As is clear from Table 1, the finite focus lens 9 and the hybrid cylinder lens 11 corresponding to the respective color components are the same lenses for all color components by themselves. In addition, Y (yellow)
The pre-deflection optical system 7Y and the pre-deflection optical system 7B corresponding to B (black) have substantially the same lens arrangement. Further, the pre-deflection optical system 7M corresponding to M (magenta) and the pre-deflection optical system 7C corresponding to C (cyan) are different from the pre-deflection optical systems 7Y and 7B in that they have a finite focus lens 9 and a hybrid cylinder. Lens 1
The distance from 1 is widened.

【0069】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)。
FIG. 4 shows each of the pre-deflection optical systems 7 (Y, M, C and B) shown in FIG. 3 and Table 1 in the direction orthogonal to the rotation axis of the reflecting surface of the optical deflector 5 (sub-axis). (Scanning direction)
Reflecting surfaces 13Y and 13M of the respective laser synthesizing mirrors
And the laser beam L from 13C to the optical deflector 5
Y, LM and LC are indicated. (LY is LYa and LYb, LM is LMa and LMb, LC is LCa and LCb
Made of).

【0070】図4から明らかなように、それぞれのレー
ザビームLY,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L
M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,L
CおよびLB相互の間隔は、LY−LM間で3.20m
m、LM−LC間で2.70mm、及び、LC−LB間
で2.30mmである。
As is apparent from FIG. 4, the respective laser beams LY, LM, LC and LB are transmitted by the optical deflector 5
Are guided to the optical deflecting device 5 at mutually different intervals in a direction parallel to the rotation axis of the reflecting surface of. Also, the laser beam L
M and LC are asymmetrical with respect to a surface that is orthogonal to the rotation axis of the reflection surface of the optical deflector 5 and that includes the center of the reflection surface in the sub-scanning direction, that is, a surface that includes the optical axis of the system of the optical scanning device 1. , Is guided to each reflecting surface of the light deflecting device 5. The laser beams LY, LM, L on the reflecting surfaces of the optical deflector 5 are
The distance between C and LB is 3.20 m between LY and LM.
m, 2.70 mm between LM and LC, and 2.30 mm between LC and LB.

【0071】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。
FIG. 5 shows an optical member arranged between the optical deflecting device 5 of the optical scanning device 1 and each of the photosensitive drums 58, that is, the image plane, when the deflection angle of the optical deflecting device 5 is 0 °. The state viewed from the sub-scanning direction is shown.

【0072】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。
As shown in FIG. 5, the post-deflection optical system 30
Between the second image-forming lens 30b of FIG.
4 × 2 laser beams L (Y, M,
C and B) to bend the first folding mirror 33 (Y, M, C and B) toward the image plane, and the laser beams LY, LM and LC folded by the first folding mirrors 33Y, 33M and 33C. Further, second and third folding mirrors 35Y, 35M and 35C and 37Y, 37M and 37C which are folded back are arranged. As is apparent from FIG. 5, the laser beam LB corresponding to the B (black) image is guided back to the image plane without being passed through other mirrors after being turned back by the first turning mirror 33B. .

【0073】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。
The first and second image forming lenses 30a and 30b, the first folding mirror 33 (Y, M, C and B), and the second folding mirrors 35Y, 35M and 35C respectively perform optical scanning. Intermediate base 1a of device 1
For example, it is fixed to a plurality of fixing members (not shown) formed by integral molding by adhesion or the like.

【0074】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。
Also, the third folding mirrors 37Y, 37
M and 37C are movably arranged in at least one direction related to the direction perpendicular to the mirror surface via a fixing rib and an inclination adjusting mechanism described later with reference to FIG.

【0075】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。
Third folding mirrors 37Y, 37M, 3
7C and the first folding mirror 33B and the image plane, and 4 × 2 = 8 laser beams L (Y, M, C) reflected via the respective mirrors 33B, 37Y, 37M and 37C. Further, dust-proof glass 39 (Y, M, C and B) for dust-proofing the inside of the optical scanning device 1 is further arranged at a position where the optical scanning device 1 emits B and B).

【0076】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。
Next, the optical characteristics between the hybrid cylinder lens 11 and the post-deflection optical system 30 will be described in detail.

【0077】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。
Post-deflection optical system 30, that is, the first two-lens set
Since the second imaging lenses 30a and 30b are formed of plastic, for example, PMMA, the ambient temperature changes, for example, between 0 ° C and 50 ° C, so that the refractive index n becomes 1.4876 to 1.4
It is known to change up to 789. In this case, the imaging plane on which the laser beams that have passed through the first and second imaging lenses 30a and 30b are actually focused, that is, the imaging position in the sub-scanning direction fluctuates by about ± 12 mm. .

【0078】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。
From this, by incorporating a lens of the same material as that of the lens used for the post-deflection optical system 30 in the pre-deflection optical system 7 shown in FIG. 3 in an optimized curvature state, The fluctuation of the image plane caused by the fluctuation of the refractive index n due to the temperature change is ± 0.5 mm (hereinafter, [m
m]). That is, as compared with the conventional optical system in which the pre-deflection optical system 7 is a glass lens and the post-deflection optical system 30 is a plastic lens, the change in the refractive index due to the temperature change of the lens of the post-deflection optical system 30 causes It is possible to correct the chromatic aberration in the sub-scanning direction that occurs as a result.

【0079】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。
FIG. 6 shows the first to fourth combined laser beams L (Y, M, C and B) passing between the optical deflector 5 shown in FIG. 5 and the image plane and the optical scanning. FIG. 6 is an optical path diagram showing a relationship with the optical axis of the system in the sub-scanning direction of the apparatus 1.

【0080】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。
As shown in FIG. 6, the first to fourth combined laser beams L (Y, M, C and B) reflected by the reflecting surface of the optical deflector 5 are respectively reflected by the first Between the imaging lens 30a and the second imaging lens 30b, in the sub-scanning direction, the optical axis of the system is intersected and guided to the image plane.

【0081】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。
FIG. 7 shows the arrangement of the laser elements used in the pre-deflection optical system shown in FIG. 2 in detail.

【0082】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。
As already described with reference to FIG. 2, the first to fourth light sources 3 (Y, M, C and B) are each a set of two yellow first lasers 3Ya and yellow second lasers. 3Yb, a magenta first laser 3Ma and a magenta second laser 3Mb, a cyan first laser 3Ca and a cyan second laser 3Cb, and a black first laser 3Ba and a black second laser 3Bb. In addition,
The respective lasers forming a pair are arranged at a distance in the sub-scanning direction by a predetermined distance corresponding to the beam distance on the image plane described later. A pair corresponding to each pair, that is, a color component, is a sub-scanning direction distance that is defined in advance corresponding to each reflection area of the laser synthesizing mirror block 13 shown in FIG. They are arranged in four layers.

【0083】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。
FIG. 8 shows a laser synthesizing mirror unit which guides the first to fourth synthesized laser beams LY, LM, LC and LB to each reflecting surface of the optical deflector 5 as a bundle of laser beams. 13 is shown.

【0084】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。
The laser synthesizing mirror unit 13 includes first to third mirrors 13M, 13C and a plurality of mirrors 13M and 13C which are arranged by a number smaller by "1" than the number of color components capable of forming an image (the number of color-separated colors). 13B and the first to third holding mirrors 13M, 13C and 13B, respectively.
The mirror holding portions 13α, 13β and 13γ and the bases 13a that support the respective holding portions 13α, 13β and 13γ. The base 13a and the respective holding portions 13α, 13β and 13γ
Has a small coefficient of thermal expansion, and is integrally formed of, for example, an aluminum alloy.

【0085】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。
At this time, the light source 3Y, that is, the yellow first
The laser beam LY from the laser 3Ya and the yellow second laser 3Yb is directly guided to each reflecting surface of the light deflecting device 5, as described above. In this case, the laser beam LY is located closer to the base 13a than the optical axis of the system of the optical scanning device 1.
The mirror 13 fixed to the side, that is, the first holding portion 13α
It is passed between M and the base 13a.

【0086】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。
Here, the laser beams LM, LC and L which are reflected by the respective mirrors 13M, 13C and 13B of the synthesizing mirror 13 and are guided to the light deflecting device 5.
B and the intensity (light quantity) of the laser beam LY directly guided to the optical deflector 5 will be considered.

【0087】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。
According to the laser synthesizing mirror unit 13 shown in FIG. 8, the respective laser beams LM and LC are
And LB are regions in which the laser beams LM, LC and LB of the preceding stage which are incident on the reflecting surfaces of the optical deflecting device 5 are separated in the sub-scanning direction, and are folded by ordinary mirrors (13M, 13C and 13B). . Therefore, each reflective surface
Each laser beam L (M, M, which is reflected by (13M, 13C and 13B) and then supplied toward the polygon mirror body 5a.
The amount of light of C and B) can be maintained at approximately 90% or more of the amount of light emitted from the finite focus lens 9. Not only can the output of each laser element be reduced, but aberration due to the inclined parallel plate does not occur, so that the aberration of the light reaching the image plane can be uniformly corrected. As a result, each laser beam can be narrowed down, and as a result, high definition can be dealt with. The laser element 3Y corresponding to Y (yellow) is directly guided to each reflecting surface of the optical deflecting device 5 without being involved in any one of the combining mirrors 13, so that the output capacitance of the laser is reduced. Not only can be reduced, but also the mirror (13M, 13M) that may occur in other laser beams reflected by the synthetic mirror
The error of the incident angle on each reflecting surface due to the reflection at C and 13B) is removed.

【0088】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。
Next, referring to FIG. 2 and FIG. 5, the laser beam L (Y,
M, C and B) and the respective laser beams LY, LM, L emitted to the outside of the optical scanning device 1 through the post-deflection optical system 30.
Inclination of C and LB and folding mirrors 33B, 37Y,
The relationship with 37M and 37C will be described.

【0089】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。
As already described, the polygon mirror 5a of the optical deflector 5 reflects the first and second imaging lenses 30a.
The laser beams LY, LM, LC and LB to which the predetermined aberration characteristics have been given by the first and the third folding mirrors 30b and 30b, respectively, are first folding mirrors 33Y, 33M, 33C and 33, respectively.
It is folded back in a predetermined direction via B.

【0090】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。
At this time, the laser beam LB is reflected by the first folding mirror 33B and then guided as it is to the photosensitive drum 58b through the dustproof glass 39B.
On the other hand, the remaining laser beams LY, LM and LC
Are guided to the second folding mirrors 35Y, 35M and 35C, respectively.
35M and 35C allow the third folding mirror 3
7Y, 37M and 37C, and further the third folding mirrors 37Y, 37M and 37C.
After being reflected by, the dustproof glass 39Y, 39, respectively
M and 39C form images on the respective photosensitive drums at substantially equal intervals. In this case, the laser beam LB emitted from the first folding mirror 33B and the laser beam LC adjacent to the laser beam LB are also imaged on the photoconductor drums 58B and 58C at substantially equal intervals.

【0091】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。
By the way, the laser beam LB is applied to the polygon mirror 5.
After being deflected by a, it is emitted from the optical scanning device 1 toward the photoconductor drum 58 only by being reflected by the folding mirror 33B. From this, the folding mirror 33 is substantially formed.
It is possible to secure the laser beam LB guided by only one B sheet.

【0092】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。
When a plurality of mirrors are present in the optical path, this laser beam LB is changed (varied) in various aberration characteristics of the image on the image plane on the image plane, which is increased (multiplied) according to the number of mirrors, or main scanning line bending, etc. , It is useful as a reference ray for relatively correcting the remaining laser beams L (Y, M and C).

【0093】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。
When there are a plurality of mirrors in the optical path, it is preferable that the number of mirrors used for each of the laser beams LY, LM, LC and LB be made even or odd. That is, as shown in FIG. 5, the number of mirrors involved in the laser beam LB in the post-deflection optical system is one except for the polygon mirror 5 a of the optical deflector 5.
(Odd number), the number of mirrors in the post-deflection optical system involved in the laser beams LC, LM and LY is three (odd number) except for the polygon mirror 5a. Here, regarding any one of the laser beams LC, LM and LY, the second
Assuming that the second mirror 35 is omitted, the direction of the main scanning line bending due to the inclination of the lens of the laser beam passing through the optical path where the second mirror 35 is omitted (the number of mirrors is an even number) is different from that of other lasers. The number of beams, that is, the number of mirrors, is opposite to the direction of the main scanning line bending due to the tilt or the like of an odd number of lenses, which causes a color shift which is a harmful problem when reproducing a predetermined color.

【0094】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。
Therefore, 4 × 2 laser beams LY, L
When reproducing a predetermined color by superimposing M, LC and LB, the number of mirrors arranged in the optical path of each laser beam LY, LM, LC and LB is substantially unified into an odd number or an even number. It

【0095】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。
FIG. 9 shows the folding mirror for horizontal synchronization in detail.

【0096】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。
According to FIG. 9, the folding mirror 25 for horizontal synchronization includes the respective combined laser beams LY and L.
In order to reflect M, LC and LB to the horizontal sync detector 23 at different timings in the main scanning direction and to provide substantially the same height on the horizontal sync detector 23 in the sub scanning direction, First to fourth folding mirror surfaces 25Y, 25M, 25C and 25B formed at different angles in the scanning direction and the sub-scanning direction, and respective mirrors 25 (Y, M, C and B) are integrally held. It has a mirror block 25a.

【0097】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。
The mirror block 25a is made of, for example, glass-filled PC (polycarbonate). Each mirror 25 (Y, M, C and B) is formed by vapor-depositing a metal such as aluminum at a corresponding position of the block 25a molded at a predetermined angle.

【0098】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。
In this way, not only can the respective laser beams LY, LM, LC and LB deflected by the optical deflector 5 be made incident on the same detection position of one detector 23, For example, it is possible to eliminate the shift of the horizontal synchronizing signal due to the sensitivity or position shift of each detector, which is a problem when a plurality of detectors are arranged. The horizontal sync detector 23 includes laser beams LY and L per line in the main scanning direction by the horizontal sync folding mirror 25.
It goes without saying that M, LC and LB are incident four times in total and two horizontal synchronization signals are obtained for each beam. Further, the mirror block 25a is designed so that one mirror surface of the mold can be created by cutting from the block, and is devised so that it can be removed from the mold without requiring an undercut.

【0099】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。
FIG. 10 shows a third folding mirror 37Y,
It is a schematic perspective view which shows the support mechanism of 37M and 37C.

【0100】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。
According to FIG. 10, the third folding mirror 3
7 (Y, M and C) are fixed portions 41 (Y, M and C) integrally formed with the intermediate base 1a and fixed portions at predetermined positions of the intermediate base 1a of the optical scanning device 1, respectively. It is held by the mirror pressing leaf spring 43 (Y, M and C) which is opposed to the portion 41 (Y, M and C) with the corresponding mirror interposed therebetween.

【0101】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。
A pair of fixed portions 41 (Y, M and C) are formed at both ends (main scanning direction) of each mirror 37 (Y, M and C). Two protrusions 45 (Y, M and C) for holding the mirror 37 (Y, M and C) at two points are formed on one of the fixed portions 41 (Y, M and C), respectively. . The two protrusions 45 (Y, M
And C) are ribs 46, as shown by the dotted lines in FIG.
(Y, M and C). The remaining fixed portion 41 (Y, M and C) supports the mirror held by the protrusion 45 (Y, M and C) so as to be movable in the direction perpendicular to the mirror surface or along the optical axis. Set screw 47
(Y, M and C) are arranged.

【0102】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。
As shown in FIG. 10, each mirror 37 (Y, M and C) has a projection 45 when the set screw 47 (Y, M and C) is moved in a predetermined direction.
It is moved in the direction perpendicular to the mirror surface or in the optical axis direction with (Y, M and C) as the fulcrum. In this method, the inclination in the main scanning direction, that is, the bending of the main scanning line can be corrected, but the combined laser beams LY, LM,
Regarding the gap between the LC and LB in the sub-scanning direction,
I can not cope. Therefore, the deviation of the interval in the sub-scanning direction is dealt with by changing the horizontal writing timing, which will be described later with reference to FIGS. 11 to 14.

【0103】以下、レジスト補正 (調整) モードについ
て説明する。
The registration correction (adjustment) mode will be described below.

【0104】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。
FIG. 11 is a schematic perspective view showing the vicinity of the conveyor belt of the image forming apparatus shown in FIG. 1 for explaining the registration correction mode. As described above, the registration centers 78 and 80 are connected to the conveyor belt 52.
In the width direction, that is, in the main scanning direction H at predetermined intervals. The line (virtual) connecting the centers of the registration centers 78 and 80 is the image forming section 50 (Y, M, C).
And B) are defined substantially parallel to the axes of the photoconductors 58 (Y, M, C and B). The line connecting the centers of the resist centers 78 and 80 is preferably the image forming unit 5
It is placed exactly parallel to the 0B photoconductor 58B.

【0105】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) 。
FIG. 12 shows registration sensors 78 and 80.
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of (the sensor 78 and 80 are substantially the same, and is represented by 78).

【0106】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。
The sensor 78 (80) is connected to the housing 78a.
(80a) is arranged at a predetermined position of the housing 78a (80a) and has a predetermined wavelength in the image on the conveyor belt 52, at least wavelengths near 450, 550 and 600 nm,
The reference light source 78b (80b) for irradiating light including the light, the light generated from the reference light source 78b (80b) is focused on the image on the conveyor belt 52, and the light reflected by the image is detected by a photo sensor described later. 78d (80d) and a convex lens 78c (80c) for forming an image on the convex lens 7
Photosensor 78d (80) for detecting the reflected light from the image collected by 8c (80c) and converting it into an electric signal
d) etc. are included.

【0107】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。
The photo sensor 78d (80d) is shown in FIG.
11, the first and second photodetection regions 78A and 78B (80A and 8B) are divided into two along the main scanning direction H orthogonal to the sub-scanning direction V shown in FIG.
0B) has a region division type pin diode.

【0108】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。
The wavelength of the light used for the light source 78b (80b) is the peak wavelength of the absorption spectrum distribution of each toner of C, cyan, Y, yellow and M magenta, respectively, and the detection sensitivity for each toner is Reserved to maintain. Also, the convex lens 78
The lateral magnification of c (80c) is -1.

【0109】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。
FIG. 13 shows the registration sensors 78 and 80.
It is a schematic diagram which shows the principle by which the position of an image can be detected via.

【0110】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) 。
According to FIG. 13A, the registration sensor 7
In the photo sensor 78d of No. 8, the boundary portion 78C between the first and second detection areas 78A and 78B is the conveyor belt 52.
It is arranged so as to coincide with the reference position Ho related to the main scanning direction H of the image formed above. (Similarly, in the photo sensor 80d of the registration sensor 80, the boundary portion 80C of the first and second detection areas 80A and 80B is the reference position Hd related to the main scanning direction H of the image formed on the transport belt 52. The images are arranged so that they match.)
For example, the sensor passes through B, C, M, and Y in this order (the image Y is omitted).

【0111】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。
According to FIG. 13B, the convex lens 78c
Since the lateral magnification of (80c) is -1, the output voltage output from each pin diode 78A (80A) and 78B (80B) is in the direction of deviation between the design center Ho (Hd) in the main scanning direction and the image. The pin diode on the opposite side is detected with the design center Ho (Hd) sandwiched between the reversed direction and the deviation center.

【0112】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。
For example, since the image B is roughly line-symmetrical with respect to the reference position Ho (Hd) in the main scanning direction H, the outputs from the corresponding pin diodes 78A (80A) and 78B (80B) are Generally, they are the same. On the other hand, the image C has a reference position Ho (H
Since it is deviated to the area B side around d),
Corresponding pin diodes 78A (80A) and 78B
The output from (80B) is A> B.

【0113】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。
Here, the sum of the outputs of the pin diodes corresponding to the respective images B and C, that is, A + B, and the difference, that is, A-B, are obtained, and each is thresholded at a predetermined threshold level TH to obtain each image. The centers of B and C in the sub scanning direction V and the center of the main scanning direction H can be detected. That is, by detecting a position (for example, TB and TC) at which the sum (A + B) of the outputs of the pin diodes exceeds the threshold level TH, the center of the corresponding image in the sub-scanning direction V and the output difference (A−B) The center of the main scanning direction H can be detected by detecting the value of the level Ps of).

【0114】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。
FIG. 14 is a schematic block diagram of an image control unit for controlling the image forming operation of the image forming apparatus shown in FIG.

【0115】画像形成装置100は、画像制御部110
を有している。
The image forming apparatus 100 includes an image controller 110.
have.

【0116】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。
The image control unit 110 includes the image control CPU 11
1. Timing control unit 113 and data control units 115Y, 115M, 115C and 11 corresponding to respective color components
It includes multiple control units such as 5B. The image control CPU 111, the timing control unit 113, and each data control unit 115 (Y, M, C, and B) are connected to each other via a bus line 112.

【0117】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。
Further, the image control CPU 111 uses the bus line 112 to operate mechanical elements of the image forming apparatus 100, such as a motor or a roller, and electrical elements such as the charging device 60 (Y, M, C and so on). B), the developing device 62 (Y, M, C and B) or the transfer device 64 (Y, M, C and B) and the main controller 101 for controlling the voltage value or the amount of current applied thereto. . The main control unit 101 includes a ROM (read only memory) (not shown) in which initial data or a test pattern for initializing the apparatus 100 is stored, input image data or registration sensors 78 and 80. A RAM 102 (random access memory) for temporarily storing correction data and the like calculated according to the output, and a non-volatile memory 103 for storing various correction data required by an adjustment mode described later are connected. There is.

【0118】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。
The timing control unit 113 has image memories 114Y and 11Y for storing image data for each color component.
4M, 114C and 114B, each image memory 114
Based on the image data stored in (Y, M, C, and B), the image forming units 50 (Y, M, C, and B) are directed to the respective photosensitive drums 58 (Y, M, C, and B). Corresponding light source 3 (Ya, Y
b, Ma, Mb, Ca, Cb and Ba, Bb) based on the output signals from the laser drive unit 116 (Y, M, C and B) and the registration sensors 78 and 80.
Based on the signals from the registration correction calculation device 117 and the registration correction calculation device 117, which calculates the correction amount of the image writing timing by the combined laser beams LY, LM, LC and LB based on the signals from the registration sensors 78 and 80. The image forming units 50 (Y, M, C and B) and the lasers 3 (Y) of the light source 3 of the optical scanning device 1.
a, Yb, Ma, Mb, Ca, Cb and Ba, Bb)
Timing setting device 118 that defines various timings for operating the image forming apparatus, and each image forming unit 50.
Oscillation frequency variable circuit (voltage-controlled oscillator, that is, voltage-controlled oscillation circuit) that corrects the deviation due to the solid-state error for each (Y, M, C, and B) and the difference in the optical path length of each optical path in the optical scanning device 1. , Hereafter referred to as VCO) 119Y, 119M, 119C and 119B, etc. are connected.

【0119】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。
The timing control device 113 is a microprocessor which internally includes a RAM section capable of storing correction data. For example, a dedicated IC based on individual specifications.
(Application Specific Integrated Circuit, hereinafter referred to as ASIC).

【0120】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。
The data control unit 115 (Y, M, C and B) is a microprocessor including a line memory, a plurality of latch circuits and an OR gate, respectively, and is similarly integrated in an ASIC or the like.

【0121】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。
The registration correction arithmetic unit 117 is a microprocessor including at least four sets of comparators and OR gates, and is similarly integrated in an ASIC or the like.

【0122】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。
VCO 119 (Y, M, C and B) is
Each of them is an oscillation circuit whose output frequency can be changed according to the applied voltage, and has a frequency variable range of about ± 3%. A harmonic oscillation circuit, an LC oscillation circuit, a simulated reactance variable LC oscillation circuit, or the like is used as this type of oscillation circuit. In addition, VCO1
Also known as 19 is a circuit element in which a converter for converting an output waveform from a sine wave to a rectangular wave is integrally incorporated.

【0123】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。
Image data from an external storage device (not shown) or a host computer is stored in each image memory 114 (Y, M, C and B). The output of the horizontal sync detector 23 of the optical scanning device 1 is output to the horizontal sync signal Hsyn via the horizontal sync signal generation circuit 121.
It is converted to c and input to each data control unit 115 (Y, M, C and B).

【0124】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。
Next, the operation of the image forming apparatus 100 will be described with reference to FIGS.

【0125】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。
The image forming apparatus 100 has an image forming (normal) mode in which an image is formed on the sheet P conveyed through the conveyor belt 52 and a registration correction (adjustment) mode in which an image is directly formed on the conveyor belt 52. It is possible to operate in two modes.

【0126】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。
In the registration correction mode, as shown in FIG. 11, two pairs of test images 178 (Y) are formed on the conveyor belt 52 with a predetermined distance in the main scanning direction H orthogonal to the sub scanning direction V. , M, C and B) and 180 (Y,
M, C and B) are formed.

【0127】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。
A pair of test images 178 (Y, M, C and B) and 180 (Y, M, C and B) are stored in the ROM.
Are formed in correspondence with the resist adjustment image data stored in advance. Test images 178 and 180
Is moved in the sub-scanning direction V as the conveyor belt 52 moves, and passes through the registration sensors 78 and 80. As a result, the deviation between the test images 178 and 180 and the registration sensors 78 and 80 is detected.
In the registration correction mode, the feeding roller 72 for feeding the paper P from the cassette 70 and the fixing device 84.
Remains stopped.

【0128】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。
Specifically, under the control of the main controller 101, the first to fourth image forming sections 50Y, 50M and 50 are formed.
C and 50B are energized, and each image forming unit 50 (Y,
A predetermined potential is applied to the surface of each photosensitive drum 58 (Y, M, C and B) of M, C and B). At the same time, the polygon mirror 5a of the optical deflector 5 of the optical scanning device 1 is rotated at a predetermined speed under the control of the image control CPU 111 of the image controller 110.

【0129】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。
Subsequently, the image data corresponding to the test image loaded from the ROM is loaded into each image memory 114 (Y, M, C and B) under the control of the image control CPU 111. After that, the timing control unit 113 sets the timing data set by the timing setting device 118 and the internal RAM of the timing control unit 113.
Based on the registration correction data stored in (in this case, if the registration correction data is not stored in the internal RAM, the initial data stored in the ROM is used) from the timing control unit 113 to the vertical synchronization. The signal Vsync is output.

【0130】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。
The vertical synchronizing signal Vsync generated by the timing controller 113 is supplied to each data controller 115.
(Y, M, C and B) and each VCO 119 (Y, M
M, C and B).

【0131】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。
Each data control unit 115 (Y, M, C and B) corresponds to the optical scanning device 1 by the corresponding laser drive unit 116 (Y, M, C and B) based on the vertical synchronizing signal Vsync. Each laser 3Ya, 3Yb of the light source 3,
3Ma, 3Mb, 3Ca, 3Cb, 3Ba and 3Bb
The laser beams L (Y, M, C and B) emitted from the lasers 3 (Y, M, C and B) a and 3 (Y, M, C and B) b of the light source 3 are moved horizontally. The horizontal sync signal generating circuit 121 is detected by the sync detector 23.
After the horizontal synchronizing signal Hsync is output from the image memory 114, a predetermined clock (until the output from the registration sensors 78 and 80 is input, the initial data stored in the ROM is used) is counted, and then the image memory 114 is counted.
The image data stored in (Y, M, C and B) is output at a predetermined timing.

【0132】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。
At this time, the oscillation frequency data which is the initial data stored in the ROM is supplied from each VCO 119 (Y, M, C and B) to each data control section 115 (Y, M, C and B). To be done.

【0133】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。
Then, each data control unit 115 (Y, M,
By controlling C and B), each laser driving unit 116 is controlled.
A laser drive signal corresponding to the image data is output from (Y, M, C and B) to each laser 3 (Y, M, C and B) a and 3 (Y, M, C and B) b of the light source 3. ,
Laser beam L whose intensity is modulated based on image data
(Ya, Yb, Ma, Mb, Ca, Cb and Ba, B
b) is output.

【0134】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。
As a result, the image forming sections 50Y, 50M, 50C and 5 which are corresponding to a predetermined potential in advance are provided.
0B photosensitive drums 58Y, 58M, 58C and 5
An electrostatic latent image corresponding to the test image data is formed on each of 8B. This electrostatic latent image is developed by the developing devices 62Y and 6Y.
2M, 62C, and 62B develop the toners corresponding to the corresponding colors, and convert the test toner images into four colors (two sets).

【0135】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。
The two sets of test toner images on the photosensitive drums 58 (Y, M, C and B) are transferred to the transfer devices 64Y and 6Y.
It is directly transferred to the conveyor belt 52 via 4M, 64C and 64B and conveyed toward the registration sensors 78 and 80.

【0136】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。
Two sets of test toner images are recorded on the registration sensor 7
When passing through 8 and 80, the registration sensors 78 and 80 output a predetermined output corresponding to the relative position of each test toner image based on the positions of the registration sensors 78 and 80, that is, the deviation of the test toner image. It

【0137】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。
The outputs from the registration sensors 78 and 80 are input to the registration correction calculation device 117 and used to calculate the deviation of each test toner image.

【0138】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。
The registration correction arithmetic unit 117 has a pair of test toner images for each color formed at a predetermined distance in the sub-scanning direction, that is, 178Y, 180Y and 178Y.
For each of M and 180M, 178C and 180C, and 178B and 180B, the deviation of the position in the sub-scanning direction is detected, and then the average value is calculated. From the deviation amount between this average value and the predetermined design value, The correction amount Vr of the timing of outputting the vertical synchronization signal Vsync is defined. As a result, each light source 3 (Ya, Yb, Ma, M of the optical scanning device 1 is
b, Ca, Cb and Ba, Bb) light emission timing,
That is, the intervals at which the image forming units 50 (Y, M, C and B) are arranged and the first light emitted from the optical scanning device 1.
To the fourth combined laser beams L (Y, M, C and B), the deviation in the sub-scanning direction depending on the distance in the sub-scanning direction from each other is aligned.

【0139】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。
Further, the registration correction calculation device 117 is set to 1
A set of test toner images, such as 178Y, 178M,
After detecting the displacement of each of the 178C and 178B in the main scanning direction, the average value is calculated, and the image is output after the horizontal synchronization signal Hsync is output from the displacement amount between the average value and a predetermined design value. The correction amount Hr of the timing of outputting data is specified. Thus, the timing of intensity modulation of the laser beam L (Y, M, C and B) emitted from each laser 3 (Y, M, C and B) of each light source 3 of the optical scanning device 1, that is, , The writing positions in the main scanning direction of the image data recorded on the photosensitive drums 58 (Y, M, C and B) of the image forming sections 50 (Y, M, C and B) are aligned.

【0140】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。
The registration correction calculation unit 117 further includes
A pair of test toner images, namely 178Y and 180Y,
178M and 180M, 178C and 180C, and 17
For each of 8B and 180B, the deviation of the position in the main scanning direction is detected, and then the average value is calculated, and the deviation amount between the calculated average value and a predetermined design value is calculated, and based on this deviation amount. , VCO119 (Y, M, C and B)
The amount of correction Fr of the oscillation frequency output from is specified. As a result, each laser 3 (Y, Y of each light source 3 of the optical scanning device 1
M, C and B) to photoconductor drums 58 (Y, M, C and B) of each image forming unit 50 (Y, M, C and B).
Length of each laser beam emitted toward the main scanning direction per clock, that is, each photoconductor 58 (Y,
The lengths of one line in the main scanning direction imaged in M, C and B) are matched.

【0141】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。
Incidentally, the respective correction amounts Vr, Hr and Fr obtained by the registration correction calculation device 117 are
Each is temporarily stored in the RAM unit in the timing control unit 113. In this case, the respective correction amounts Vr,
Hr and Fr may be stored in the nonvolatile RAM 103. In addition, these correction operations are performed when a correction mode is instructed by a control panel (not shown), a power switch (not shown) of the image forming apparatus 100 is turned on, or the number of prints counted by a counter (not shown) or the like. Is executed at a predetermined timing such as when the number of sheets reaches a predetermined number.

【0142】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。
The test toner image on the conveyor belt 52 used in the adjustment mode is further conveyed with the rotation of the conveyor belt 52 and removed by the belt cleaner 82.

【0143】次に、画像形成 (通常) モードについて説
明する。
Next, the image forming (normal) mode will be described.

【0144】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。
When an image formation start signal is supplied from an operation panel or a host computer (not shown), each image forming section 50 (Y,
M, C and B) are warmed up, and the polygon mirror 5a of the optical deflecting device 5 of the optical scanning device 1 is rotated at a predetermined rotation speed under the control of the image control CPU 111.

【0145】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。
Then, under the control of the main controller 101,
Image data to be printed is loaded into the RAM 102 from an external storage device, a host computer, or a scanner (image reading device). Part (or all) of the image data taken in the RAM 102 is stored in each image memory 114 (Y, M, C and B) under the control of the image control CPU 111 of the image control unit 110.

【0146】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。
Further, under the control of the main controller 101, the feed roller 72 is biased based on a predetermined timing, for example, the vertical synchronizing signal Vsync from the timing control unit 113, so that one sheet of paper is fed from the paper cassette 70. P is taken out. The taken-out sheet P is transferred to the image forming units 50 (Y, M, C) by the registration rollers 72.
And Y provided by the image forming operation according to B),
The timing is matched with the toner images of M, C and B,
The suction roller 74 is in close contact with the conveyor belt 52, and is guided toward each image forming unit 50 as the conveyor belt 52 rotates.

【0147】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。
On the other hand, based on the data set by the timing setting device 118 and the registration data and clock data read from the internal RAM of the timing control unit 113 in parallel with or at the same time as the feeding and conveying operations of the paper P. The timing control unit 113 outputs the vertical synchronization signal Vsync.

【0148】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。
When the vertical synchronization signal Vsync is output by the timing control unit 113, each data control unit 115
(Y, M, C and B), each laser drive unit 116
(Y, M, C, and B) are energized, and one line in the main scanning direction from each laser 3 (Y, M, C, and B) a and 3 (Y, M, C, and B) b of each light source 3 A minute laser beam is applied to each photoconductor drum 58 (Y, M, C and B) of each image forming section 50 (Y, M, C and B).

【0149】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。
Immediately after the input of the horizontal sync signal Hsync generated from the horizontal sync signal generation circuit 121 based on the laser beam for one line, each VCO 119 (Y, M,
C and B) clocks are counted and each VCO1
When the number of clocks of 19 (Y, M, C and B) reaches a predetermined value, the image data to be printed is read from each image memory 114 (Y, M, C and B).

【0150】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。
Then, each data control unit 115 (Y, M,
By controlling C and B), each laser driving unit 116 is controlled.
Image data is transferred to (Y, M, C and B) in order to change the intensity of each laser beam L (Y, M, C and B) emitted from each light source 3, and each image forming unit 50 is transferred.
(Y, M, C and B) photoconductor drums 58 (Y, M
An image without deviation is formed on M, C and B).

【0151】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。
As a result, each photosensitive drum 58 (Y, M,
Each laser beam L (Y, M,
C and B) are deviations of optical paths from the lasers 3 (Y, M, C and B) of the light sources 3 to the photoconductor drums 58 (Y, M, C and B) or the photoconductor drums 58.
(Y, M, C and B) is accurately connected to each photoconductor drum 58 (Y, M, C and B) without being affected by the variation of the beam spot diameter on the image plane due to the deviation of the diameter of (Y, M, C and B). To be imaged.

【0152】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。
The first to fourth image forming sections 50 (Y,
M, C and B) photoconductor drums 58 (Y,
The first to fourth laser beams L (Y, M, C and B) imaged on M, C and B) are respectively charged to the photosensitive drums 58 (Y, M) which are previously charged to a predetermined potential. , C and B) on the basis of the image data, an electrostatic latent image corresponding to the image data is formed on each photosensitive drum 58 (Y, M, C and B).

【0153】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。
This electrostatic latent image is transferred to each developing device 62 (Y,
M, C and B) are developed with toner having a corresponding color and converted into a toner image.

【0154】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。
Each toner image corresponds to each photosensitive drum 5
8 (Y, M, C, and B) is rotated toward the paper P being conveyed by the conveyor belt 52, and the transfer device 64 causes the paper P on the conveyor belt 52 to be conveyed at a predetermined timing. Is transferred at a predetermined timing.

【0155】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。
As a result, four-color toner images on the paper P that are exactly overlapped with each other are formed on the paper P. In addition,
After the toner image is transferred to the paper P, the residual toner remaining on the photosensitive drums 58 (Y, M, C and B) is removed by the cleaner 66 (Y, M, C and B), and The residual potential left on each of the photoconductor drums 58 (Y, M, C and B) is the static elimination lamp 68 (Y, M, C and B).
It is used for the subsequent image formation.

【0156】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。
Paper P holding electrostatically four color toner images
Are further conveyed as the conveyor belt 52 rotates, and are separated from the conveyor belt 52 by the difference between the curvature of the belt drive roller 56 and the straightness of the paper P, and the fixing device 8
You will be guided to 4. The toner image as a color image is fixed on the sheet P guided to the fixing device 84 by melting the respective toners by the fixing device 84,
The sheet is discharged to a discharge tray (not shown).

【0157】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。
On the other hand, after the paper P is supplied to the fixing device 84, the conveyor belt 52 is further rotated, the belt cleaner 82 removes the undesired toner remaining on the surface, and the paper is again fed from the cassette 70. It is used for transporting the sheet P to be used.

【0158】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。
Next, the post-deflection optical system between the optical deflector 5 and the image plane will be described in detail.

【0159】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。
FIGS. 15 to 50 and Tables 2 to 6 show the first surface of the first imaging lens 30a of the post-deflection optical system 30, that is, the light incident surface, and the second surface of the first imaging lens 30a. That is, the light emitting surface, the first of the second imaging lens 30b
Surface or light incident surface (lens surface number in Table 5 is indicated by "3"), second surface of the second imaging lens 30b or light emitting surface (lens surface number in Table 6 is "4") Various optical properties (as shown) and lens data are shown.

【0160】[0160]

【表2】 [Table 2]

【0161】[0161]

【表3】 [Table 3]

【0162】[0162]

【表4】 [Table 4]

【0163】[0163]

【表5】 [Table 5]

【0164】[0164]

【表6】 [Table 6]

【0165】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。
In FIGS. 15 to 50, the axis x is aligned with the optical axis direction of the post-deflection optical system, "+" toward the optical deflector 5 and "to the image plane". -"Shall be given. The axis y is aligned with the main scanning direction and indicates that the direction of light deflected by the optical deflector 5, that is, the direction in which the polygon mirror 5a of the optical deflector is rotated is from "+" to "-". I shall. In addition,
The same is displayed in Tables 2 to 6. On the other hand, the axis z coincides with the sub-scanning direction, and for example, the side on which the laser beam LB shown in FIG. 4 is passed, that is, the upper side with respect to the optical axis of the system in the sub-scanning direction is indicated by "+". And

【0166】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。
When a toric lens is used in a conventional optical scanning device, in order to optimize aberration characteristics such as spherical aberration, coma aberration, field curvature or magnification error in the image plane, It is known that three or more imaging lenses are required.

【0167】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。
Here, the shapes of the entrance surface and the exit surface of the respective lens surfaces of the first and second plastic lenses 30a and 30b are represented by the polynomial equation (1) in Table 2 and simulated. The results obtained will be described.

【0168】なお、 (1) 式において、Amnのn≠0か
つAmn≠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、Amnのm≠0かつAmn≠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Amnのn≠0かつAmn≠
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、Amnのn≠0かつAmn≠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。
In the equation (1), the spherical aberration in the sub-scanning direction is defined by the term of Amn n ≠ 0 and Amn ≠ 0.
Various aberration characteristics in the main scanning direction can be optimized by coma aberration, field curvature distortion aberration, magnification error, and the like, and by terms of Am of m ≠ 0 and Amn ≠ 0. Here, according to the result of simulating the shape of each lens surface of the first and second plastic lenses 30a and 30b, one of the four lens surfaces of lens surface numbers 1 to 4 is (2 In the equation, Am of n ≠ 0 and Amn ≠
Contains a term of 0 (that is, does not include a particular rotational symmetry axis)
In the case of a lens surface, it was found that the correction of coma aberration and spherical aberration was insufficient, and the cross-sectional beam spot diameter on the image plane was about 100 μm.
Also, when two or more lens surfaces including the terms of Amn n ≠ 0 and Amn ≠ 0 are arranged, it becomes clear that the cross-sectional beam spot diameter on the imaging plane can be narrowed down to about 40 μm. It was

【0169】なお、各レンズのレンズ面に対し、 (1)
式に示したAmn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。
For the lens surface of each lens, (1)
When the total number of Amn shown in the formula (contents of the sigma term) is simulated, as shown in Tables 3 to 6,
m ≧ 11 and n ≧ 2, where (m, n) = (0,
It has been confirmed that various aberration characteristics in the main scanning direction and the sub-scanning direction can be favorably set under the condition that 0), (2,0) and (0,1) are satisfied.

【0170】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。
FIG. 15 shows the shape of the first surface of the first imaging lens 30a, that is, the light incident surface. That is, as shown in FIG. 15, the first imaging lens 30a
The first surface of is formed asymmetrically with respect to the optical axis, that is, (y = 0, z = 0). The target surface is only one of the surfaces defined by z = 0.

【0171】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。
FIG. 16 shows the curvature of the first surface of the first imaging lens 30a in the sub-scanning direction at the intersection of the optical scanning surface and the lens surface with respect to the plane including the optical axis of the system and extending in the main scanning direction. It is shown. That is, FIG. 16 shows a characteristic of the shape of the first surface in the sub-scanning direction shown in FIG. 15, that is, the optical axis.
It is shown that the first surface of the first imaging lens 30a is asymmetric with respect to (y = 0, z = 0). As can be seen from this figure and the equations in Table 2, the shapes in the main scanning direction and the sub scanning direction can be set independently. As a result, the main scanning line bending, the beam diameter on the image plane (sub-scanning direction), and surface tilt correction can be sufficiently performed for a wide deflection angle, and the temperature and humidity can be adjusted in combination with other lenses. An optical system that is not easily affected by changes can be provided.

【0172】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。
In FIG. 17, with respect to the first surface of the first imaging lens 30a, the main scanning direction coordinates of the curvature in the sub scanning direction at the intersection of the lens surface and the plane including the optical axis of the system and extending in the main scanning direction. The second derivative is shown. That is, FIG. 17 shows that the rate of change of the curvature of the first surface in the sub-scanning direction shown in FIG. 15 changes asymmetrically with respect to the point of intersection with the optical axis in the main scanning direction. Lens 30a according to FIG.
18 does not have a rotationally symmetric surface, and according to FIG. 18, the primary scanning direction primary differential value with respect to the system optical axis direction coordinate of the line of intersection between the main scanning plane including the optical axis of the system and the lens surface has two polarities. It turns out that it has a value. As a result, while maintaining the characteristics in the sub-scanning direction described in the description of FIG. 16, in the main scanning direction as well, without increasing the lens thickness for a wide deflection angle, f
The θ characteristic can be corrected. The thicker the lens, the longer the molding time, especially in the case of a plastic molded lens, leading to an increase in cost.

【0173】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。
In FIG. 18, with respect to the first surface of the first imaging lens 30a, the optical axis direction coordinate at the intersection of the lens surface and the plane including the optical axis of the system and extending in the main scanning direction with respect to the main scanning direction coordinate. The differential value is shown. That is, in FIG.
Is the inclination of the curvature of the first surface in the main scanning direction shown in FIG.
It indicates that the (direction) changes at a position other than the point intersecting the optical axis.

【0174】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。
FIG. 19 shows the radius of curvature in the main scanning direction at the intersection of the lens surface and the plane including the optical axis of the system and extending in the main scanning direction for the first surface of the first imaging lens 30a. . That is, FIG. 19 shows a characteristic of the shape of the first surface in the main scanning direction shown in FIG. 15, that is, the optical axis (y = 0, z =
0), the first surface of the first imaging lens 30a is asymmetric. In addition, this lens surface shows that the curvature in the main scanning direction changes its sign in the middle of the main scanning direction, which makes it possible to widen the lens without increasing the absolute value of the power in the main scanning direction. Various characteristics in the main scanning direction can be optimized with respect to the deflection angle. It is known that, on the lens surface, the larger the absolute value of the power, the more likely it is that aberration will occur. Therefore, in order to avoid this, the performance can be improved.

【0175】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。
FIG. 20 shows the first surface of the first imaging lens 30a in the main scanning direction of the lens surface with reference to the intersection of the lens surface and the plane including the optical axis of the system and extending in the main scanning direction. The position in the sub-scanning direction at each point, that is, the shape in the sub-scanning direction is shown. That is, FIG. 20 shows that the shape of the first surface in the sub-scanning direction shown in FIG. 15 is asymmetric with respect to the main scanning direction.

【0176】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副走査方向に対し
て高次(4次以上)の項を含む形状であることを示して
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2
1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。
FIG. 21 shows the deviation of the shape of the first surface of the first imaging lens 30a from the shape of the circular arc having the curvature in the sub-scanning direction z = 0 of the shape in the sub-scanning direction. On the other hand, it is shown that the shape includes a higher order (fourth order or more) term. Further, FIG. 22 shows an asymmetrical component with respect to the shape of the first surface of the first imaging lens 30a in the main scanning direction with respect to the scanning surface spreading in the main scanning direction. That is, FIG.
1 and 22 show that the first surface of the first imaging lens 30a does not include a rotationally symmetric surface in either the main scanning direction or the sub scanning direction. Note that, as shown in FIG. 21, the coefficient of a term larger than at least a quartic term in the sub-scanning direction is set to the shape of a line where the scanning surface including the optical axis and extending in the main scanning direction intersects with the lens surface, and the sub-scanning direction. By controlling independently of the radius of curvature, various aberration characteristics in the main scanning direction and the sub scanning direction can be set well.

【0177】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。
FIG. 23 shows the shape of the second surface of the first imaging lens 30a, that is, the light exit surface. As shown in FIG. 23, the second surface of the first imaging lens 30a is
It is formed asymmetrically with respect to the optical axis, that is, (y, z) = (0,0). The plane symmetry plane of this plane is only one plane defined by z = 0.

【0178】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。
Hereinafter, similar to the first surface of the first imaging lens 30a shown in FIGS. 15 to 22, that is, the light incident surface,
24 to 30, regarding the second surface of the first imaging lens 30a, a plane including the optical axis of the system and extending in the main scanning direction, that is, a curvature in the sub-scanning direction at the intersection of the optical scanning surface and the lens surface, Second-order differential value of curvature in the sub-scanning direction at the intersection of a plane including the optical axis of the system in the main scanning direction and the lens surface, a plane including the optical axis of the system and extending in the main scanning direction, and the lens surface The differential value of the optical axis direction coordinate at the intersection point with respect to the main scanning direction coordinate, the main scanning direction curvature at the intersection of the lens surface and the plane including the optical axis of the system and extending in the main scanning direction, the main scanning direction including the optical axis of the system The position in the sub-scanning direction at each point in the main scanning direction of the lens surface based on the intersection of the expanding plane and the lens surface, that is, the shape in the sub-scanning direction, the curvature of the shape in the sub-scanning direction in the sub-scanning direction z = 0 Deviation of shape from the arc you have, along with , Asymmetric component for scanning plane extending in the main scanning direction, respectively, are shown.

【0179】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。
As shown in FIGS. 23 to 30, the second surface of the first imaging lens 30a is scanned in the main scanning direction with respect to the optical axis (y = 0, z = 0), like the first surface. Direction and the sub-scanning direction are asymmetrical, and the inclination of the curvature in the sub-scanning direction and the inclination of the curvature in the main-scanning direction change asymmetrically with respect to the point intersecting the optical axis in the main-scanning direction. It is recognized that neither of the sub-scanning directions includes the rotational symmetry plane. From FIG. 23, it can be seen that the exit surface of the lens 30a does not have a rotationally symmetric surface, and the plane symmetric surface of this surface is only one surface made at z = 0. As a result, it is possible to improve various characteristics in the main and sub-scanning directions over the entire range for a wide deflection angle.

【0180】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。
Further, FIG. 24 shows that the curvature of the lens surface in the sub-scanning direction changes its sign in the middle of the main scanning direction, which results in the absolute value of the power of the lens in the sub-scanning direction. It is possible to optimize various characteristics in the sub-scanning direction with respect to a wide deflection angle without increasing. It is known that, on the lens surface, a surface having a larger absolute value of power is more likely to cause aberration, and in order to avoid this, the performance can be improved.

【0181】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。
FIG. 26 shows that the primary scanning direction primary differential value with respect to the system optical axis direction coordinates of the line of intersection between the main scanning plane including the optical axis of the system and the lens surface has two extreme values. As a result, the fθ characteristic can be corrected for the wide deflection angle in the main scanning direction without increasing the lens thickness. The thicker the lens, the longer the molding time, especially in the case of a plastic molded lens, leading to an increase in cost.

【0182】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。
Further, FIG. 27 shows that the curvature of the lens surface in the main scanning direction changes its sign in the middle of the main scanning direction, which shows the absolute power of the lens in the main scanning direction. It is possible to optimize various characteristics in the main scanning direction for a wide deflection angle without increasing the value. It is known that, on the lens surface, a surface having a larger absolute value of power is more likely to cause aberration, and in order to avoid this, the performance can be improved.

【0183】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。
FIG. 28 shows the shape in the sub-scanning direction when the coordinates of the intersection of the plane including the optical axis of the system and extending in the main scanning direction and the lens surface are set to 0. It is shown that the relative relationship of the sub scanning direction with respect to the optical axis part is reversed in the middle of the main scanning direction, which is very useful for improving various characteristics in the sub scanning direction over a wide width in the sub scanning direction. ing.

【0184】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副走査
方向へも高次(4次以上)の項を含むことを示してお
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。
FIG. 29 shows the sub-scanning direction z of the shape in the sub-scanning direction.
It shows that there is a deviation of the shape from a circular arc having a curvature at = 0, and that it also includes a high-order (fourth order or more) term in the sub-scanning direction. It is possible to realize a shape in which the relative relationship between the peripheral portion and the optical axis portion in the sub-scanning direction is reversed in the middle of the main scanning direction.

【0185】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。
As described above, both surfaces of the lens 30a do not have a rotational symmetry axis and the scanning direction 1 with respect to the optical axis coordinate of the line of intersection with the scanning plane.
It can be seen that the second derivative has two extreme values.

【0186】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。
FIG. 31 shows the shape of the first surface of the second imaging lens 30b, that is, the light incident surface. As shown in FIG. 31, the first surface of the second imaging lens 30b is
It is formed asymmetrically with respect to the optical axis, that is, (y, z) = (0,0).

【0187】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。
Hereinafter, similar to the first surface of the second imaging lens 30b shown in FIGS. 15 to 22, that is, the light incident surface,
32 to 38, with respect to the first surface of the second imaging lens 30b, a plane including the optical axis of the system and extending in the main scanning direction, that is, the curvature in the sub-scanning direction at the intersection of the optical scanning surface and the lens surface, Second-order differential value of curvature in the sub-scanning direction at the intersection of a plane including the optical axis of the system in the main scanning direction and the lens surface, a plane including the optical axis of the system and extending in the main scanning direction, and the lens surface The differential value of the optical axis direction coordinate at the intersection point with respect to the main scanning direction coordinate, the main scanning direction curvature at the intersection of the lens surface and the plane including the optical axis of the system and extending in the main scanning direction, the main scanning direction including the optical axis of the system The position in the sub-scanning direction at each point in the main scanning direction of the lens surface based on the intersection of the expanding plane and the lens surface, that is, the shape in the sub-scanning direction, the curvature of the shape in the sub-scanning direction in the sub-scanning direction z = 0 Deviation of shape from the arc you have, along with , Asymmetric component for scanning plane extending in the main scanning direction, respectively, are shown.

【0188】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。
As shown in FIGS. 31 to 38, the first surface of the second imaging lens 30b has the first imaging lens 3
Similarly to the first surface of 0a, it is asymmetrical with respect to the optical axis (y = 0, z = 0) in the main scanning direction and the sub-scanning direction, and the inclination of the curvature in the sub-scanning direction and the main scanning direction It is recognized that each of the curvature inclinations changes asymmetrically with respect to the optical axis in the main scanning direction, and neither the main scanning direction nor the sub scanning direction includes a rotationally symmetric surface.

【0189】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。
It can be seen from FIG. 31 that the incident surface of the lens 30b does not have a rotationally symmetric surface, and the plane symmetric surface of this surface is only one surface made at z = 0. As a result, it is possible to improve various characteristics in the main and sub-scanning directions over the entire range for a wide deflection angle.

【0190】また、図32は、このレンズ面の副走査方
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。
Further, FIG. 32 shows that the curvature of the lens surface in the sub-scanning direction changes its sign midway in the main scanning direction (near y = 80). The characteristics in the sub-scanning direction can be optimized for a wide deflection angle without increasing the absolute value of the directional power. It is known that, on the lens surface, a surface having a larger absolute value of power is more likely to cause aberration, and in order to avoid this, the performance can be improved.

【0191】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。
Further, FIG. 34 shows that the inclination of the lens surface in the main scanning direction changes the sign in the middle of the main scanning direction, which makes it possible to determine the depth of the lens in the optical axis direction. It can be made shallow, which is effective in facilitating the manufacture of the mold and suppressing the warpage of the lens during molding.

【0192】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。
Further, FIG. 35 shows that the curvature of the lens surface in the main scanning direction changes its sign in the middle of the main scanning direction, which results in the absolute value of the power in the main scanning direction of the lens. It is possible to optimize various characteristics in the main scanning direction with respect to a wide deflection angle without increasing. It is known that, on the lens surface, a surface having a larger absolute value of power is more likely to cause aberration, and in order to avoid this, the performance can be improved.

【0193】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副走査
方向へも高次(4次以上)の項を含むことを示してお
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。
FIG. 37 shows the sub-scanning direction z of the sub-scanning direction shape.
It shows that there is a deviation of the shape from an arc having a curvature at = 0, and that it also includes a high-order (fourth order or more) term in the sub-scanning direction, which is spread over a wide width in the sub-scanning direction. It is greatly useful for improving various characteristics in the sub-scanning direction.

【0194】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。
FIG. 39 shows the shape of the second surface of the second imaging lens 30b, that is, the light exit surface. As shown in FIG. 39, the second surface of the second imaging lens 30b is
It is formed asymmetrically with respect to the optical axis, that is, (y, z) = (0,0).

【0195】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。
Hereinafter, similar to the first surface of the first imaging lens 30a shown in FIGS. 15 to 22, that is, the light incident surface,
40 to 46, with respect to the second surface of the second imaging lens 30b, a plane extending in the main scanning direction including the optical axis of the system, that is, a curvature in the sub-scanning direction at the intersection of the optical scanning surface and the lens surface, Second-order differential value of curvature in the sub-scanning direction at the intersection of a plane including the optical axis of the system in the main scanning direction and the lens surface, a plane including the optical axis of the system and extending in the main scanning direction, and the lens surface The differential value of the optical axis direction coordinate at the intersection point with respect to the main scanning direction coordinate, the main scanning direction curvature at the intersection of the lens surface and the plane including the optical axis of the system and extending in the main scanning direction, the main scanning direction including the optical axis of the system The position in the sub-scanning direction at each point in the main scanning direction of the lens surface based on the intersection of the expanding plane and the lens surface, that is, the shape in the sub-scanning direction, the curvature of the shape in the sub-scanning direction in the sub-scanning direction z = 0 Deviation of shape from the arc you have, along with , Asymmetric component for scanning plane extending in the main scanning direction, respectively, are shown.

【0196】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。
As shown in FIG. 39 to FIG. 46, the second surface of the second imaging lens 30b is the same as the first surface in the main scanning with respect to the optical axis (y = 0, z = 0). Direction and the sub-scanning direction are asymmetrical, and the inclination of the curvature in the sub-scanning direction and the inclination of the curvature in the main-scanning direction change asymmetrically with respect to the point intersecting the optical axis in the main-scanning direction. It is recognized that neither of the sub-scanning directions includes the rotational symmetry plane.

【0197】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。
From FIG. 39, it can be seen that the exit surface of the lens 30b does not have a rotationally symmetric surface, and the plane symmetric surface of this surface is only one surface made at z = 0. As a result, it is possible to improve various characteristics in the main and sub-scanning directions over the entire range for a wide deflection angle.

【0198】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。
Further, FIG. 40 shows that the curvature of the lens surface in the sub-scanning direction changes its sign in the middle of the main scanning direction, which results in the absolute value of the power of the lens in the sub-scanning direction. It is possible to optimize various characteristics in the sub-scanning direction with respect to a wide deflection angle without increasing. It is known that, on the lens surface, a surface having a larger absolute value of power is more likely to cause aberration, and in order to avoid this, the performance can be improved.

【0199】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。
Further, FIG. 42 shows that the inclination of the lens surface in the main scanning direction changes its sign in the middle of the main scanning direction, which makes it possible to determine the depth of the lens in the optical axis direction. It can be made shallow, which is effective in facilitating the manufacture of the mold and suppressing the warpage of the lens during molding.

【0200】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。
Further, FIG. 43 shows that the curvature of the lens surface in the main scanning direction changes its sign in the middle of the main scanning direction, which results in the absolute value of the power in the main scanning direction of the lens. It is possible to optimize various characteristics in the main scanning direction with respect to a wide deflection angle without increasing. It is known that, on the lens surface, a surface having a larger absolute value of power is more likely to cause aberration, and in order to avoid this, the performance can be improved.

【0201】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副走査
方向へも高次(4次以上)の項を含むことを示してお
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。
FIG. 45 shows the sub-scanning direction z of the shape in the sub-scanning direction.
It shows that there is a deviation of the shape from an arc having a curvature at = 0, and that it also includes a high-order (fourth order or more) term in the sub-scanning direction, which is spread over a wide width in the sub-scanning direction. It is greatly useful for improving various characteristics in the sub-scanning direction.

【0202】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。
FIG. 47 relates to the first imaging lens 30a, from the curvature in the sub-scanning direction corresponding to each position in the main scanning direction on the light exit surface to the sub-scanning direction corresponding to each position in the main scanning direction on the light incident surface. The curvature is removed, and the refractive index n of PMMA, which is the material of the first imaging lens 30a, is 1 to 1 (refractive index in air).
The continuous power distribution in the sub-scanning direction in the state where the first imaging lens 30a is regarded as a thin lens is obtained by taking the product with the numerical value excluding. Further, FIG. 48 shows the distribution of the power in the main scanning direction of the lens when the first imaging lens 30a is regarded as a thin lens, which is obtained by the same method as in FIG. 47 using the curvature in the main scanning direction. It is shown.

【0203】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。
FIG. 49 shows the second imaging lens 30b in the sub-scanning direction corresponding to each position in the main scanning direction of the light incident surface from the radius of curvature in the sub-scanning direction corresponding to each position in the main scanning direction of the light emitting surface. Is subtracted from the refractive index n of PMMA, which is the material of the second imaging lens 30b, to be 1 (refractive index in air).
The continuous power distribution in the sub-scanning direction in the state where the second imaging lens 30b is regarded as a thin lens is obtained by taking the product with the numerical value excluding. Further, FIG. 50 shows the power in the main scanning direction of the lens when the second imaging lens 30b is regarded as a thin lens, which is obtained by the same method as in FIG.

【0204】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。
As shown in FIGS. 47 and 49, the first and second imaging lenses 30a and 30b are in the sub scanning direction over the entire area including the vicinity of the optical axis in the main scanning direction and the peripheral portion, respectively. , With positive power.

【0205】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。
As shown in FIG. 48, it is recognized that the power of the first imaging lens 30a in the main scanning direction becomes "0" near the optical axis in the main scanning direction. Further, as shown in FIG. 50, the power of the second imaging lens 30b in the main scanning direction may be “negative” near the optical axis in the main scanning direction and “positive” in the peripheral portion. Is recognized.

【0206】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つのレーザビームすなわちNi
(iは正の整数で、i=2) のレーザビームは、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。
FIG. 51 shows a light source 3 (Y, M, C and B).
Respectively, that is, the yellow first laser 3Ya, the yellow second laser 3Yb, and the magenta first laser 3M.
a and magenta second laser 3Mb, cyan first laser 3Ca and cyan second laser 3Cb, and two paired laser beams LYa emitted from each of black first laser 3Ba and black second laser 3Bb.
And LYb, LMa and LMb, LCa and LC
b, and the relative positions of LBa and LBb in the sub-scanning direction are shown. As shown in FIG. 51, two laser beams paired with each other, that is, Ni.
The laser beam of (i is a positive integer, i = 2) in the sub-scanning direction is already between the light incident surface of the first imaging lens 30a, that is, the first surface and the image surface, particularly in FIG. As described above, the characteristics of each lens are defined so that the first surface of the first imaging lens 30a and the second surface of the second imaging lens 30b intersect each other. As a result, Ni (i
= 2) The beam intervals of the two laser beams can be kept constant regardless of changes in temperature and humidity.

【0207】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。
52 to 64, various characteristics provided by the first and second imaging lenses 30a and 30b whose lens surface shapes are defined by the equation (1) will be described below in the main scanning direction. A detailed description will be given with the image plane beam position as the horizontal axis.

【0208】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。
FIG. 52 shows the defocus amounts of the laser beam LMa emitted from the first magenta laser 3Ma in the main scanning direction and the sub scanning direction on the image plane including the state where the refractive index is changed. Ie x
It shows the variation in the axial direction. Reference numeral FSY indicates the main scanning direction, FSZ indicates the sub scanning direction, and subscripts 1, 2 and 3 indicate refractive indices n = 1.4855, n = 1.4, respectively.
821 and n = 1.4889. Further, FIG. 53 shows the laser beam LCa from the first cyan laser 3Ca, in the same manner as the example shown in FIG. 52, in the main scanning direction and the sub-scanning direction of the laser beam on the image plane including the state in which the refractive index is changed. The defocus amount in each direction, that is, the variation in the x-axis direction is shown. Note that the symbol FSY
Is the main scanning direction, FSZ is the sub scanning direction, and the subscripts 1,
2 and 3 have a refractive index n = 1.4855, n, respectively.
= 1.4821 and n = 1.4889. On the other hand, FIG. 54 shows a laser beam L from each of the black first laser 3Ba and the yellow first laser 3Ya.
Regarding Ba and LYa (as also shown in Table 1, LBa and LYa are symmetrical with respect to the optical axis of the system in the sub-scanning direction), the refractive index was changed as in the example shown in FIG. The defocus amounts of the laser beam in the main scanning direction and the sub scanning direction, that is, variations in the x-axis direction on the image plane including the state are shown. Reference numeral FSY is the main scanning direction, FSZ is the sub scanning direction, and subscripts 1, 2 and 3 are refractive indices n = 1.4855, n = 1.
It corresponds to the condition of 4821 and n = 1.4889.
As shown in FIGS. 52 to 54, each defocus amount is ± 1.5 [m] with the maximum laser beam.
m].

【0209】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。
FIG. 55 shows the magnitude of the scanning line bending in the main scanning direction of the laser beam on the image plane, including the state where the refractive index is changed, for the laser beam LMa emitted from the first magenta laser 3Ma. ing. The subscripts 1, 2 and 3 respectively have a refractive index n = 1.4855, n =
Corresponds to 1.4821 and n = 1.4889. Further, FIG. 56 relates to the laser beam LCa from the first cyan laser 3Ca, and scans the image plane in the main scanning direction including the state in which the refractive index is changed, as in the example shown in FIG. The state of line bending is shown. The subscripts 1, 2 and 3 respectively have a refractive index n = 1.485.
5, n = 1.4821 and n = 1.4889. On the other hand, FIG. 57 shows a laser beam L from each of the black first laser 3Ba and the yellow first laser 3Ya.
Regarding Ba and LYa, similarly to the example shown in FIG.
It shows the size of the scanning line curve of the laser beam in the main scanning direction on the image plane, including the state where the refractive index is changed. Note that the subscripts 1, 2 and 3 respectively have a refractive index n = 1.
4855, n = 1.4821, and n = 1.4889. As shown in FIGS. 55 to 57, the size of each scanning line bend is suppressed within the range of ± 0.015 [mm] with the maximum laser beam.

【0210】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。
FIG. 58 shows the laser beams LMa and LMb emitted from the first magenta laser 3Ma and the second magenta laser 3Mb, respectively, in the main scanning direction in the image plane including the state where the refractive index is changed. It indicates the degree of deviation (variation in spacing). The subscripts 1, 2 and 3
Respectively have a refractive index n = 1.48555, n = 1.48.
21 and the condition of n = 1.4889. Further, FIG. 59 shows laser beams LCa and LCb from the cyan first laser 3Ca and the cyan second laser 3Cb.
With respect to the above, similarly to the example shown in FIG. 58, the deviation of the mutual spacing in the main scanning direction on the image plane including the state in which the refractive index is changed.
It indicates the degree of (variation of interval). Subscripts 1 and 2
And 3 have a refractive index n = 1.4855, n =
This corresponds to the conditions 1.4821 and n = 1.4889. On the other hand, FIG. 60 shows the black first laser 3Ba and the black second laser 3Ba.
As to the laser beams LBa and LBb and LYa and LYb from the laser 3Bb and the yellow first laser 3Ya and the yellow second laser 3Yb, respectively, an image plane including a state in which the refractive index is changed, as in the example shown in FIG. Shows the degree of mutual deviation (interval fluctuation) of the laser beams in the main scanning direction. The subscripts 1, 2 and 3 respectively have a refractive index n = 1.485.
5, n = 1.4821 and n = 1.4889. As shown in FIGS. 58 to 57, the defocus amount of the fluctuation of each beam interval is suppressed within the range of 0.0002 [mm] for the maximum laser beam.

【0211】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。
FIG. 61 shows the first to fourth laser beams LYa and LYb, LMa and LMb, LCa and LCb, and the main and sub-scanning directions of the laser beam on the respective image planes of LBa and LBb. The fluctuation rate of the beam diameter, that is, the fluctuation rate of the reciprocal of the light collection angle is shown. The symbol YANG indicates the main scanning direction, ZYAG.
Indicates the sub-scanning direction, and subscripts 1 and 2 correspond to the first laser a and the second laser b. As shown in FIG. 61, the fluctuation rate of the beam diameter is 7% from peak to peak.
It is suppressed to some extent.

【0212】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。
FIG. 62 shows the fluctuation rate of the fθ characteristic of the first to fourth laser beams LYa, LMa, LCa and LBa in the main scanning direction of the laser beam on the respective image planes. As shown in FIG. 62, the fθ characteristic is suppressed to about 0.65% regardless of the type of laser beam.

【0213】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。
FIG. 63 shows the first to fourth laser beams LMa, LCa, LYa and L in a state in which the plane tilt of each reflecting surface of the polygon mirror of the optical deflector is accommodated within 1 minute.
The variation of the beam position of the laser beam in the sub-scanning direction on each image plane of Ba is shown. The subscripts 1 and 2 are laser beams LMa and LCa, and the subscript 3 is LBa and LYa, as shown in Table 1.
Since it is symmetrical with respect to the optical axis of the system in the sub-scanning direction, it corresponds to both the laser beams LYa and LBa. As shown in FIG. 63, the variation of the beam position is 0.0 at the maximum.
03 [mm] It is suppressed. If there is no tumble correction,
This is 0.186, and it can be said that the imaging lens system including the lenses 30a and 30b has a surface tilt correction rate of 1/62.

【0214】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。
FIG. 64 shows the variation rate of the transmittance with respect to the image plane beam position of the laser beam in the main scanning direction on the respective image planes of the first to fourth laser beams LYa, LMa, LCa and LBa. . The subscripts 1 and 2 correspond to the laser beams LMa and LCa, respectively, and the subscript 3 corresponds to both the laser beams LYa and LBa. As shown in FIG. 64, the variation of the transmittance is suppressed to about 3.5% regardless of the type of laser beam.

【0215】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。
As described above, the light incident surface and the light emitting surface of the first imaging lens 30a and the light incident surface and the light emitting surface of the second imaging lens 30b are respectively calculated by the equation (1). By optimizing the shape of, the aberration characteristics such as spherical aberration in the image plane, coma aberration, field curvature or magnification error can be kept within a predetermined range by using only two imaging lenses. .

【0216】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。
That is, by making the shape of the line intersecting the scanning surface and the lens surface extending in the main scanning direction asymmetric with respect to the optical axis of the system penetrating the lens surface, the image forming surface in the main scanning direction is larger than the image surface. It is possible to prevent the deviation and the fθ characteristic from deviating across the optical axis in the main scanning direction. Further, it is possible to reduce flare in the main scanning direction and the sub-scanning direction even for a laser beam that is largely deviated from the optical axis. Further, the fluctuation amount of the intensity distribution of the beam passing through which position in the main scanning direction can be kept within a predetermined range. Furthermore, the bending of the main scanning line can be reduced, and the laser beam emitted from the light source is Ni.
When i is a positive integer, it is possible to suppress the variation of the beam interval in the sub-scanning direction of each beam. Furthermore, the movement of the image plane in the sub-scanning direction due to the surface tilt of each reflecting surface of the polygon mirror of the optical deflector can be reduced.

【0217】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。
Next, a modification of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 64 will be described.

【0218】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。
69 and 70, the laser beams LYa and LYb, LMa and LMb, LCa are directed toward the horizontal sync detector 23 and the horizontal sync detector 23 incorporated in the optical scanning device 1 shown in FIG. And LCb
And the horizontal synchronization folding mirror 25 that reflects LBa and LBb, and the relationship in which the respective laser beams emitted from the second imaging lens 30b are incident on the horizontal synchronization detector 23 and the horizontal synchronization signal is output. Has been done.

【0219】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。
FIG. 69 is a schematic plan view of the optical scanning device 1 with the mirrors and the like removed, and FIG. 70 is a schematic plan view showing only the optical elements, and FIG. 70 is the synchronous detectors 23 and 1 shown in FIG.
FIG. 6 is a partial side view showing a horizontal synchronization folding mirror 25 having only one plane (reflection surface) and a laser beam traveling from the horizontal synchronization folding mirror 25 toward the sync detector 23 in the sub-scanning direction.

【0220】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。
As shown in FIGS. 69 and 70, M
Group laser beams LYa and LYb, LMa and L
Mb, LCa and LCb and LBa and LBb
Are shifted in timing with respect to the main scanning direction via the folding mirror for horizontal synchronization 25, and are sequentially incident on predetermined positions of the synchronization detector 23. The synchronization detector 23 is a known position sensor capable of detecting a position in the z direction, and detects the position of each laser beam in the sub-scanning direction. Also, the folding mirror 2 for horizontal synchronization
Reference numeral 5 folds back the laser beam that has passed through the second imaging lens 30b. Therefore, when the synchronization detector 23 detects that the laser beam is deviated in the sub-scanning direction due to some reason, for example, it will be described later. With respect to the light source having the beam interval changing mechanism of the second embodiment shown in FIG. 68, feedback for correcting the deviation of the beam interval in the sub-scanning direction is possible.

【0221】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。
The detection of horizontal synchronization of each laser beam will be described in detail below.

【0222】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。
First, the yellow first laser 3Ya of the first light source 3Y is made to emit light. As a result, the synchronization detector 23
The laser beam LYa, which is folded back by the horizontal synchronization folding mirror 25 and is separated from the optical axis of the system by a predetermined distance in the sub-scanning direction, is incident on the predetermined position. Therefore,
The horizontal synchronization signal of the laser beam LYa is obtained from the slope signal of the sum signal of the synchronization detector 23 when the laser beam LYa reaches the synchronization detector 23. Then, the position of the laser beam LYa in the z-axis direction is measured from the difference signal of the synchronization detector 23.

【0223】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。
After this, the yellow first laser 3Ya is stopped and the yellow second laser 3Yb is caused to emit light. Here, this time, the position of the laser beam LYb in the z-axis direction is measured from the difference signal of the synchronous detector 23, and the slope signal of the sum signal of the synchronous detector 23 when the laser beam LYb deviates from the synchronous detector 23. The horizontal synchronizing signal of the laser beam LYb is obtained from the.

【0224】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。
Hereinafter, LMa and LMb, LCa and LCb, and LBa and LBb, respectively,
Similarly, the horizontal synchronizing signal and the position information in the z direction are obtained.

【0225】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。
Accordingly, the first to fourth light sources 3 (Y
a, Yb, Ma, Mb, Ca, Cb and Ba, Bb)
The timing for emitting light, that is, the writing timing in the main scanning direction is defined. Further, if necessary, in order to correct the deviation of the beam interval in the sub-scanning direction, the two laser beams LYa and LYb, LMa of the M group which make a pair with each other.
And the beam spacings of LMb, LCa and LCb and LBa and LBb are fed back to the beam spacing changing mechanism.

【0226】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。
FIG. 65 shows a transfer type color image forming apparatus using a multi-beam optical scanning device according to the second embodiment of the present invention. Note that the same reference numerals are given to configurations that are substantially the same as the configurations already described with reference to FIGS. 1 to 64, and detailed description thereof will be omitted.

【0227】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。
As shown in FIG. 65, the image forming apparatus 1
00 is the color component obtained by color separation, that is, Y = yellow, M
= First to fourth image forming units 50Y and 50 that form an image for each of magenta, C = cyan, and B = black
It has M, 50C and 50B.

【0228】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。
Each image forming section 50 (Y, M, C and B)
Are third folding mirrors 37Y, 37 of a multi-beam optical scanning device 151, which will be described later with reference to FIGS. 66 to 71.
The optical scanning device 15 corresponds to the position where the laser beam L (Y, M, C and B) corresponding to each color component image is emitted via M, 37C and the first folding mirror 33B.
1 is arranged in series below 1 in the order of 50Y, 50M, 50C and 50B.

【0229】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。
FIG. 66 shows a multi-beam optical scanning device used in the color image forming apparatus shown in FIG. As in the first embodiment, Y, M, C, and B are added to the reference symbols to identify the image data for each color component and the corresponding device.

【0230】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。
As shown in FIG. 66, the multi-beam optical scanning device 151 directs a laser beam emitted from a laser element as a light source toward a predetermined position on an image plane arranged at a predetermined position. It has only one optical deflecting device 5 as a deflecting means for deflecting at a linear velocity. Note that, hereinafter, the direction in which the laser beam is deflected by the optical deflector 5 is referred to as the main scanning direction.

【0231】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。
Between the light deflecting device 5 and the image plane, the first and second imaging lenses 30a for giving a predetermined optical characteristic to the laser beam deflected in a predetermined direction by the reflecting surface of the light deflecting device 5. And a post-deflection optical system 30 composed of a pair of optical elements 30b.

【0232】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。
Next, the pre-deflection optical system between the laser element as the light source and the optical deflector 5 will be described in detail.

【0233】光走査装置1は、N (iは正の整数でN
=2、N=N=N=1、N =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。
The optical scanning device 1 has Ni (i is a positive integer N
Four= 2, N1= NTwo= NThree= 1, N Four= 2 is a black beam
(Indicating that there are two),
Laser bee corresponding to image data separated into color components
The first to fourth light sources 3Y, 3M, 3C that generate
And 3B (M is a positive integer, where 4)
It

【0234】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、N=N=N=1で、第4の光
源3Bは、N=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。
First to third light sources 3Y, 3M and 3
C is a yellow laser 3Y that emits a laser beam corresponding to Y, that is, a yellow image, a magenta laser 3M that emits a laser beam that corresponds to M, that is, a magenta image, and C, that is, cyan that emits a laser beam that corresponds to a cyan image. Laser 3C and B
That is, the black first laser 3Ba and the black second laser 3Bb that emit a laser beam corresponding to a black image.
have. That is, the first to third light sources 3Y,
3M and 3C satisfy N 1 = N 2 = N 3 = 1 and the fourth light source 3B satisfies N 4 = 2. Therefore, from the first to third light sources 3Y, 3M and 3C, respectively,
One laser beam LY, LM, and LC is emitted, and two laser beams LBa and LBb that form a pair and have a beam interval of a predetermined distance in the sub-scanning direction are emitted from the fourth light source 3B. To be done.

【0235】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。
Between the respective laser elements 3Y, 3M, 3C and 3Ba and the optical deflecting device 5, laser beams L from the corresponding light sources 3Y, 3M, 3C and 3Ba are provided.
Four sets of pre-deflection optical systems 7 (Y, LM, LC and LBa for adjusting the cross-sectional beam spot shapes to predetermined shapes)
M, C and B) are arranged.

【0236】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。
Here, the pre-deflection optical system 7Y will be described by representing the laser beam LY directed from the yellow laser 3Y to the optical deflector 5.

【0237】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。
The divergent laser beam emitted from the yellow laser 3Y is given a predetermined convergence by the finite focus lens 9Y, and then the cross-sectional beam shape is adjusted to a predetermined shape by the diaphragm 10Y. The laser beam LY that has passed through the diaphragm 10Y receives the hybrid cylinder lens 1
Predetermined converging property is given to only the sub-scanning direction via 1Y, and the light is emitted toward the optical deflector 5.

【0238】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。
Similarly, in relation to M, that is, magenta, the magenta laser 3M passes through the finite focus lens 9M, the diaphragm 10M and the hybrid cylinder lens 11M and is directed to the light deflector 5. Further, with respect to C, that is, cyan, the cyan laser 3C is passed through the finite focus lens 9C, the diaphragm 10C, and the hybrid cylinder lens 11C, and is directed to the light deflecting device 5.

【0239】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。
On the other hand, the divergent laser beam emitted from the first black laser 3Ba is finite focus lens 9B.
After a given convergence is given by a, the aperture 10Ba
Thereby, the cross-sectional beam shape is adjusted to a predetermined shape. The laser beam LBa that has passed through the diaphragm 10Ba is guided to the optical deflecting device 5 via the hybrid cylinder lens 11B, with a predetermined converging property only in the sub-scanning direction. A half mirror 12B is inserted between the finite focus lens 9Ba and the hybrid cylinder lens 11B at a predetermined angle with respect to the optical axis between the finite focus lens 9Ba and the hybrid cylinder lens 11B. On the other hand, in the half mirror 12B,
A surface opposite to the surface on which the laser beam LBa from the first black laser 3Ba is incident is arranged so as to be able to provide a predetermined beam interval in the sub-scanning direction with respect to the laser beam LBa from the first black laser 3Ba. The laser beam LBb from the second black laser 3Bb is incident on the laser beam LBa from the first black laser 3Ba at a predetermined beam interval and angle in the sub-scanning direction. A finite focus lens 9Bb and a diaphragm 10Bb that give a predetermined convergence to the laser beam LBb from the second black laser 3Bb are arranged between the second black laser 3Bb and the half mirror 12B.

【0240】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。
The laser beam LY passed through the hybrid cylinder lens 11Y, the laser beam LM passed through the hybrid cylinder lens 11M, the laser beam LC passed through the hybrid cylinder lens 11C, and the pair passed through the hybrid cylinder lens 11B. The laser beams LBa and LBb forming the laser beam are combined with other laser beams by the laser synthesizing mirror unit (not described) which is substantially the same as the laser synthesizing mirror unit 13 shown in FIG. 8 in the first embodiment. It is guided to the optical deflector 5. The optical elements used in each of the pre-deflection optical systems 7 (Y, M, C and B) are the respective optical elements alone, and are the same as in FIG.
Since it is substantially the same as the optical element used in the first embodiment shown in FIG. 4, detailed description thereof will be omitted.

【0241】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。
FIG. 67 shows a cross section in the sub-scanning direction of the laser beam directed from the optical deflecting device 5 to the image plane in the state where the deflection angle of the laser beam by each reflecting surface of the polygonal mirror of the optical deflecting device 5 is 0 °. ing.

【0242】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。
As shown in FIG. 67, the first to fourth laser beams L reflected by the reflecting surface of the optical deflector 5 are shown.
The laser beams LB in which Y, LM and LC, and the pair of two laser beams LBa and LBb are collected together are respectively the first imaging lens 30a.
Between the second imaging lens 30b and the second imaging lens 30b, the light is guided to the image surface (photosensitive drum 58) in the sub scanning direction, intersecting the optical axis of the system.

【0243】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。
By the way, as described in the section of the prior art, in the color image forming apparatus, when the frequency of outputting the color image and the frequency of outputting the black image are compared, the frequency of outputting the black image is high. There is a tendency. Further, the black image is required to have sharpness or sharpness as compared with the color image. However, since an optical device suitable for a laser beam corresponding to a color image does not require resolution as compared with an optical device suitable for a laser beam corresponding to a black image, an optical device suitable for a laser beam corresponding to a black image is required. Utilizing the device adds cost.

【0244】このことから、N(=2)は他のN
=N=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。
From this, N 4 (= 2) is equal to other N 1 =
As a value different from N 2 = N 3 = 1, 600 DPI for black,
Yellow, magenta, and cyan are set to 300 DPI. The image forming apparatus shown in FIG. 65 is formed so as to provide at least two resolutions of 600 dots per inch (hereinafter referred to as [dpi]) and 400 [dpi] for a black image. There is. A fixed 300 [dpi] is given to each of the color images, that is, the first to third light sources 3Y, 3M, and 3C.

【0245】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。
The resolution changing mode of the image forming apparatus shown in FIG. 65 will be described below.

【0246】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/eで示される。こ
のとき、副走査方向の1/e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) 。
Generally, the effective energy diameter of the beam diameter of the laser beam is represented by 1 / e 2 as is well known. At this time, the 1 / e 2 diameter Do in the sub-scanning direction is a beam interval (hereinafter, referred to as a beam interval defined based on the resolution of an image to be recorded).
(Denoted as GP), AMP x GP = Do, (1.2 ≤ AMP
It is desired that ≦ 1.6) (the optimum value of AMP varies depending on the process).

【0247】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Do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。
That is, G defined depending on the resolution
It is known that setting the effective energy diameter Do to be slightly larger than P reduces density unevenness due to, for example, jitter caused by driving of the photosensitive drum. The line interval when writing with a single beam and resolution DPI is LGP.

【0248】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Do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。
From this fact, as shown in FIG.
In order to record an image with Ni = 2 laser beams with a resolution of 600 [dpi], the effective energy diameter Do of each laser beam is 1.2 times GP or more.
In addition to setting 1.6 times, in order to reduce the density unevenness more effectively, the distance between the laser beams is set to about 1.2 to 1.6 for the AMP prescribed depending on the resolution, and the beam distance is set. It is beneficial to change to GP '.

【0249】従って、たとえば、さまざまな解像度に対
して、GP´を求めると、 GP´= (25.4AMP/DPI−25.4AMP/DPIo) / (Pi−1) =AMP×LGP× {1− (DPI/DPIo) } / (Pi−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) が満足されるよう、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。
Therefore, for example, when GP ′ is obtained for various resolutions, GP ′ = (25.4AMP / DPI−25.4AMP / DPIo) / (Pi−1) = AMP × LGP × {1- (DPI / DPIo)} / (Pi-1) Here, DPIo represents the maximum resolution that the image forming apparatus can form an image, and DPI represents the resolution to be changed ... (2) As shown in FIG. It is only necessary to change the beam interval in the sub-scanning direction of the two laser beams forming a pair by using the resolution changing mechanism described later using.

【0250】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。
The optical scanning device 151 of the image forming apparatus shown in FIG. 65 has a maximum resolution of DPIo = 600 [dp.
i], the changeable resolution DPI is DPI ≧ 1 /
It is defined in Pi x DPIo.

【0251】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。
Here, the DPI is set to 400 [dpi] AMP
= 1.2, the beam spacing on the image plane for Ni = 2 is narrowed from 42.3 micrometers (hereinafter referred to as [μm]) to 25.4 [μm], and a plurality of Pi
(Pi is an integer of 2 or more, and here, Pi = 2) beams to form an image for one pixel.

【0252】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、 DPI × Pi / DPI = 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。
In this case, in order to keep the process speed constant, the image frequency is DPI 2 × Pi / DPI 2 = 0.8888.
It goes without saying that the deflection speed of the optical deflector is changed to double the DPI × Pi / DPIo = 1.3333 times.

【0253】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。
For reference, the DPI is 300 [dpi].
Then, the beam interval is 50.8 [μm], the deflection speed of the optical deflector is the same as that at DPIo (the first laser and the second laser are simultaneously emitted), and the image frequency is 1 /
Changed to 2.

【0254】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。
FIG. 68 shows the optical scanning device 1 shown in FIG.
The second black laser 3Bb of the fourth light source 3B used for the light source 51
A holding unit for holding, that is, a resolution changing mechanism is shown.

【0255】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4B
に接着剤などで固定される。
As shown in FIG. 68, the black second laser 3
Bb is a laser holding unit 2 that holds the black second laser 3Bb
It is inserted into a laser holder part formed at a predetermined position of Bb and fixed to the laser holder part with an adhesive (not shown). In the lateral direction of the laser holding portion 2Bb, that is, in the direction in which the laser beam LBb from the second black laser 3Bb held via the laser holder portion is emitted, an adhesive agent (not shown) or an illustration provided from the holding portion 2Bb side is shown. The lens holding portion 4Bb holding the finite focus lens 9Bb is fixed by a screw or the like. The finite focus lens 9Bb has a lens housing integrally formed therein and has a cylindrical outer shape. Thereby, the finite focus lens 9Bb is, for example, by the leaf spring 6Bb,
The lens holding portion 4Bb is pressed in a predetermined direction. Further, the diaphragm 10Bb is inserted into a groove formed in a predetermined position of the lens holding portion 4Bb in advance, and is fixed to the lens holding portion 4Bb with an adhesive (not shown). In addition,
The finite focus lens 9Bb is a laser beam LB emitted from the laser element 3Bb by a positioning protrusion (not shown) or the like formed in advance on the lens holding portion 4Bb.
After the optical axis is adjusted with respect to b, the lens holding unit 4B 2
It is fixed with adhesive or the like.

【0256】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。
Lens holder 4Bb and laser holder 2
Bb is arranged at a predetermined position of the housing 151a of the optical scanning device 151, with the electromagnetic actuator 14Bb whose thickness is changed according to the applied voltage interposed between the housing 151a and each holding portion. Has been done.

【0257】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。
The electromagnetic actuator 14Bb changes the beam interval in the sub-scanning direction between the laser beam LBa emitted from the first black laser 3Ba and the laser beam LBb emitted from the second black laser 3Bb in response to the above-mentioned change in resolution. In order to change, for example, 600 [dpi], 400
It is possible to provide a predetermined thickness corresponding to a resolution of [dpi] and 300 [dpi], and the thickness is changed to a thickness corresponding to the resolution supplied through a voltage supply unit (not shown). These amounts are LBa and LBb at the positions in the Z direction that have produced the difference signal of the synchronization detector 23 described above.
Receive feedback from the difference. As the electromagnetic actuator 14Bb, for example, a known piezo element is used.

【0258】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。
Further, in the optical scanning device 151 shown in FIG. 65, the black second laser 3Bb includes the hybrid cylinder lens 11B and the first and second imaging lenses 30.
Although it is guided to a predetermined position on the image surface by a and 30b, if the distance that the lens holding portion 4Bb and the laser holding portion 2Bb are moved by the displacement of the electromagnetic actuator 14Bb is dx, −0 on the image surface. .636
It becomes dx. Incidentally, in the second embodiment shown in FIGS. 65 to 68, M = 4 and Ni = 1 (Y), Ni = 1.
(M), Ni = 1 (C) and Ni = 2 (B) have been described as an example only when the beam spacing adjusting mechanism is N4 -1 = 2-1 -1. The beam spacing adjustment mechanism shown may be arranged. Further, although the beam incident position is adjusted in this embodiment, the incident angle and the incident position can be adjusted by arranging the piezo at the end of 4Bb so as to generate an inclination and pressing the other with a spring or the like. It is possible.

【0259】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。
FIG. 72 shows a monochromatic image forming apparatus in which the two-beam optical scanning device according to the third embodiment of the present invention is used. It should be noted that 200 is assigned to the configuration substantially the same as the configuration of the first embodiment already described with reference to FIGS. 1 to 64 and the configuration of the second embodiment shown in FIGS. 65 to 68. The added symbols are printed and detailed description is omitted.

【0260】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。
As shown in FIG. 72, the image forming apparatus 2
00 has an image forming unit 250 of a known laser beam printer system.

【0261】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。
The image forming section 250 is shown in FIGS.
The folding mirror 2 of the optical scanning device 201 described later using
It is arranged at a position where the laser beams L1 and L2 are emitted via 33.

【0262】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。
The image forming section 250 has a cylindrical drum shape and is formed so as to be rotatable in a predetermined direction, and has a photosensitive drum 258 on which an electrostatic latent image corresponding to the image is formed. Around the photoconductor drum 258, a charging device 260 for providing a predetermined potential on the surface of the photoconductor drum 258, and a toner having a color corresponding to the electrostatic latent image formed on the surface of the photoconductor drum 258 are provided. Developing device 2 that develops by supplying
62, the recording medium P, that is, the recording paper P, which is opposed to the photoconductor drum 258 with the conveyance belt 252 interposed between the photoconductor drum 258 and the conveyance belt 252, and which is conveyed by the conveyance belt 252. Transfer device 264 for transferring the toner image on 258, transfer device 264
After the toner image is transferred through the photoconductor drum 25
8 is a charge removing device 268 for removing the residual potential remaining on the photoconductor drum 258 after the toner image is transferred through the cleaner 266 for removing the residual toner remaining on the photoconductor drum 258. They are arranged in order along the rotation direction.

【0263】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。
The laser beams L1 and L2 guided by the mirror 233 of the optical scanning device 201 are applied between the charging device 260 and the developing device 262.

【0264】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。
Below the photoconductor 258, the image forming section 25 is formed.
A sheet cassette 270 for accommodating a recording medium, that is, a sheet P for transferring an image formed by 0 is arranged.

【0265】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。
On one side of the paper cassette 270, which is close to the tension roller 254, a delivery roller 272 which is formed in a substantially half-moon shape and takes out the papers P stored in the paper cassette 270 from the uppermost one by one.
Are arranged. Between the delivery roller 272 and the photosensitive drum 258, the registration roller 2 for aligning the leading end of one sheet of paper P taken out from the cassette 270 and the leading end of the toner image formed on the photosensitive drum 258.
76 are arranged.

【0266】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。
The photoconductor drum 258 is transferred by the transfer device 264.
A fixing device 284 that fixes the toner image transferred onto the paper P to the paper P is arranged in the direction in which the paper P onto which the image formed on the paper P is transferred is conveyed.

【0267】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。
FIG. 73 shows a two-beam optical scanning device used in the image forming apparatus shown in FIG.

【0268】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。
As shown in FIG. 73, the optical scanning device 20
1 is a first and a second laser element 203 as a light source
a and 203b A single optical deflecting device 205 as a deflecting means for deflecting the Ni = 2 laser beams emitted at a predetermined linear velocity toward a predetermined position on the image plane arranged at a predetermined position is provided. Have Note that, hereinafter, the direction in which the laser beam is deflected by the optical deflector 5 is referred to as the main scanning direction.

【0269】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。
Between the optical deflector 5 and the image plane, there is only one sheet which gives the first and second laser beams deflected in the predetermined direction by the reflecting surface of the optical deflector 205 a predetermined optical characteristic. The imaging lens 230 is arranged. A dustproof glass 239 is arranged between the imaging lens 230 and the image plane.

【0270】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。
Next, the pre-deflection optical system between the laser element as the light source and the optical deflector 5 will be described in detail.

【0271】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。
In the optical scanning device 201, 2 satisfying Ni = 2 is satisfied.
It includes one laser element and has M (M is a positive integer, here 1) groups of light sources 203.

【0272】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。
A finite focus lens 209a as a pre-deflection optical system, a diaphragm 210a, a half mirror 212, and a hybrid cylinder lens 211 are arranged between the first laser 203a of the light source 203 and the optical deflector 5. There is. In addition, the first laser 203a of the half mirror 212
A second laser 203b, a finite focus lens 209b, and a diaphragm 210b are arranged on the surface opposite to the surface on which the laser beam L1 from the laser beam is incident. The optical characteristics, shapes, materials, etc. of the optical elements used in the pre-deflection optical system are substantially the same as those of the first and second embodiments already described, and thus detailed description thereof will be omitted.

【0273】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。
Next, 1 between the optical deflector 205 and the image plane is set.
The post-deflection lens optical system will be described in detail.

【0274】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。
73 to 98 and Tables 7 and 8 show that only one imaging lens 2 of the post-deflection optical system 230 is used.
Various optical properties and lens data for 30 first or light entrance and second or light exit surfaces are shown.

【0275】[0275]

【表7】 [Table 7]

【0276】[0276]

【表8】 [Table 8]

【0277】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7
4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。
FIG. 74 shows the shape of the first surface of the imaging lens 230, that is, the light incident surface. That is, FIG.
As shown in FIG. 4, the first surface of the imaging lens 230 is formed asymmetrically with respect to the optical axis, that is, (y = 0, z = 0).

【0278】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。
FIG. 75 shows the curvature of the first surface of the imaging lens 230 in the sub-scanning direction at the intersection of the optical scanning surface and the lens surface, that is, a plane including the optical axis of the system and extending in the main scanning direction. There is. That is, FIG. 75 shows a characteristic of the shape of the first surface in the sub-scanning direction shown in FIG. 74, that is, the optical axis (y =
0, z = 0), the first surface of the imaging lens 230 is asymmetrical. Further, FIG. 75 shows that the curvature of the lens surface in the sub-scanning direction changes sign in the middle of the main scanning direction, which increases the absolute value of the power in the sub-scanning direction of the lens. It is possible to optimize various characteristics in the sub-scanning direction for a wide deflection angle. It is known that, on the lens surface, a surface having a larger absolute value of power is more likely to cause aberration, and in order to avoid this, the performance can be improved.

【0279】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。
In FIG. 76, with respect to the first surface of the imaging lens 230, the secondary differential of the curvature in the sub-scanning direction at the intersection of the lens surface and the plane including the optical axis of the system and extending in the main scanning direction is shown. Values are shown. That is, FIG.
Is the inclination of the curvature of the first surface in the sub-scanning direction shown in FIG.
It shows that the (directionality) changes asymmetrically with respect to the point intersecting the optical axis in the main scanning direction.

【0280】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。
In FIG. 77, with respect to the first surface of the imaging lens 230, the differential value of the coordinate in the optical axis direction at the intersection of the lens surface and the plane including the optical axis of the system and extending in the main scanning direction is shown. It is shown. That is, it can be seen that the primary scanning direction first-order differential value with respect to the system optical axis direction coordinates of the line of intersection between the main scanning plane including the optical axis of the system and the lens surface has two extreme values. As a result, while maintaining the characteristics in the sub-scanning direction described in the description of FIG. 75, fθ in the main scanning direction without increasing the lens thickness for a wide deflection angle.
The characteristics can be corrected. The thicker the lens, the longer the molding time, especially in the case of a plastic molded lens, leading to an increase in cost.

【0281】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。
FIG. 78 shows the curvature in the main scanning direction at the intersection of the lens surface and the plane that extends in the main scanning direction and includes the optical axis of the system for the first surface of the imaging lens 230. That is, FIG. 78 shows that the first surface of the imaging lens 230 is asymmetric with respect to the feature of the shape of the first surface in the main scanning direction shown in FIG. 74, that is, the optical axis (y = 0, z = 0). Is shown. Also, this lens surface shows that the curvature in the main scanning direction changes its sign in the middle of the main scanning direction,
As a result, various characteristics in the main scanning direction can be optimized for a wide deflection angle without increasing the absolute value of the power in the main scanning direction of the lens. It is known that, on the lens surface, a surface having a larger absolute value of power is more likely to cause aberration, and in order to avoid this, the performance can be improved.

【0282】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。
In FIG. 79, regarding the first surface of the imaging lens 230, at each point in the main scanning direction of the lens surface with reference to the intersection point of the lens surface and the plane including the optical axis of the system and extending in the main scanning direction. Is shown in the sub-scanning direction. That is, FIG.
Indicates that the shape of the first surface in the sub scanning direction shown in FIG. 74 is asymmetric with respect to the main scanning direction.

【0283】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、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。
FIG. 80 shows the shape of the first surface of the imaging lens 230 in the sub-scanning direction.
Deviation of the shape from an arc having a curvature at = 0, and FIG.
1 shows an asymmetrical component with respect to the shape of the first surface of the imaging lens 230 in the main scanning direction with respect to the scanning surface spreading in the main scanning direction. That is, FIGS. 80 and 81 show that the first surface of the imaging lens 230 does not include a rotationally symmetric surface in either the main scanning direction or the sub scanning direction. The plane symmetry plane of this plane is only one plane defined by z = 0. As shown in FIG. 80, coefficients of terms larger than at least a quaternary term in the sub-scanning direction are added to the shape of a line at which the scanning surface extending along the main scanning direction including the optical axis and the lens surface intersect, and the sub-scanning direction. By controlling independently of the radius of curvature, various aberration characteristics in the main scanning direction and the sub scanning direction can be set well.

【0284】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。
FIG. 82 shows the shape of the second surface of the imaging lens 230, that is, the light exit surface. As shown in FIG. 82, the second surface of the imaging lens 230 has an optical axis (y,
z) = (0,0).

【0285】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。
Hereinafter, similar to the first surface of the imaging lens 230 shown in FIGS. 74 to 81, that is, the light incident surface, FIG.
89 to 89, regarding the second surface of the imaging lens 230,
Curvature in the sub-scanning direction at the intersection of the optical scanning plane and the lens surface, including the optical axis of the system and extending in the main scanning direction, sub-scanning at the intersection of the lens surface and the plane extending in the main scanning direction, including the optical axis of the system Second derivative of the directional curvature with respect to the main scanning direction coordinate, the differential value with respect to the main scanning direction coordinate of the optical axis direction coordinate at the intersection of the lens surface and the plane including the optical axis of the system and extending in the main scanning direction, and the optical axis of the system Main scanning direction curvature at the intersection of the plane extending in the main scanning direction and the lens surface, each point in the main scanning direction of the lens surface based on the intersection of the plane extending in the main scanning direction including the optical axis of the system and the lens surface At the position in the sub-scanning direction, that is, the shape in the sub-scanning direction, the deviation between the shape of the sub-scanning direction and the arc having the curvature in the sub-scanning direction z = 0, and the asymmetric component with respect to the scanning surface spreading in the main scanning direction, Each shown

【0286】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。
As shown in FIGS. 83 to 89, the second surface of the imaging lens 230 is similar to the first surface in the optical axis (y
= 0, z = 0) in the main scanning direction and the sub-scanning direction, respectively, and the inclination of the curvature in the sub-scanning direction and the inclination of the curvature in the main scanning direction are respectively the optical axis in the main scanning direction. It is recognized that the crossing point changes asymmetrically, and neither the main scanning direction nor the sub scanning direction includes a rotational symmetry plane.

【0287】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。
By the way, from the already explained FIG. 23, the lens 3
It can be seen that the exit surface of 0a does not have a rotationally symmetric surface, and the surface symmetric surface of this surface is only one surface made at z = 0. As a result, it is possible to improve various characteristics in the main and sub-scanning directions over the entire range for a wide deflection angle.

【0288】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。
Further, FIG. 24 shows that the curvature of the lens surface in the sub-scanning direction changes its sign in the middle of the main scanning direction, which results in the absolute value of the power of the lens in the sub-scanning direction. It is possible to optimize various characteristics in the sub-scanning direction with respect to a wide deflection angle without increasing. It is known that, on the lens surface, a surface having a larger absolute value of power is more likely to cause aberration, and in order to avoid this, the performance can be improved.

【0289】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。
On the other hand, FIG. 26 shows that the primary scanning direction primary differential value with respect to the system optical axis direction coordinate of the line of intersection between the main scanning plane including the optical axis of the system and the lens surface has two extreme values. Therefore, in the main scanning direction, the fθ characteristic can be corrected without increasing the lens thickness for a wide deflection angle. When the lens becomes thicker,
Particularly in the case of a plastic molded lens, the molding time becomes long, which leads to an increase in cost.

【0290】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。
Further, FIG. 27 shows that the curvature of the lens surface in the main scanning direction changes its sign in the middle of the main scanning direction, which shows the absolute power of the lens in the main scanning direction. It is possible to optimize various characteristics in the main scanning direction for a wide deflection angle without increasing the value. It is known that, on the lens surface, a surface having a larger absolute value of power is more likely to cause aberration, and in order to avoid this, the performance can be improved.

【0291】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。
FIG. 28 shows a shape with respect to the shape in the sub-scanning direction when the coordinates of the intersection of the plane including the optical axis of the system and extending in the main scanning direction and the lens surface are set to 0. It is shown that the relative relationship of the sub scanning direction with respect to the optical axis part is reversed in the middle of the main scanning direction, which is very useful for improving various characteristics in the sub scanning direction over a wide width in the sub scanning direction. ing.

【0292】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副走査
方向へも高次(4次以上)の項を含むことを示してお
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。
FIG. 29 shows the sub-scanning direction z of the shape in the sub-scanning direction.
It shows that there is a deviation of the shape from a circular arc having a curvature at = 0, and that it also includes a high-order (fourth order or more) term in the sub-scanning direction. It is possible to realize a shape in which the relative relationship between the peripheral portion and the optical axis portion in the sub-scanning direction is reversed in the middle of the main scanning direction.

【0293】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。
As described above, both surfaces of the lens 30a do not have a rotational symmetry axis and the scanning direction 1 with respect to the optical axis coordinate of the line of intersection with the scanning plane
It can be seen that the second derivative has two extreme values.

【0294】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。
On the other hand, FIG. 86 shows that the curvature of the lens surface in the main scanning direction changes its sign in the middle of the main scanning direction. The characteristics in the main scanning direction can be optimized for a wide deflection angle without increasing the absolute value of. It is known that a lens surface is more likely to generate aberrations on a surface having a larger maximum power value, and in order to avoid this, the performance can be improved.

【0295】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。
FIG. 87 shows the shape in the sub-scanning shape when the coordinates of the intersection of the lens surface and the plane including the optical axis of the system and extending in the main scanning direction are set to 0. It shows that the relative position with respect to the optical axis portion in the sub-scanning direction is reversed in the middle of the main scanning direction, which is very useful for improving various characteristics in the sub-scanning direction over a wide width in the sub-scanning direction. There is.

【0296】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副走査
方向へも高次(4次以上)の項を含むことを示してお
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。
FIG. 88 is a sub-scanning direction z of the sub-scanning direction shape.
It shows that there is a deviation of the shape from a circular arc having a curvature at = 0, and that it also includes a high-order (fourth order or more) term in the sub-scanning direction. It is possible to realize a shape in which the relative position of the peripheral portion with respect to the sub-scanning direction optical axis portion is reversed in the middle of the main scanning direction.

【0297】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。
From the above, it can be seen that both surfaces of the lens 230 do not have a rotational symmetry axis, and the primary differential value in the main scanning direction with respect to the optical axis coordinates of the intersection with the scanning plane has two extreme values.

【0298】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。
FIG. 90 relates to the imaging lens 230, and removes the curvature in the sub-scanning direction of the light incident surface from the curvature of the sub-scanning direction in the main scanning direction. , The PMM which is the material of the imaging lens 230
The product of the refractive index n of A and the value obtained by subtracting 1 (refractive index in air) from the product of the continuous power in the sub-scanning direction when the imaging lens 230 is regarded as a thin lens. The distribution is shown.

【0299】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。
FIG. 91 shows the image forming lens 230, in which the radius of curvature in the main scanning direction corresponds to each position in the main scanning direction of the light exit surface to the radius of curvature in the main scanning direction corresponding to each position in the main scanning direction of the light incident surface. Of the PMMA, which is the material of the imaging lens 230, and the product thereof is obtained by subtracting 1 (the refractive index in the air) from the refractive index n of the material of the imaging lens 230.
2 shows a continuous power distribution in the main scanning direction in the state where is regarded as a thin lens.

【0300】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。
FIG. 92 shows the first laser 203 of the light source 203.
a shows the relative position in the sub-scanning direction of each of the two laser beams L1 and L2 emitted from the second laser 203b and paired with each other. As shown in FIG. 92, two laser beams paired with each other, that is, a laser beam of Ni = 2,
The characteristics of the imaging lens 230 are defined so that they intersect the optical axis of the system between the light incident surface of the imaging lens 230, that is, the first surface and the image surface. As a result, the beam interval between Ni = 2 laser beams can be kept constant regardless of changes in temperature and humidity.

【0301】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。
Various characteristics provided by the imaging lens 230 will be described in detail below with reference to the image plane beam position in the main scanning direction as an axis, with reference to FIGS.

【0302】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。
FIG. 93 shows the defocus amount of the laser beam in the main scanning direction and the sub scanning direction, that is, the variation in the z-axis direction on the image plane including the state where the refractive index is changed. The subscripts 1, 2 and 3 are respectively
Refractive index n = 1.4855, n = 1.4821 and n =
It corresponds to the condition of 1.4889. As shown in FIG. 93, the maximum defocus amount is ± 1.1.
It is suppressed within the range of [mm].

【0303】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。
FIG. 94 shows the deviation of the interval (variation of the interval) in the main scanning direction on the image plane including the state where the refractive index is changed.
Indicates the degree of. The subscripts 1, 2 and 3 correspond to the conditions of refractive index n = 1.4855, n = 1.4821 and n = 1.4889, respectively. As shown in FIG. 94, the magnitude of variation in each beam interval is suppressed within the range of 0.0009 [mm] with the maximum laser beam.

【0304】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。
FIG. 95 shows the fluctuation rate of the beam diameter in the main scanning direction and the sub-scanning direction, that is, the fluctuation rate of the reciprocal of the light collecting angle. The symbol YANG indicates the main scanning direction, ZYAG.
Correspond to the sub-scanning direction. As shown in FIG. 95, the fluctuation rate of the beam diameter is 8% from peak to peak.
It is suppressed to some extent.

【0305】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。
FIG. 96 shows the variation rate of the fθ characteristic of the laser beam in the main scanning direction on the image plane. As shown in FIG. 96, the fθ characteristic is independent of the type of laser beam.
Generally, it is suppressed to the range of 0.3%.

【0306】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。
FIG. 97 shows the fluctuation of the beam position of the laser beam in the sub-scanning direction when the surface tilt of each reflecting surface of the polygon mirror of the optical deflector is contained within 1 minute. As shown in FIG. 97, the variation of the beam position is maximum,
It is suppressed to 0.001 [mm]. When there is no face tilt correction, this value is 0.186, and it can be said that the lens 230 has a face tilt correction rate of 1/186.

【0307】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。
FIG. 98 shows the change in transmittance with respect to the image plane beam position in the main scanning direction. As shown in FIG. 98, the variation in the transmittance depends on the type of laser beam,
Generally, it is suppressed to the range of 4%.

【0308】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。
As described above, by optimizing the shapes of the first surface, that is, the entrance surface and the second surface, that is, the exit surface, at the respective positions in the main scanning direction and the sub scanning direction, only one imaging lens is formed. Only by doing so, it becomes possible to keep the aberration characteristics such as spherical aberration, coma aberration, field curvature or magnification error in the image plane within a predetermined range.

【0309】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。
That is, by making the shape of the line intersecting the scanning surface extending in the main scanning direction and the lens surface asymmetric with respect to the optical axis of the system penetrating the lens surface, the image forming surface in the main scanning direction is made larger than the image surface. It is possible to prevent the deviation and the fθ characteristic from deviating across the optical axis in the main scanning direction. Further, it is possible to reduce flare in the main scanning direction and the sub-scanning direction even for a laser beam that is largely deviated from the optical axis. Further, the fluctuation amount of the intensity distribution of the beam passing through which position in the main scanning direction can be kept within a predetermined range.

【0310】[0310]

【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、N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。
As described above, according to the optical scanning device of the present invention, the influence of the change in the refractive index due to the influence of temperature and humidity and the change due to the shape change on the inter-beam distance of N i is reduced. It also works similarly for the M group beams. Further, since the influence of the fluctuation of the temperature and humidity of the beam waist position near the image plane is suppressed, the fluctuation of the beam diameter is reduced.

【0311】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、4次以上の項により、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。
Furthermore, since the incident light can be made incident on the deflecting means from a direction other than the front direction, various characteristics in the main scanning direction due to the asymmetry of the rotating mirror of the deflecting means can be improved. Further, the effective swing angle or the scanning width can be improved. Further, the correction rate of the surface tilt of the rotating mirror is increased, so that the beam intervals in the sub-scanning direction are made uniform. Furthermore, the spherical aberration and coma in the sub-scanning direction are improved by the terms of the fourth and higher orders. Furthermore, fluctuations in the beam position in the sub-scanning direction are reduced.

【0312】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、N個のビームの位置を正確に検出できる。
Furthermore, the writing timing of the image for each beam can be matched. Further, it is possible to prevent the timing reproducibility from changing due to a temperature rise or the like. Further, even if the housing or the like is deformed, the positions of the N i beams can be accurately detected.

【0313】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。
Therefore, it is possible to prevent bending of the main scanning line or non-uniformity of the fθ characteristic. Further, various defects such as color shift, uneven image density, and image bleeding are eliminated.

【0314】さらに、中間調画像あるいはカラー画像に
対して色むらを抑えることができる。またさらに、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。
Furthermore, it is possible to suppress color unevenness in a halftone image or a color image. Furthermore, an image forming apparatus with less line width change or color shift and color unevenness is provided.

【0315】これらにより、低コストでカラー画像を提
供可能となる。
With these, a color image can be provided at low cost.

【0316】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。
When the M group is 1, the number of imaging lenses can be reduced to only one.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【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。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an image forming apparatus using a multi-beam optical scanning device that is an embodiment of the present invention.

【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。
FIG. 2 is a schematic plan view showing the arrangement of optical members of an optical scanning device incorporated in the image forming apparatus shown in FIG.

【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。
3 is a partial cross-sectional view of the optical scanning device shown in FIG. 2 taken along the optical axis of a system between a first light source and a light deflecting device.

【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。
4 is a partial cross-sectional view in the sub-scanning direction of the optical scanning device shown in FIG. 2, showing a schematic view of states of first to fourth laser beams directed to the optical deflecting device.

【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。
5 is a schematic cross-sectional view of the optical scanning device shown in FIG. 2 taken at a position where the deflection angle of the optical deflector is 0 °.

【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。
6 is a development view of an optical path obtained by removing a mirror and the like of an optical scanning device cut at a position where a deflection angle of the optical deflecting device shown in FIG. 5 is 0 °.

【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。
7 is a schematic plan view showing a state in which each optical member of the pre-deflection optical system of the optical scanning device shown in FIG. 2 is arranged.

【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
8 is a plan view and a side view showing a laser synthesizing mirror unit of the optical scanning device shown in FIG.

【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。
9 is a schematic perspective view of a folding mirror for horizontal synchronization detection of the optical scanning device shown in FIG.

【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。
10 is a schematic perspective view showing an adjusting mechanism of an emission mirror of the optical scanning device shown in FIG.

【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。
11 is a schematic diagram showing the principle of registration correction in the image forming apparatus shown in FIG.

【図12】図11に示したレジストセンサの概略断面
図。
12 is a schematic cross-sectional view of the resist sensor shown in FIG.

【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。
13 is a schematic diagram showing a resist detection output of the resist sensor shown in FIG.

【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。
14 is a block diagram of an image controller of the image forming apparatus shown in FIG.

【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。
15 is a perspective view showing a shape of an incident surface of a first fθ lens of the optical scanning device shown in FIG.

【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。
16 is a graph showing a curvature in the sub-scanning direction of a portion where the scanning surface spreads in the main scanning direction of the incident surface of the first fθ lens of the optical scanning device shown in FIG. 2 and the lens surface intersects each other.

【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。
FIG. 17 is a main-scanning direction of curvature in the sub-scanning direction at an intersection of a lens surface and a plane that extends in the main-scanning direction and includes the optical axis of the system, with respect to the incident surface of the first fθ lens of the optical scanning device shown in FIG. 2; The graph which shows the secondary differential value with respect to a coordinate.

【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。
FIG. 18 is a main scanning direction of optical axis direction coordinates at an intersection point of a lens surface with a plane including the optical axis of the system and extending in the main scanning direction with respect to the incident surface of the first fθ lens of the optical scanning device shown in FIG. 2; The graph which shows the differential value with respect to coordinates.

【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。
FIG. 19 is a graph showing the curvature in the main scanning direction of a portion where the scanning surface spreading on the entrance surface of the first fθ lens of the optical scanning device shown in FIG.

【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。
20 is a diagram showing a sub-scanning shape of the incident surface of the first fθ lens of the optical scanning device shown in FIG. 2, which is based on the intersection of a plane that includes the optical axis of the system and extends in the main scanning direction and the lens surface. The graph which shows the position in the sub-scanning direction at each point in the main scanning direction of the surface.

【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。
21 is a schematic diagram showing a deviation of a shape of an incident surface of the first fθ lens of the optical scanning device shown in FIG. 2 from a circular arc having a curvature in the sub-scanning direction z = 0.

【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。
22 is a schematic diagram showing an asymmetrical component (sum of values of terms including odd-order terms of y) with respect to the scanning surface that spreads in the main scanning direction of the incident surface of the first fθ lens of the optical scanning device shown in FIG. 2;

【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。
23 is a perspective view showing the shape of the exit surface of the first fθ lens of the optical scanning device shown in FIG. 2. FIG.

【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。
24 is a graph showing a curvature in the sub-scanning direction of a portion where the scanning surface spreading in the main scanning direction and the lens surface of the emission surface of the first fθ lens of the optical scanning device shown in FIG. 2 intersect.

【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。
FIG. 25 is a main scanning direction of curvature in the sub-scanning direction at an intersection of a lens surface and a plane that extends in the main scanning direction and includes the optical axis of the system with respect to the exit surface of the first fθ lens of the optical scanning device illustrated in FIG. 2; The graph which shows the secondary differential value with respect to a coordinate.

【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。
FIG. 26 is a main scanning direction of optical axis direction coordinates at an intersection of a lens surface and a plane extending in the main scanning direction including the optical axis of the system with respect to the exit surface of the first fθ lens of the optical scanning device shown in FIG. 2; The graph which shows the differential value with respect to coordinates.

【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。
27 is a graph showing the curvature in the main scanning direction of a portion where the scanning surface spreading on the emission surface of the first fθ lens of the optical scanning device shown in FIG.

【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。
FIG. 28 is a diagram showing a sub-scanning shape of the exit surface of the first fθ lens of the optical scanning device shown in FIG. 2, in which the lens is based on the intersection of a plane including the optical axis of the system and extending in the main scanning direction; The graph which shows the position in the sub-scanning direction at each point in the main scanning direction of the surface.

【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。
29 is a schematic diagram showing a deviation of the shape of the exit surface of the first fθ lens of the optical scanning device shown in FIG. 2 from the shape of an arc having a curvature in the sub-scanning direction z = 0.

【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。
30 is a schematic diagram showing an asymmetrical component (sum of values of terms including odd-order terms of y) with respect to a scanning plane that spreads in the main scanning direction on the exit surface of the first fθ lens of the optical scanning device shown in FIG. 2;

【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。
31 is a perspective view showing a shape of an incident surface of a second fθ lens of the optical scanning device shown in FIG.

【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。
32 is a graph showing the sub-scanning direction curvature of the portion where the scanning surface spreads in the main scanning direction of the incident surface of the second fθ lens of the optical scanning device shown in FIG. 2 and the lens surface intersects.

【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。
FIG. 33 is a main scanning direction of curvature in the sub-scanning direction at an intersection of a lens surface and a plane including the optical axis of the system and extending in the main scanning direction with respect to the incident surface of the second fθ lens of the optical scanning device shown in FIG. 2; The graph which shows the secondary differential value with respect to a coordinate.

【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。
34 is a main scanning direction of optical axis direction coordinates at an intersection of a lens surface and a plane including the optical axis of the system and extending in the main scanning direction with respect to the incident surface of the second fθ lens of the optical scanning device shown in FIG. 2; The graph which shows the differential value with respect to coordinates.

【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。
35 is a graph showing the curvature in the main scanning direction of a portion where the scanning surface spreading in the main scanning direction of the incident surface of the second fθ lens of the optical scanning device shown in FIG. 2 intersects with the lens surface.

【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。
FIG. 36 shows a lens with respect to the sub-scanning shape of the incident surface of the second fθ lens of the optical scanning device shown in FIG. 2, which is based on the intersection of a plane including the optical axis of the system and extending in the main scanning direction and the lens surface. The graph which shows the position in the sub-scanning direction at each point in the main scanning direction of the surface.

【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。
37 is a schematic diagram showing a deviation of a shape of an incident surface of the second fθ lens of the optical scanning device shown in FIG. 2 from a shape of an arc having a curvature in the sub-scanning direction z = 0.

【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。
38 is a schematic diagram showing an asymmetrical component (sum of values of terms including odd-order terms of y) with respect to the scanning surface that spreads in the main scanning direction on the incident surface of the second fθ lens of the optical scanning device shown in FIG. 2;

【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。
39 is a perspective view showing the shape of the exit surface of the second fθ lens of the optical scanning device shown in FIG. 2. FIG.

【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。
40 is a graph showing a curvature in the sub-scanning direction of a portion where the scanning surface that spreads in the main scanning direction on the exit surface of the second fθ lens of the optical scanning device shown in FIG. 2 intersects with the lens surface.

【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。
41 is a main scanning direction of curvature in the sub-scanning direction at an intersection of a lens surface and a plane extending in the main scanning direction including the optical axis of the system with respect to the exit surface of the second fθ lens of the optical scanning device shown in FIG. 2; The graph which shows the secondary differential value with respect to a coordinate.

【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。
42 is a main scanning direction of optical axis direction coordinates at an intersection of a lens surface and a plane including the optical axis of the system and extending in the main scanning direction with respect to the exit surface of the second fθ lens of the optical scanning device shown in FIG. 2; The graph which shows the differential value with respect to coordinates.

【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。
43 is a graph showing the curvature in the main scanning direction of a portion where the scanning surface spreading on the emission surface of the second fθ lens of the optical scanning device shown in FIG.

【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。
FIG. 44 shows a lens with respect to the sub-scanning shape of the exit surface of the second fθ lens of the optical scanning device shown in FIG. 2, which is based on the intersection of a plane including the optical axis of the system and extending in the main scanning direction and the lens surface. The graph which shows the position in the sub-scanning direction at each point in the main scanning direction of the surface.

【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。
45 is a schematic diagram showing a deviation of a shape of an emission surface of the second fθ lens of the optical scanning device shown in FIG. 2 from a circular arc having a curvature in the sub-scanning direction z = 0.

【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。
FIG. 46 is a schematic diagram showing an asymmetrical component (sum of values of terms including odd-order terms of y) with respect to the scanning surface that spreads in the main scanning direction of the exit surface of the second fθ lens of the optical scanning device shown in FIG. 2;

【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。
47 is a graph showing the power over the entire area of the first fθ lens in the sub-scanning direction of the optical scanning device shown in FIG.

【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。
48 is a graph showing the overall power of the first fθ lens in the main scanning direction of the optical scanning device shown in FIG.

【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。
49 is a graph showing the power over the entire area of the second fθ lens in the sub-scanning direction of the optical scanning device shown in FIG.

【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。
50 is a graph showing the power in the entire main scanning direction of the second fθ lens of the optical scanning device shown in FIG. 2.

【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。
51 is a schematic diagram showing the relative position of each laser beam in the sub-scanning direction with respect to the optical axis of the hybrid cylinder lens after passing through the hybrid cylinder lens of the optical scanning device shown in FIG.

【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。
52 is a graph showing defocus amounts in the main scanning direction and the sub scanning direction with respect to the main scanning direction image plane beam position of the laser beam from the magenta first laser element of the optical scanning device shown in FIG.

【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。
53 is a graph showing the focus amount in each of the main scanning direction and the sub scanning direction with respect to the main scanning direction image plane beam position of the laser beam from the cyan first laser element of the optical scanning device shown in FIG. 2.

【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。
54 is a main scanning direction and a sub-scanning direction with respect to the image plane beam position of the main scanning direction of the laser beam from each of the black first laser element and the yellow first laser element of the optical scanning device shown in FIG. 2; So a graph showing the amount of focus.

【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。
55 is a graph showing the degree of main scanning line bending with respect to the image plane beam position in the main scanning direction of the laser beam from the first magenta laser element of the optical scanning device shown in FIG. 2.

【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。
56 is a graph showing the degree of main scanning line bending with respect to the image plane beam position in the main scanning direction of the laser beam from the cyan first laser element of the optical scanning device shown in FIG. 2.

【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。
57 shows the degree of main scanning line bending with respect to the image plane beam position in the main scanning direction of the laser beam from each of the first black laser element and the first yellow laser element cyan for the optical scanning device shown in FIG. The graph that shows.

【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。
58 is a graph showing the degree of variation in beam spacing with respect to the image plane beam position in the main scanning direction between the laser beams emitted from the first and second magenta laser elements of the optical scanning device shown in FIG.

【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。
59 is a graph showing the degree of variation in beam spacing with respect to the image plane beam position in the main scanning direction between the laser beams from the first laser and the second laser for cyan of the optical scanning device shown in FIG.

【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。
FIG. 60 is a beam interval with respect to a main scanning direction image plane beam position of laser beams from each of the first and second lasers for black and the first and second lasers for yellow of the optical scanning device shown in FIG. A graph showing the degree of variation of.

【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。
FIG. 61 is a main scanning direction image plane beam position of a laser beam from each of the magenta first laser, the cyan first laser, the black first laser and the yellow first laser of the optical scanning device shown in FIG. 6 is a graph showing the reciprocal of the angle of collection of light, that is, the variation rate of the beam diameter.

【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。
62 is a main scanning direction of a laser beam from each of a magenta first laser element, a cyan first laser element, a black first laser element, and a yellow first laser element of the optical scanning device shown in FIG. 2; The graph which shows the variation rate of f (theta) characteristic with respect to an image plane beam position.

【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。
63 is a main scanning direction of a laser beam from each of the magenta first laser element, the cyan first laser element, the black first laser element, and the yellow first laser element of the optical scanning device shown in FIG. 6 is a graph showing the degree of deviation of the beam position in the sub-scanning direction in which the plane tilt is corrected with respect to the image plane beam position.

【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。
64 is a main scanning direction of a laser beam from each of the magenta first laser element, the cyan first laser element, the black first laser element, and the yellow first laser element of the optical scanning device shown in FIG. 6 is a graph showing the degree of change in transmittance with respect to the image plane beam position.

【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。
65 is a schematic cross-sectional view showing another image forming apparatus different from the image forming apparatus shown in FIG.

【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。
66 is a schematic plan view showing the arrangement of optical members of the optical scanning device incorporated in the image forming apparatus shown in FIG.

【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。
67 is a partial cross-sectional view of the optical scanning device shown in FIG. 65 taken in a state where the deflection angle of the optical deflecting device is 0 °.

【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。
68 is a schematic diagram showing an example of a light source, that is, a light emitting unit of the optical scanning device shown in FIG.

【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。
69 is a schematic plan view showing a state in which the laser beam interval of the optical scanning device shown in FIG. 2 is detected.

【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。
70 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the laser beam interval of the optical scanning device shown in FIG. 2 is detected.

【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。
71 is a schematic diagram showing an example of changing the laser beam interval for switching the resolution in the image forming apparatus shown in FIG.

【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。
72 is a schematic cross-sectional view showing an image forming apparatus different from the image forming apparatus shown in FIGS. 1 and 65. FIG.

【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。
73 is a schematic plan view showing the arrangement of optical members of an optical scanning device incorporated in the image forming apparatus shown in FIG. 72.

【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。
74 is a perspective view showing the shape of the incident surface of the fθ lens of the optical scanning device shown in FIG. 73.

【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。
75 is a graph showing the curvature in the sub-scanning direction of the portion where the scanning surface spreading in the main scanning direction of the incident surface of the fθ lens of the optical scanning device shown in FIG. 73 intersects with the lens surface.

【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。
76 is 2 with respect to the main scanning direction coordinate of the curvature in the sub scanning direction at the intersection of the lens surface and the plane that extends in the main scanning direction and includes the optical axis of the system with respect to the incident surface of the fθ lens of the optical scanning device shown in FIG. 73; Graph showing the second derivative.

【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。
77 is a graph showing a first-order differential value in the main scanning direction of a portion where the scanning surface spreading in the main scanning direction of the incident surface of the fθ lens of the optical scanning device shown in FIG. 73 intersects with the lens surface.

【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。
78 is a graph showing the curvature in the main scanning direction of a portion where the scanning surface spreading in the main scanning direction of the incident surface of the fθ lens of the optical scanning device shown in FIG. 73 intersects with the lens surface.

【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。
79 is a diagram showing the sub-scanning shape of the incident surface of the fθ lens of the optical scanning device shown in FIG. 73, showing the main part of the lens surface based on the intersection of the flat surface including the optical axis of the system and extending in the main scanning direction; The graph which shows the position in the sub-scanning direction at each point in the scanning direction.

【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。
80 is a graph showing the deviation of the shape of the incident surface of the fθ lens of the optical scanning device shown in FIG. 73 from the shape of a circular arc having a curvature in the sub-scanning direction z = 0.

【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。
81 is a schematic diagram showing an asymmetrical component with respect to the scanning plane that spreads in the main scanning direction regarding the main scanning shape of the incident surface of the fθ lens of the optical scanning device shown in FIG. 73.

【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。
82 is a perspective view showing the shape of the emission surface of the fθ lens of the optical scanning device shown in FIG. 73.

【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。
83 is a graph showing the curvature in the sub-scanning direction of the portion of the exit surface of the fθ lens of the optical scanning device shown in FIG. 73, which intersects the scanning surface spreading in the main scanning direction and the lens surface.

【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。
84 is 2 with respect to the main scanning direction coordinates of the curvature in the sub scanning direction at the intersection of the lens surface and the plane that extends in the main scanning direction and includes the optical axis of the system with respect to the exit surface of the fθ lens of the optical scanning device shown in FIG. 73; Graph showing the second derivative.

【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。
85 is a graph showing a first-order differential value in the main scanning direction of a portion where the exit surface of the fθ lens of the optical scanning device shown in FIG. 73 intersects with the scanning surface spreading in the main scanning direction and the lens surface.

【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。
86 is a graph showing the curvature in the main scanning direction of a portion where the scanning surface spreading in the main scanning direction of the exit surface of the fθ lens of the optical scanning device shown in FIG. 73 intersects with the lens surface.

【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。
87 is a diagram showing the sub-scanning shape of the exit surface of the fθ lens of the optical scanning device shown in FIG. 73, showing the main part of the lens surface based on the intersection of the lens surface and the flat surface including the optical axis of the system and extending in the main scanning direction; The graph which shows the position in the sub-scanning direction at each point in the scanning direction.

【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。
FIG. 88 is a graph showing the deviation of the shape of the exit surface of the fθ lens of the optical scanning device shown in FIG. 73 from the shape of an arc having a curvature in the sub-scanning direction z = 0.

【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。
89 is a schematic diagram showing an asymmetrical component with respect to the main scanning shape of the exit surface of the fθ lens of the optical scanning device shown in FIG. 73 with respect to the scanning surface spreading in the main scanning direction.

【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。
90 is a graph showing the power over the entire area of the fθ lens in the sub-scanning direction of the optical scanning device shown in FIG. 73.

【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。
91 is a graph showing the power over the entire area of the fθ lens in the main scanning direction of the optical scanning device shown in FIG. 73.

【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。
92 shows the relative position in the sub-scanning direction of the laser beams from the first and second laser elements with respect to the optical axis of the hybrid cylinder lens after passing through the hybrid cylinder lens of the optical scanning device shown in FIG. 73. Schematic.

【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。
FIG. 93 is a graph showing defocus amounts in the main scanning direction and the sub scanning direction with respect to the image plane beam position in the main scanning direction of the laser beam of the first laser element of the optical scanning device shown in FIG. 73.

【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。
94 is a graph showing the degree of variation in the beam interval of the second laser with respect to the image plane beam position in the main scanning direction of the first laser of the optical scanning device shown in FIG. 73.

【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。
95 is a graph showing the reciprocal of the light collecting angle, that is, the variation rate of the beam diameter with respect to the image plane beam position in the main scanning direction of the first laser element of the optical scanning device shown in FIG. 73.

【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。
96 is a graph showing the variation rate of the fθ characteristic with respect to the image plane beam position in the main scanning direction of the first laser element of the optical scanning device shown in FIG. 73.

【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。
97 is a graph showing the degree of deviation, that is, deviation, of the beam position in the sub-scanning direction in which the plane tilt is corrected with respect to the image plane beam position in the main scanning direction of the first laser element of the optical scanning device shown in FIG. 73.

【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。
98 is a graph showing the degree of change in transmittance with respect to the image plane beam position in the main scanning direction of the first laser element of the optical scanning device shown in FIG. 73.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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…
R>水平同期信号発生回路、 P…用紙。
1 ... Multi-beam optical scanning device, 1a ... Intermediate base, 3Y, 3M, 3C and 3B ... Light source (first optical means), 3Ya ... Yellow first laser, 3Yb ...
Yellow second laser, 3Ma ... Magenta first laser,
3Mb ... Magenta second laser, 3Ca ... Cyan first laser, 3Cb ... Cyan second laser, 3B
a: black first laser, 3Bb ... black second laser, 5 ... optical deflecting device, 5a ... polygon mirror body, 7Y, 7M, 7C and 7B ... pre-deflection optical system
(First Optical Means), 9Y, 9M, 9C and 9B ... Finite Focus Lens (First Optical Means), 11Y, 11M, 1
1C and 11B ... Hybrid cylinder lens, 13
... Laser synthesizing mirror unit, 13M ... Magenta reflecting surface, 13Y ... Cyan reflecting surface, 13B ...
Black reflective surface, 13α ... Base, 15
... Holding member, 17Y, 17M, 17C and 17B ... Plastic cylinder lens, 19Y, 19M, 19C and 19B ... Glass cylinder lens, 23 ... Horizontal sync detector, 25 ... Folding mirror 30 for horizontal sync ... Post-deflection optical system (first 2 optical means), 30a ... 1st
Imaging lens, 30b ... second imaging lens,
33Y, 33M, 33C and 33B ... First folding mirror, 35Y, 35M and 35C ... Second folding mirror, 37Y, 37M and 37C ... Third folding mirror, 39Y, 39M, 39C and 39B ... Dust-proof glass, 41Y , 41M and 41C ... Fixed part, 43Y,
43M and 43C ... Mirror pressing leaf spring, 45Y, 4
5M and 45C ... Protrusion, 47Y, 47M and 47C
... Set screws, 50Y, 50M, 50C and 50B ... Image forming unit, 52 ... Conveyor belt, 54
... Belt drive roller, 56 ... Tension roller, 58
Y, 58M, 58C and 58B ... Photosensitive drum, 60
Y, 60M, 60C and 60B ... Charging device, 62Y,
62M, 62C and 62B ... Developing device, 64Y, 64
M, 64C and 64B ... Transfer device, 66Y, 66M,
66C and 66B ... Cleaner, 68Y, 68M, 68
C and 68B ... static eliminator, 70 ... paper cassette,
72 ... Sending roller, 74 ... Registration roller, 76 ... Adsorption roller, 78 ... Registration sensor, 80 ... Registration sensor, 82
... conveyor belt cleaner, 84 ... fixing device, 1
00 ... Image forming device, 101 ... Main control device, 102 ... RAM, 103 ... Non-volatile memory, 110 ... Image control unit,
111 ... Image control CPU, 112 ... Bus line,
113 ... Timing control unit, 114Y, 11
4M, 114C and 114 ... Image memory, 115Y,
115M, 115C and 115 ... Data control unit, 11
6Y, 116M, 116C and 116 ... Laser driver, 117Y, 117M, 117C and 117 ... Registration correction calculation device, 118Y, 118M, 118C and 118 ... Timing setting device, 119Y, 119M,
119C and 119 ... Oscillation frequency variable circuit, 121 ...
R> Horizontal sync signal generation circuit, P ... Paper.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI G02B 13/18 H04N 1/036 Z H04N 1/036 B41J 3/00 D 1/113 H04N 1/04 104Z (56)参考文献 特開 平5−199372(JP,A) 特開 平5−66650(JP,A) 特開 平4−35453(JP,A) 特開 昭57−102609(JP,A) 特開 平6−214174(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 26/10 B41J 2/44 H04N 1/113 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI G02B 13/18 H04N 1/036 Z H04N 1/036 B41J 3/00 D 1/113 H04N 1/04 104Z (56) References Kaihei 5-199372 (JP, A) JP 5-66650 (JP, A) JP 4-35453 (JP, A) JP 57-102609 (JP, A) JP 6-214174 ( (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G02B 26/10 B41J 2/44 H04N 1/113

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】ΣN(N+N+・・・N)本で、
Mは2以上の整数、かつNのうちの少なくとも1つは
2以上の整数である光源と、 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、 前記偏向手段により偏向されたΣN本の光を所定像面
に等速で走査するように結像するとともに、前記偏向手
段の反射面の面倒れの影響を補正可能に、なめらかに曲
率が変化するレンズを含む光学手段と、 主走査方向に対して垂直な方向である副走査方向の高さ
によって主走査方向の反射出射角度を異ならせる光路変
換手段と、 前記M群の光を副走査方向高さを異ならせて前記光路変
換手段へ入射させ、前記光学手段の所定の位置を通過し
た後、前記光路変換手段によって主走査方向の反射出射
角度を変換された光のうちのNが2以上である光の間
隔の相対位置を検出する検出手段と、を有し、 前記M群の光のそれぞれは、それぞれ異なるタイミング
で前記検出手段へ入射されることを特徴とする光走査装
置。
1. ΣN i (N 1 + N 2 + ... N M ) lines,
M is an integer of 2 or more, and at least one of N i is an integer of 2 or more; and one polarizing means for deflecting the light in the main scanning direction, having a rotatably formed reflecting surface. And a ΣN i light beam deflected by the deflecting means is imaged so as to scan a predetermined image surface at a constant speed, and the influence of the surface tilt of the reflecting surface of the deflecting means can be corrected, so that a smooth curvature can be obtained. Optical means including a lens for changing the optical axis, optical path changing means for changing the reflection / emission angle in the main scanning direction depending on the height in the sub scanning direction which is a direction perpendicular to the main scanning direction, Of the light whose reflection and emission angles in the main scanning direction have been converted by the optical path conversion means after being incident on the optical path conversion means with different heights in the scanning direction and having passed through a predetermined position of the optical means, N i Is the relative position of the interval of the light is 2 or more A detection means for exiting, and each of the light of said group M, the optical scanning device characterized in that it is incident on the detecting means at different timings.
【請求項2】ΣN(N+N+・・・N)本で、
Mは2以上の整数、かつNのうちの少なくとも1つは
2以上の整数である光源と、 前記 個のそれぞれの光源からのΣN 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、 前記偏向手段により偏向されたΣN本の光を所定像面
に等速で走査するように結像するとともに、前記偏向手
段の反射面の面倒れの影響を補正可能に、なめらかに曲
率が変化するレンズを含む光学手段と、 主走査方向に対して垂直な方向である副走査方向の高さ
によって主走査方向の反射出射角度を異ならせる光路変
換手段と、 前記M群の光を副走査方向高さを異ならせて前記光路変
換手段へ入射させ、前記光学手段の所定の位置を通過し
た後、前記光路変換手段によって主走査方向の反射出射
角度を変換された光のうちのNが2以上である光の間
隔の相対位置を検出する検出手段と、を有し、 前記M群の光のそれぞれは、それぞれ異なるタイミング
で前記検出手段へ入射されることを特徴とする光走査装
置。
2. ΣN i (N 1 + N 2 + ... N M ) lines,
M is an integer of 2 or more, and at least one of N i is an integer of 2 or more, and ΣN i emitted light from each of the N i light sources is a sub-direction orthogonal to the main scanning direction. M sets of optical members to which a positive power is applied in the sub-scanning direction for converging in the scanning direction, and one polarizing means having a reflecting surface rotatably formed and deflecting light in the main scanning direction , ΣN i light beams deflected by the deflecting means are imaged so as to scan a predetermined image surface at a constant speed, and the influence of surface inclination of the reflecting surface of the deflecting means can be corrected, and the smooth curvature can be obtained. Optical means including a variable lens, optical path changing means for changing the reflection / emission angle in the main scanning direction depending on the height in the sub scanning direction which is a direction perpendicular to the main scanning direction, and sub scanning for the light of the M group. The light beams are incident on the optical path changing means with different directional heights. Was, after passing through the predetermined position of said optical means, for detecting the relative position of the light interval N i is 2 or more of the light converted reflecting emission angle in the main scanning direction by the optical path changing means An optical scanning device comprising: a detection unit, wherein each of the light beams of the M group is incident on the detection unit at a different timing.
【請求項3】前記検出手段の出力に基づき、書き込みタ
イミングを制御することを特徴とする請求項1または2
記載の光走査装置。
3. The writing timing is controlled based on the output of the detecting means.
The optical scanning device described.
【請求項4】前記検出手段の出力に基づいて副走査方向
光の間隔を制御する制御手段をさらに有することを特
徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の光走査装
置。
4. The optical scanning apparatus according to any one of claims 1 to 3, characterized by further comprising a control means for controlling the interval in the sub-scanning direction of the light based on an output of said detecting means.
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