JPH1026732A

JPH1026732A - 光走査装置並びにこの光走査装置を利用した画像形成装置

Info

Publication number: JPH1026732A
Application number: JP8183344A
Authority: JP
Inventors: Masao Yamaguchi; 雅夫山口; Takashi Shiraishi; 貴志白石; Yasuyuki Fukutome; 康行福留
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1996-07-12
Filing date: 1996-07-12
Publication date: 1998-01-27

Abstract

(57)【要約】【課題】この発明の目的は、高画質化を可能とする光走
査装置及びこの光走査装置を備えた画像形成装置を提供
することにある。【解決手段】この発明の光走査装置は、プラスチックレ
ンズ１７とガラスレンズ１９とが一体に形成されたハイ
ブリッドシリンダレンズ１１を備えている。ガラスレン
ズ１９は、通過する光ビームに対して正のパワーを提供
するように形成され、その出射面がプラスチックレンズ
１７に包囲されている。プラスチックレンズ１７は、通
過する光ビームに対して負のパワーを提供するように形
成されている。ガラスレンズ１９の出射面の曲率半径
は、２０ｍｍ以上であり、ガラスレンズ１９を形成する
ガラス硝材の屈折率は、１．６５以上である。この条件
を満足することにより、安価で、且つ環境変化に対して
安定した光ビームを提供可能な光学系を提供することが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【０００２】

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

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

【０００４】一般に、光走査装置は、光源としての半導
体レーザ素子、レーザ素子から出射されたレーザビーム
のビーム径を所定の大きさに絞り込む第１のレンズ群、
第１のレンズ群により絞り込まれたレーザビームを記録
媒体が搬送される方向と直交する方向に連続的に反射す
る光偏向装置、光偏向装置により偏向されたレーザビー
ムを記録媒体の所定の位置に結像させる第２のレンズ群
などを有している。なお、多くの場合、光偏向装置によ
りレーザビームが偏向される方向が主走査方向ならびに
記録媒体が搬送される方向すなわち主走査方向と直交す
る方向が副走査方向と示される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、光偏向装置
によって偏向されたレーザビームを記録媒体に結像させ
る偏向後光学系において、プラスチック、例えばＰＭＭ
Ａによって形成された結像レンズが利用されている。こ
のＰＭＭＡは、周辺温度が、例えば０℃から５０℃の間
で変化した場合に、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。このような屈
折率変化により、ＰＭＭＡによって形成された結像レン
ズを通過したレーザビームが実際に集光される結像面、
即ち副走査方向における結像位置は、±１２ｍｍ程度変
動してしまう問題が発生する。

【０００６】このため、レーザビームの結像位置におけ
るビーム特性が悪化し、画像形成部で形成される画像の
画質が劣化する問題が生ずる。この発明の目的は、高画
質化が可能となるマルチビーム光走査装置並びにこの光
走査装置を適用した画像形成装置を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記目的を
達成するために、光源と、前記光源から出射された光ビ
ームに対して所定の光学特性を与える第１光学部材と、
前記第１光学部材によって光学特性が与えられた光ビー
ムを第１の方向に集束させる第２光学部材と、回転可能
に形成された反射面を有し、前記第２光学部材によって
集束された光ビームを所定の方向に偏光する偏光手段
と、を含む第１光学手段と、前記偏向手段により偏向さ
れた光ビームを、前記第１の方向に直交する第２の方向
に所定の像面に等速で走査するように結像し、前記偏向
手段の面倒れを補正する機能を有する第３光学部材を含
む第２光学手段と、を備え、前記第２光学部材は、実質
的に平坦な入射面、及びシリンドリカル形状の出射面を
有するガラスによって形成された第１レンズと、前記第
１レンズに一体化され、前記第１レンズとは異なる材質
により形成された第２レンズとを含み、前記第１レンズ
を形成しているガラスの屈折率を１．６５以上、また前
記シリンドリカル形状の出射面の曲率半径を２０ｍｍ以
上としたことを特徴とする光走査装置を提供するもので
ある。

【０００８】また、この発明によれば、光源と、前記光
源から出射された光ビームに対して所定の光学特性を与
える第１光学部材と、前記第１光学部材によって光学特
性が与えられた光ビームを第１の方向に集束させる第２
光学部材と、回転可能に形成された反射面を有し、前記
第２光学部材によって集束された光ビームを所定の方向
に偏光する偏光手段と、を含む第１光学手段と、前記偏
向手段により偏向された光ビームを、前記第１の方向に
直交する第２の方向に所定の像面に等速で走査するよう
に結像し、前記偏向手段の面倒れを補正する機能を有す
る第３光学部材を含む第２光学手段と、少なくとも前記
第１光学手段を収容する収容手段と、を備え、前記第２
光学部材は、実質的に平坦な入射面、シリンドリカル形
状の出射面、及び前記入射面に直交する少なくとも１つ
の平面を有するガラスによって形成された第１レンズ
と、前記第１レンズの平面の一部、及び前記入射面を露
出させるように、前記第１レンズとは異なる材質により
前記第１レンズに一体に形成された第２レンズとを含
み、前記第２光学部材は、前記第１レンズが露出されて
いる平面の一部を前記収容手段の所定位置に当接して位
置決めされるとともに、前記第１レンズを形成している
ガラスの屈折率を１．６５以上、また前記シリンドリカ
ル形状の出射面の曲率半径を２０ｍｍ以上としたことを
特徴とする光走査装置が提供される。

【０００９】さらに、この発明によれば、光源と、前記
光源から出射された光ビームに対して所定の光学特性を
与える第１光学部材と、前記第１光学部材によって光学
特性が与えられた光ビームを第１の方向に集束させる第
２光学部材と、回転可能に形成された反射面を有し、前
記第２光学部材によって集束された光ビームを所定の方
向に偏光する偏光手段と、を含む第１光学手段と、前記
偏向手段により偏向された光ビームを、前記第１の方向
に直交する第２の方向に所定の像面に等速で走査するよ
うに結像し、前記偏向手段の面倒れを補正する機能を有
する第３光学部材を含む第２光学手段と、を備え、前記
第２光学部材は、実質的に平坦な入射面、及びシリンド
リカル形状の出射面を有するガラスによって形成された
第１レンズと、光ビームに対して集束性を与えない出射
面を有し、前記第１レンズとは異なる材質により前記第
１レンズに一体に形成された第２レンズとを含み、前記
第１レンズを形成しているガラスの屈折率を１．６５以
上、また前記シリンドリカル形状の出射面の曲率半径を
２０ｍｍ以上としたことを特徴とする光走査装置が提供
される。

【００１０】またさらに、この発明によれば、複数の色
成分にそれぞれ対応する複数の光源と、前記複数の光源
からそれぞれ出射された光ビームに対して所定の光学特
性を与える第１光学部材と、前記第１光学部材によって
光学特性が与えられた複数の光ビームをそれぞれ第１の
方向に集束させる第２光学部材と、回転可能に形成され
た反射面を有し、前記第２光学部材によって集束された
複数の光ビームを所定の方向に偏向する１つの偏向手段
と、を含む第１光学手段と、前記偏向手段により偏向さ
れた複数の光ビームを、前記第１の方向に直交する第２
の方向に所定の像面に等速で走査するように結像し、前
記偏向手段の面倒れを補正する機能を有する第３光学部
材を含む第２光学手段と、を備え、前記第２光学部材
は、実質的に平坦な入射面、及びシリンドリカル形状の
出射面を有するガラスによって形成された第１レンズ
と、前記第１レンズに一体化され、前記第１レンズとは
異なる材質により形成された第２レンズとを含み、前記
第１レンズを形成しているガラスの屈折率を１．６５以
上、また前記シリンドリカル形状の出射面の曲率半径を
２０ｍｍ以上としたことを特徴とする光走査装置が提供
される。

【００１１】さらにまた、この発明によれば、複数の色
成分にそれぞれ対応する複数の光源と、前記複数の光源
からそれぞれ出射された光ビームに対して所定の光学特
性を与える第１光学部材と、前記第１光学部材によって
光学特性が与えられた複数の光ビームをそれぞれ第１の
方向に集束させる第２光学部材と、回転可能に形成され
た反射面を有し、前記第２光学部材によって集束された
複数の光ビームを所定の方向に偏向する１つの偏向手段
と、を含む第１光学手段と、前記偏向手段により偏向さ
れた複数の光ビームを、前記第１の方向に直交する第２
の方向に所定の像面に等速で走査するように結像し、前
記偏向手段の面倒れを補正する機能を有する第３光学部
材を含む第２光学手段と、少なくとも前記第１光学手段
を収容する収容手段と、前記第１及び第２光学手段を介
して案内された前記それぞれの光源からの光ビームに対
応する像を保持する複数の像担持体と、前記それぞれの
像担持体に対応して配置され、各像担持体上に保持され
た像を可視化する現像手段と、を備え、前記第２光学部
材は、実質的に平坦な入射面、及びシリンドリカル形状
の出射面を有するガラスによって形成された第１レンズ
と、前記第１レンズに一体化され、前記第１レンズとは
異なる材質により形成された第２レンズとを含み、前記
第１レンズを形成しているガラスの屈折率を１．６５以
上、また前記シリンドリカル形状の出射面の曲率半径を
２０ｍｍ以上としたことを特徴とする画像形成装置が提
供される。

【００１２】この発明の光走査装置及びこの光走査装置
を適用した画像形成装置によれば、第１光学手段に含ま
れる第２光学部材は、ガラスによって形成された第１レ
ンズと、第１レンズとは異なる材質で形成された第２レ
ンズとを有している。

【００１３】この第１レンズの出射面は、２０ｍｍ以上
の曲率半径を有するシリンドリカル面によって形成され
ている。このため、第１レンズを通過する光ビームに対
して正のパワーを提供することが可能となり、偏光手段
の反射面において光ビームを充分に集束させることがで
きる。

【００１４】また、レンズ加工が容易となり、単位時間
当りの加工数を少なくするような問題が防止され、レン
ズ自体、及び装置本体のコストアップを抑制できる。し
たがって、光学系における光学特性の悪化を防止でき
る。

【００１５】また、この第１レンズは、１．６５以上の
屈折率を有するガラスによって形成されている。このた
め、第１レンズを通過する光ビームを、偏光手段の反射
面において充分に集束させることができる。また、環境
変化、特に周囲の温度変化に対して、偏光手段の反射面
における光ビームの広がりのような悪影響を抑制するこ
とができる光学系を提供することが可能となる。

【００１６】また、この発明の光走査装置及びこの光走
査装置を適用した画像形成装置によれば、第２光学部材
は、ガラスによって形成された第１レンズの入射面に直
交する少なくとも１つの平面を、収容手段の所定位置に
当接することにより位置決めされている。

【００１７】このように、環境変化による形状変化の少
ないガラスによって、第２光学部材が位置決めされてい
るため、環境変化、特に周囲の温度変化に対して、偏光
手段の反射面における光ビームの光学特性に悪影響を及
ぼすことのない光学系を提供することが可能となる。

【００１８】さらに、この発明の光走査装置及びこの光
走査装置を適用した画像形成装置によれば、偏光手段に
より光ビームを偏光する前の第２光学部材は、偏光手段
の反射面における光ビームを第１の方向に集束させるた
めに、光ビームに対して正のパワーを提供できる第１レ
ンズを備えている。さらに、第２光学部材は、通過する
光ビームに対して集束性を与えない出射面を有している
第２レンズを備えている。このため、第１レンズと第２
レンズとを有する第２光学部材により、像面における色
消し条件を満足することができ、画像の高画質化が可能
となる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の光走査装置、並びにこの光走査装置を利用した画像形
成装置の一実施例について詳細に説明する。図１には、
この発明の実施の形態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。

【００２０】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。

【００２１】各画像形成部５０ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ)
は、図２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，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１の下方に、５０Ｙ，５
０Ｍ，５０Ｃおよび５０Ｂの順で直列に配置されてい
る。

【００２２】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 (ＹＭ，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。

【００２３】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。

【００２４】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像担
持体として機能する感光体ドラム５８Ｙ，５８Ｍ，５８
Ｃおよび５８Ｂを有している。

【００２５】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
像する現像手段として機能する現像装置６２Ｙ，６２
Ｍ，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，６
６Ｃ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，６８Ｍ，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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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５２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７
８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) 。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】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、即
ちポリゴンミラー５ａと、ポリゴンミラー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。また、ポリゴンミラー５ａの各反射面は、
ポリゴンミラー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、Ｓi Ｏ2 な
どの表面保護層が蒸着されることで提供される。

【００３６】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３０と水平同期検出器２３との間に配置され、偏向後
光学系３０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。

【００３７】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。光
走査装置１は、Ｎｉ (ｉは正の整数) を満たす第１およ
び第２の２つ (Ｎ1＝Ｎ2 ＝Ｎ3 ＝Ｎ4 ＝２) のレーザ
素子を含み、色成分に色分解された画像データに対応す
るレーザビームを発生する第１ないし第４の光源３Ｙ，
３Ｍ，３Ｃおよび３Ｂ (Ｍ，Ｍは正の整数で、ここでは
４) を有している。

【００３８】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。

【００３９】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。

【００４０】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。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１０Ｙａ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。

【００４１】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。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】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。

【００４５】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。

【００４６】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。

【００４７】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( ポリメチルメタクリル) 等のプラスチック製のシ
リンダレンズ１７ (Ｙ) と、ＦＤ６０等のガラス製のシ
リンダレンズ１９ (Ｙ) とによって形成されている。

【００４８】ＰＭＭＡによって形成されたシリンダレン
ズ１７（Ｙ）は、光ビームに対して集束性を与えないよ
うに形成されている。すなわち、出射面は、平面状また
は所定の曲率を有する凹面状に形成されている。図３に
示した例では、シリンダレンズ１７（Ｙ）の出射面は、
凹面状に形成され、負のパワーを有するように形成され
ている。

【００４９】ガラスによって形成されたシリンダレンズ
１９（Ｙ）は、実質的に平坦な入射面、この入射面に直
交する平面、及び所定の曲率を有するシリンドリカル面
状の出射面を有している。

【００５０】この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
１９（Ｙ）とが、シリンダレンズ１７（Ｙ）の入射面と
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、ガラス製の
シリンダレンズ１９（Ｙ）の出射面に、ＰＭＭＡ製のシ
リンダレンズ１７（Ｙ）が一体に成型されてもよい。

【００５１】そして、ＰＭＭＡ製のシリンダレンズ１７
（Ｙ）は、ガラス製のシリンダレンズ１９（Ｙ）の平面
の一部を露出して包囲するように一体に形成されてい
る。一方、保持部材１５は、保持部材１５に一体に形成
された凸状の位置決め部１５（Ｙ）を有している。

【００５２】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）の露出している平面の一
部を保持部材１５の位置決め部１５（Ｙ）に接着するこ
とにより位置決めされ、有限焦点レンズ９と正確な間隔
で固定されている。以下、表１乃至表３に、偏向前光学
系７の光学的数値データを示す。

【００５３】

【表１】

【００５４】

【表２】

【００５５】

【表３】

【００５６】表１乃至表３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１１との間隔が広げられている。

【００５７】図４には、図３および表１乃至表３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１３
Ｙ，１３Ｍおよび１３Ｃから光偏向装置５に向かうレー
ザビームＬＹ，ＬＭおよびＬＣが示されている。（ＬＹ
はＬＹａとＬＹｂ、ＬＭはＬＭａとＬＭｂ、ＬＣはＬＣ
ａとＬＣｂから成っている）図４から明らかなように、それぞれのレーザビームＬ
Ｙ，ＬＭ，ＬＣおよびＬＢは、光偏向装置５の反射面の
回転軸と平行な方向に、相互に異なる間隔で、光偏向装
置５に案内される。また、レーザビームＬＭおよびＬＣ
は、光偏向装置５の反射面の回転軸と直交するとともに
反射面の副走査方向の中心を含む面、すなわち、光走査
装置１の系の光軸を含む面を挟んで非対称に、光偏向装
置５の各反射面に案内される。なお、光偏向装置５の各
反射面上でのレーザビームＬＹ，ＬＭ，ＬＣおよびＬＢ
相互の間隔は、ＬＹ−ＬＭ間で３．２０ｍｍ、ＬＭ−Ｌ
Ｃ間で２．７０ｍｍ、及び、ＬＣ−ＬＢ間で２．３０ｍ
ｍである。

【００５８】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。

【００５９】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。

【００６０】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。

【００６１】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。

【００６２】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。

【００６３】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。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３Ｙ
ｂ、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。

【００６４】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。

【００６５】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。

【００６６】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。

【００６７】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。

【００６８】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) で反射されたのちポリ
ゴンミラー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 (１３
Ｍ，１３Ｃ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。

【００６９】次に、図２および図５を参照して、光偏向
装置５のポリゴンミラー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，ＬＣ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。

【００７０】既に説明したように、光偏向装置５のポリ
ゴンミラー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３３Ｂを介して所定の方向に折り返される。

【００７１】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３５Ｙ３
５Ｍおよび３５Ｃによって、第３の折り返しミラー３７
Ｙ，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，３９Ｍ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Ｌ
Ｂ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。

【００７２】ところで、レーザビームＬＢは、ポリゴン
ミラー５ａ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３３Ｂ１枚のみで案内されるレーザビームＬＢが確
保できる。

【００７３】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。

【００７４】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のポリゴンミラー５ａを除
いて１枚 (奇数) で、レーザビームＬＣ，ＬＭおよびＬ
Ｙに関与する偏向後光学系内のミラーの枚数は、それぞ
れ、ポロゴンミラー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。

【００７５】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。

【００７６】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。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Ｌ
Ｙ，ＬＭ，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。

【００７７】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。

【００７８】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。

【００７９】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。図１０によれば、第３の折り返しミラー３７ (Ｙ，
ＭおよびＣ) は、それぞれ光走査装置１の中間ベース１
ａ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。

【００８０】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。

【００８１】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１２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。

【００８２】図１１は、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５０Ｂの感光体５８Ｂに、正確に平
行に配置される。

【００８３】図１２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。画像形成装置１００は、画像制御部１１０を有して
いる。

【００８４】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。

【００８５】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。

【００８６】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) １
１９Ｙ，１１９Ｍ１１９Ｃおよび１１９Ｂなどが接続さ
れている。

【００８７】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。

【００８８】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。

【００８９】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。

【００９０】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。

【００９１】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。

【００９２】次に、図１および図１２を参照して、画像
形成装置１００の動作を説明する。まず、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のポリゴンミラー５ａ
が所定の回転速度で回転される。

【００９３】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。

【００９４】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。

【００９５】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。

【００９６】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。

【００９７】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。

【００９８】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。

【００９９】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。

【０１００】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。

【０１０１】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。各トナー像は、
それぞれの感光体ドラム５８ (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。

【０１０２】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。

【０１０３】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。

【０１０４】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。

【０１０５】次に、ハーフミラー１２ (Ｙ，Ｍ，Ｃおよ
びＢ) とレーザ合成ユニット１３との間に配置されたハ
イブリッドシリンダレンズ１１ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ)
の構造について詳細に説明する。

【０１０６】図１３には、上述したハイブリッドシリン
ダレンズ１１の斜視図が示されている。また、図１４に
は、ハイブリッドシリンダレンズ１１の側面図が示され
ている。なお、図１３及び図１４では、参照符号のみを
付し、各色成分に対応したレーザビーム毎に配置される
ハイブリッドシリンダレンズ１１ (Ｙ，Ｍ，Ｃおよび
Ｂ) は、すべて同一のものとする。

【０１０７】図１３及び図１４に示すように、ハイブリ
ッドシリンダレンズ１１は、プラスチックレンズ１７
と、ガラスレンズ１９とによって形成される。上述した
ように、ガラスレンズの入射面１９ａは、実質的に平面
であり、また、出射面１９ｂは、副走査方向に対して実
質的に等しい曲率を有する凸面である。また、プラスチ
ックレンズ１７の入射面１７ａは、副走査方向に対し
て、ガラスレンズ１９の出射面１９ｂに実質的に等しい
曲率を有する凹面である。さらに、プラスチックレンズ
１９の出射面１９ｂは、副走査方向に対して実質的に等
しい曲率を有する凹面であり、通過するレーザビームに
対して少なくとも集束性を与えることなく、負のパワー
を与えるものである。

【０１０８】また、ガラスレンズ１９の出射面１９ｂ
は、プラスチックレンズ１７によって包囲されている。
ガラスレンズ１９の入射面１９ａに直交する面は、平坦
に形成され、それぞれプラスチックレンズ１７に包囲さ
れることなく露出されている。例えば、入射面１９ａに
直交するガラスレンズ１９の底面１９ｃは、プラスチッ
クレンズ１７に包囲されることなく露出され、平坦に形
成されている。

【０１０９】ハイブリッドシリンダレンズ１１は、例え
ば、プラスチックレンズ１７とガラスレンズ１９とを個
別に成型した後、相互に接着することにより、一体化さ
れる。また、ハイブリッドシリンダレンズ１１は、ガラ
スレンズ１９の入射面にプラスチックレンズ１７が一体
に成型されて形成されてもよい。

【０１１０】図１４に示すように、ハイブリッドシリン
ダレンズ１１は、ガラスレンズ１９が露出されている底
面１９ｃを、保持部材１５に一体に形成された凸状の位
置決め部１５Ｘに当接させることにより、正確に位置決
めされる。

【０１１１】ガラスレンズ１９は、加工誤差が小さく
（±３／１００ｍｍ）、プラスチックレンズ１７に比べ
て環境変化に対する形状変化が微少であるため、ガラス
レンズ１９の底面１９ｃを基準に位置決めすることによ
り、このガラスレンズ１９を含むハイブリッドシリンダ
レンズ１１を高い精度で位置決めすることが可能とな
り、また、光学系の光学特性を良好に維持することが可
能となる。

【０１１２】従って、このような光学系が適用されてい
る光走査装置において、光ビームが安定に所定の結像位
置に案内され、画像形成部で形成される画像の高画質化
が可能となる。

【０１１３】上述したような構造を有するハイブリッド
シリンダレンズ１１は、図２に示した各色成分に対応す
るハイブリッドシリンダレンズ１１Ｙ、１１Ｍ、１１
Ｃ、及び１１Ｂの全てに適用可能であり、それぞれ高い
精度で位置決めすることができる。

【０１１４】次に、ハイブリッドシリンダレンズ１１と
偏光後光学系３０との間の光学特性について詳細に説明
する。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１．４７８９
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。

【０１１５】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。

【０１１６】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。

【０１１７】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。ここで、像点における色消しの条件は、各レンズへ
のレーザビームの入射位置をｈｉ、各レンズの焦点距離
をｆｉ、分散をνｉとしたとき、

【０１１８】

【数１】と表わすことができる。

【０１１９】この関係式は、近軸光線の場合で考えてい
るが、この実施の形態で既に説明した光学系においても
適用可能である。νｉは、正の量であるので、上式から
必ず正、及び負のレンズを組み合わせなければならな
い。

【０１２０】ここで、偏光後のプラスチックレンズは、
ポリゴンミラーの面倒れを補正するために、副走査方向
でポリゴン面と像面とが鏡像関係になるようにするため
に、副走査方向は、正のパワーを有する必要がある。

【０１２１】一方、偏光前光学系は、ポリゴンミラー面
で副走査方向でビームを絞る必要があるため、正のパワ
ーをもたす必要がある。しかし、色消し条件を満足する
ためには、負のパワーを有するレンズを組み入れる必要
がある。

【０１２２】そこで、正のパワーを有するガラスレンズ
１９と負のパワーを有するプラスチックレンズ１７とを
一体化してハイブリッドシリンダレンズ１１を形成する
ことにより、色消しが可能となる。

【０１２３】この時、負のパワーを有するプラスチック
レンズ１７があるため、ポリゴンミラー面でレーザビー
ムを絞るためには、ガラスレンズ１９のパワーを大きく
しなければならない。正のパワーを有するガラスレンズ
１９、すなわちシリンダレンズのパワーを大きくするた
めには、レンズの曲率半径を小さくする、またはガラス
レンズ１９を形成するガラス硝材の屈折率を大きくする
ことなどが考えられる。

【０１２４】ガラスレンズ１９の曲率半径を小さくする
場合、レンズの球面収差が大きくなり、ガラスレンズの
光学特性が悪化するという問題が発生する。ハイブリッ
ドシリンダレンズ１１の最適設計を行う際に、さらに正
のパワーを必要とする場合には、屈折率を大きくするこ
とが望ましい。

【０１２５】ハイブリッドシリンダレンズ１１は、プラ
スチックによって形成されたレンズ１７を含むため、こ
の最適設計により、環境変化、特に温度変化に対して画
像に影響を及ぼさないような条件で形成されることが望
ましい。

【０１２６】以下に示す表４及び表５には、上述したよ
うに、ガラスレンズ１９とプラスチックレンズ１７とが
一体に形成されたハイブリッドシリンダレンズ１１の光
学的数値データが示されている。

【０１２７】ここで、表４に示した光学的数値データ
は、ガラスレンズ１９を形成するガラス硝材の屈折率
と、ガラスレンズ１９の出射面の曲率半径（ｍｍ）、及
び常温（２５℃）から±２５℃の温度変化に対応した副
走査方向の像面におけるビーム径（μｍ）について光学
シミュレーションで求めたものである。なお、この数値
データは、ＰＭＭＡによって形成されたプラスチックレ
ンズ１７を用いた場合のデータである。

【０１２８】

【表４】

【０１２９】この光学シミュレーションでは、副走査方
向のビーム径は、画像形成装置の解像度６００ＤＰＩに
対応させて約６０μｍとなるように設定されている。そ
して、形成される画像に悪影響を及ぼさないためには、
ビーム径のバラツキは、±１０μｍ以内であることが望
ましい。

【０１３０】したがって、表４から明らかなように、周
囲の温度が±２５℃変化した場合であっても、副走査方
向のビーム径が画像に影響を及ぼさないためには、屈折
率が１．６５以上であることが望ましい。また、曲率半
径は、２０ｍｍ以上であることが望ましい。２０ｍｍよ
り小さくすると、前述したように球面収差が大きくなる
ため、ビーム特性が悪化する。

【０１３１】また、表５に示した光学的数値データは、
ガラスレンズ１９を形成するガラス硝材の屈折率と、ガ
ラスレンズ１９の出射面の曲率半径（ｍｍ）、及び常温
（２５℃）から±２５℃の温度変化に対応した波面収差
を示す光路差の平方自乗平均（ＲＭＳＯＰＤ）につい
て光学シミュレーションで求めたものである。なお、こ
の数値データも同様に、ＰＭＭＡによって形成されたプ
ラスチックレンズ１７を用いた場合のデータである。

【０１３２】

【表５】

【０１３３】ここで、形成される画像に悪影響を及ぼさ
ないためには、マーシャル（Ｍａｒｅｃｈｅｌ）の定理
より、ＲＭＳＯＰＤは、常に如何なる温度状況下にお
いても（１／１４）λ（＝０．０７１）以下であること
が望ましい。

【０１３４】したがって、表５から明らかなように、周
囲の温度が±２５℃変化した場合であっても、波面収差
ＲＭＳＯＰＤが画像に影響を及ぼさないためには、屈
折率が１．６５以上であることが望ましい。また、曲率
半径は、２０ｍｍ以上であることが望ましい。

【０１３５】上述したような光学シミュレーションの結
果、表４及び表５に示したように、ハイブリッドシリン
ダレンズは、ガラスレンズの出射面の曲率半径を２０ｍ
ｍ以上とし、さらにガラスレンズを形成するガラス硝材
の屈折率を１．６５とすることにより、最適設計するこ
とが可能となる。

【０１３６】また、ガラスレンズ１９の曲率半径を小さ
くする場合、ガラスレンズの加工が困難となり、結果的
にガラスレンズ１９、さらには装置本体のコストをアッ
プさせてしまう。すなわち、レンズの曲率半径を小さく
し過ぎると、レンズ加工時に治具に設置できる硝材の個
数が少なくなる。このため、単位時間当りに加工できる
ガラスレンズの加工数が減少し、一個当りのガラスレン
ズのコストが高くなる問題が発生する。

【０１３７】したがって、このような条件を満たすよう
に設計されたハイブリッドシリンダレンズが適用された
画像形成装置によれば、温度変化などの環境変動による
影響が少ない良好な光学特性を示す光学系を提供するこ
とができる。また、球面収差の小さい安価な光学系を提
供することができる。

【０１３８】このため、この発明の光走査装置を利用し
た画像形成装置において、周辺の環境が変化しても、光
走査装置からマルチビーム、即ち各色成分に対応する光
ビームを安定に供給することが可能であり、画像形成部
によって形成される画像を高画質化することが可能であ
る。

【０１３９】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、温度変化などの環境変化に対しても安定したビーム
を供給できる光走査装置が提供できる。また、この光走
査装置を利用することにより、高画質化が可能な画像形
成装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この発明の実施の形態に係るマルチビ
ーム光走査装置が利用される画像形成装置を概略的に示
す断面図である。

【図２】図２は、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概略的に示す平面図
である。

【図３】図３は、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
面図である。

【図４】図４は、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である。

【図５】図５は、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である。

【図６】図６は、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
た光路展開図である。

【図７】図７は、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概略的に示す平面図
である。

【図８】図８は、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である。

【図９】図９は、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を概略的に示す斜視図である。

【図１０】図１０は、図２に示した光走査装置の出射ミ
ラーの調整機構を概略的に示す斜視図である。

【図１１】図１１は、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である。

【図１２】図１２は、図１に示した画像形成装置の画像
制御部のブロック図である。

【図１３】図１３は、この発明の光走査装置に備えられ
るシリンダレンズの一例を概略的に示す斜視図である。

【図１４】図１４は、図１３に示したシリンダレンズを
概略的に示す側面図である。

【符号の説明】

１…マルチビーム光走査装置３Ｙ，３Ｍ，３Ｃおよび３Ｂ…光源３Ｙａ、３Ｙｂ…イエロー用レーザ３Ｍａ、３Ｍｂ…マゼンタ用レーザ３Ｃａ、３Ｃｂ…シアン用レーザ３Ｂａ、３Ｂｂ…ブラック用レーザ５ …光偏向装置５ａ…ポリゴンミラー７Ｙ，７Ｍ，７Ｃおよび７Ｂ…偏向前光学系９Ｙ，９Ｍ，９Ｃおよび９Ｂ…有限焦点レンズ１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ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１５…保持部材、１５Ｘ…位置決め部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３０…偏向後光学系３０ａ…第１の結像レンズ３０ｂ…第２の結像レンズ５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃおよび５０Ｂ…画像形成部５８Ｙ，５８Ｍ，５８Ｃおよび５８Ｂ…感光体ドラム６０Ｙ，６０Ｍ，６０Ｃおよび６０Ｂ…帯電装置６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃおよび６２Ｂ…現像装置６４Ｙ，６４Ｍ，６４Ｃおよび６４Ｂ…転写装置６６Ｙ，６６Ｍ，６６Ｃおよび６６Ｂ…クリーナ６８Ｙ，６８Ｍ，６８Ｃおよび６８Ｂ…除電装置７０…用紙カセット８４…定着装置１００…画像形成装置１０１…主制御装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源と、前記光源から出射された光ビームに対して所定の光学特
性を与える第１光学部材と、前記第１光学部材によって
光学特性が与えられた光ビームを第１の方向に集束させ
る第２光学部材と、回転可能に形成された反射面を有
し、前記第２光学部材によって集束された光ビームを所
定の方向に偏光する偏光手段と、を含む第１光学手段
と、前記偏向手段により偏向された光ビームを、前記第１の
方向に直交する第２の方向に所定の像面に等速で走査す
るように結像し、前記偏向手段の面倒れを補正する機能
を有する第３光学部材を含む第２光学手段と、を備え、前記第２光学部材は、実質的に平坦な入射面、及びシリ
ンドリカル形状の出射面を有するガラスによって形成さ
れた第１レンズと、前記第１レンズに一体化され、前記
第１レンズとは異なる材質により形成された第２レンズ
とを含み、前記第１レンズを形成しているガラスの屈折
率を１．６５以上、また前記シリンドリカル形状の出射
面の曲率半径を２０ｍｍ以上としたことを特徴とする光
走査装置。
【請求項２】光源と、前記光源から出射された光ビームに対して所定の光学特
性を与える第１光学部材と、前記第１光学部材によって
光学特性が与えられた光ビームを第１の方向に集束させ
る第２光学部材と、回転可能に形成された反射面を有
し、前記第２光学部材によって集束された光ビームを所
定の方向に偏光する偏光手段と、を含む第１光学手段
と、前記偏向手段により偏向された光ビームを、前記第１の
方向に直交する第２の方向に所定の像面に等速で走査す
るように結像し、前記偏向手段の面倒れを補正する機能
を有する第３光学部材を含む第２光学手段と、少なくとも前記第１光学手段を収容する収容手段と、を
備え、前記第２光学部材は、実質的に平坦な入射面、シリンド
リカル形状の出射面、及び前記入射面に直交する少なく
とも１つの平面を有するガラスによって形成された第１
レンズと、前記第１レンズの平面の一部、及び前記入射
面を露出させるように、前記第１レンズとは異なる材質
により前記第１レンズに一体に形成された第２レンズと
を含み、前記第２光学部材は、前記第１レンズが露出さ
れている平面の一部を前記収容手段の所定位置に当接し
て位置決めされるとともに、前記第１レンズを形成して
いるガラスの屈折率を１．６５以上、また前記シリンド
リカル形状の出射面の曲率半径を２０ｍｍ以上としたこ
とを特徴とする光走査装置。
【請求項３】前記第２光学部材は、前記ガラスによって
形成された第１レンズに前記第１レンズとは異なる材質
を接着または一体成形することによって形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
【請求項４】前記第２光学部材に含まれる第２レンズ
は、アクリル樹脂によって形成されていることを特徴と
する請求項１に記載の光走査装置。
【請求項５】前記第２光学部材に含まれる第２レンズの
材質は、前記第２光学手段に含まれる前記第３光学部材
の材質と同一であることを特徴とする請求項１に記載の
光走査装置。
【請求項６】光源と、前記光源から出射された光ビームに対して所定の光学特
性を与える第１光学部材と、前記第１光学部材によって
光学特性が与えられた光ビームを第１の方向に集束させ
る第２光学部材と、回転可能に形成された反射面を有
し、前記第２光学部材によって集束された光ビームを所
定の方向に偏光する偏光手段と、を含む第１光学手段
と、前記偏向手段により偏向された光ビームを、前記第１の
方向に直交する第２の方向に所定の像面に等速で走査す
るように結像し、前記偏向手段の面倒れを補正する機能
を有する第３光学部材を含む第２光学手段と、を備え、前記第２光学部材は、実質的に平坦な入射面、及びシリ
ンドリカル形状の出射面を有するガラスによって形成さ
れた第１レンズと、光ビームに対して集束性を与えない
出射面を有し、前記第１レンズとは異なる材質により前
記第１レンズに一体に形成された第２レンズとを含み、
前記第１レンズを形成しているガラスの屈折率を１．６
５以上、また前記シリンドリカル形状の出射面の曲率半
径を２０ｍｍ以上としたことを特徴とする光走査装置。
【請求項７】複数の色成分にそれぞれ対応する複数の光
源と、前記複数の光源からそれぞれ出射された光ビームに対し
て所定の光学特性を与える第１光学部材と、前記第１光
学部材によって光学特性が与えられた複数の光ビームを
それぞれ第１の方向に集束させる第２光学部材と、回転
可能に形成された反射面を有し、前記第２光学部材によ
って集束された複数の光ビームを所定の方向に偏向する
１つの偏向手段と、を含む第１光学手段と、前記偏向手段により偏向された複数の光ビームを、前記
第１の方向に直交する第２の方向に所定の像面に等速で
走査するように結像し、前記偏向手段の面倒れを補正す
る機能を有する第３光学部材を含む第２光学手段と、を
備え、前記第２光学部材は、実質的に平坦な入射面、及びシリ
ンドリカル形状の出射面を有するガラスによって形成さ
れた第１レンズと、前記第１レンズに一体化され、前記
第１レンズとは異なる材質により形成された第２レンズ
とを含み、前記第１レンズを形成しているガラスの屈折
率を１．６５以上、また前記シリンドリカル形状の出射
面の曲率半径を２０ｍｍ以上としたことを特徴とする光
走査装置。
【請求項８】複数の色成分にそれぞれ対応する複数の光
源と、前記複数の光源からそれぞれ出射された光ビームに対し
て所定の光学特性を与える第１光学部材と、前記第１光
学部材によって光学特性が与えられた複数の光ビームを
それぞれ第１の方向に集束させる第２光学部材と、回転
可能に形成された反射面を有し、前記第２光学部材によ
って集束された複数の光ビームを所定の方向に偏向する
１つの偏向手段と、を含む第１光学手段と、前記偏向手段により偏向された複数の光ビームを、前記
第１の方向に直交する第２の方向に所定の像面に等速で
走査するように結像し、前記偏向手段の面倒れを補正す
る機能を有する第３光学部材を含む第２光学手段と、少なくとも前記第１光学手段を収容する収容手段と、前記第１及び第２光学手段を介して案内された前記それ
ぞれの光源からの光ビームに対応する像を保持する複数
の像担持体と、前記それぞれの像担持体に対応して配置され、各像担持
体上に保持された像を可視化する現像手段と、を備え、前記第２光学部材は、実質的に平坦な入射面、及びシリ
ンドリカル形状の出射面を有するガラスによって形成さ
れた第１レンズと、前記第１レンズに一体化され、前記
第１レンズとは異なる材質により形成された第２レンズ
とを含み、前記第１レンズを形成しているガラスの屈折
率を１．６５以上、また前記シリンドリカル形状の出射
面の曲率半径を２０ｍｍ以上としたことを特徴とする画
像形成装置。