JPH10268214A - マルチビーム走査装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】マルチビーム走査装置において、被走査面上を
走査する複数ビームにおける走査位置の差を小さくす
る、もしくは１走査中の被走査面上での各ビームの走査
線の長さ（書込幅）の差をなくすことにより、書込幅の
差に起因する画像の劣化を抑制する。 【解決手段】複数の発光部を少なくとも副走査方向に配
列した光源部１０と、該光源部からの複数の光ビームを
被走査面５０上に走査させるための光偏向器３０と、こ
れらのビームを被走査面上で等速に走査させるための等
速光走査結像ミラー４１とを少なくとも有するマルチビ
ーム走査装置において、被走査面上における各ビームの
書込開始位置を順次ずらして走査する。これにより、書
込幅中心に対して書込開始と書込終了の位置をほぼ対称
にして、同一時刻における走査位置の差を全書込幅に対
して小さくすることが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一走査で複数ライ
ンの光走査を行うマルチビーム走査装置、及びそのマル
チビーム走査装置を備えたレーザ複写機、レーザファク
シミリ、レーザプリンタ等の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、レーザ複写機、レーザファクシミ
リ、レーザプリンタ等の画像形成装置の光書込部等に用
いられる装置として、レーザ光源からのビームを光スポ
ットとして感光体等の被走査面上に集光して光走査を行
う走査装置が知られているが、近年、書込みの高速化を
図るために、複数の光ビームを用い、一走査で複数ライ
ンの光走査を行うマルチビーム走査装置が提案されてい
る。また、走査装置に関して書込精度等を向上する技術
としては、例えば特開平８−１７９２２８号公報に開示
されたものがあり、同公報には、同期検知センサ前に配
置されたスリットを回転させることで、同期のタイミン
グを調整することが記載されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】マルチビーム走査装置
として、複数の発光部を少なくとも副走査方向に配列し
た光源部と、該光源部からの複数の光ビームを被走査面
上に走査させるための光偏向器と、これらのビームを被
走査面上で等速に走査させるための等速光走査結像系と
を有する構成があるが、等速光走査結像系としてミラー
（しばしば、Ｆθミラー（ＦＴＭ）と呼ばれる）を用い
て、マルチビーム走査装置を構成した場合（図１
（ａ），（ｂ）参照）、ＦＴＭへの入射光線と反射光線
を分離するために、ＦＴＭは通常、副走査方向（上方）
に平行移動もしくは副走査断面内で傾けて配置されてい
る。このため、ＦＴＭにおける反射点の主走査方向のパ
ワーが各光線に対しわずかに異なり、結果として被走査
面での主走査倍率が各ビーム毎に異なり、同じ長さの書
込データを与えても、被走査面上での走査線の長さ（書
込幅）が異なることになる。そして各光線間で書込幅に
差が生じると、特に縦線揺らぎ等が発生し、画像の劣化
に顕著に影響を与え得るという問題がある。

【０００４】このような課題を解決するものとして、前
記特開平８−１７９２２８号公報のように、同期検知セ
ンサ前に配置されたスリットを回転させることで、同期
のタイミングを調整する機構を設けることが考えられる
が、本課題を解決するには精度が低すぎる。

【０００５】本発明は上記事情に鑑みなされたものであ
って、マルチビーム走査装置及びそのマルチビーム走査
装置を備えた画像形成装置において、被走査面上を走査
する複数ビームにおける走査位置の差を小さくする、も
しくは１走査中の被走査面上での各ビームの走査線の長
さ（書込幅）の差をなくすことにより、書込幅の差に起
因する画像の劣化を抑制することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、複数の発光部を少なくとも
副走査方向に配列した光源部と、該光源部からの複数の
光ビームを被走査面上に走査させるための光偏向器と、
これらのビームを被走査面上で等速に走査させるための
等速光走査結像ミラーとを少なくとも有するマルチビー
ム走査装置において、被走査面（像面）上における各ビ
ームの書込開始位置を順次ずらして走査することを特徴
としている。すなわち、請求項１記載のマルチビーム走
査装置においては、各ビームの書込開始のタイミングを
制御し、書込幅中心に対して書込開始と書込終了の位置
をほぼ対称にすることにより、走査位置の差を小さくす
ることが可能となる。

【０００７】請求項２記載の発明は、複数の発光部を少
なくとも副走査方向に配列した光源部と、該光源部から
の複数の光ビームを被走査面上に走査させるための光偏
向器と、これらのビームを被走査面上で等速に走査させ
るための等速光走査結像ミラーとを少なくとも有するマ
ルチビーム走査装置において、等速光走査結像ミラーへ
の入射ビームと反射ビームのなす角の方向（入射ビーム
から反射ビームの向き）に被走査面を傾けることを特徴
としている。すなわち、請求項２記載のマルチビーム走
査装置においては、被走査面を副走査断面内で傾けるこ
とで、各ビームの書込幅の差をなくすことが可能とな
る。

【０００８】請求項３記載の発明は、請求項２の構成に
加えて、被走査面が円筒面である場合には、副走査方向
に平行移動することを特徴としている。すなわち、請求
項３記載のマルチビーム走査装置においては、被走査面
を円筒面とすることにより、副走査方向の平行移動のみ
で被走査面を傾ける効果を得られる。

【０００９】請求項４記載の発明は、複数の発光部を少
なくとも副走査方向に配列した光源部と、該光源部から
の複数の光ビームを被走査面上に走査させるための光偏
向器と、これらのビームを被走査面上で等速に走査させ
るための等速光走査結像ミラーとを少なくとも有するマ
ルチビーム走査装置において、被走査面（像面）上にお
ける各ビームの走査長を略同じにするために、各ビーム
の発光時間（基本クロック）をそれぞれ異ならせて走査
することを特徴としている。すなわち、請求項４記載の
マルチビーム走査装置においては、各ビームの発光時間
（基本クロック）をそれぞれ異ならせて走査し、被走査
面における各走査線の長さを等しくすることにより、各
ビームの倍率誤差をなくすことが可能となる。

【００１０】請求項５記載の発明は、請求項４の構成に
加えて、被走査面（像面）上における各ビームの走査長
を略同じにするために、制御部にメモリーを有している
ことを特徴としている。すなわち、請求項５記載のマル
チビーム走査装置においては、制御部のメモリーに各走
査線の走査長が等しくなるように補正データを入力して
おくことにより、簡単な構成で各走査線の長さを等しく
することが可能となる。

【００１１】請求項６記載の発明は、複数の発光部を少
なくとも副走査方向に配列した光源部と、該光源部から
の複数の光ビームを被走査面上に走査させるための光偏
向器と、これらのビームを被走査面上で等速に走査させ
るための等速光走査結像ミラーとを少なくとも有するマ
ルチビーム走査装置において、被走査面（像面）上にお
ける各ビームの走査開始位置を略同じ位置にするため
に、同期検知素子をビームが通過後、各ビームが書込走
査を開始するまでの時間（発光開始までの時間）をそれ
ぞれ異ならせていることを特徴としている。すなわち、
請求項６記載のマルチビーム走査装置においては、各ビ
ームの被走査面上での走査（書込）開始位置を制御して
一致させているので、書込開始位置での各ビームのズレ
をなくすことが可能となる。

【００１２】請求項７記載の発明は、請求項６の構成に
加えて、被走査面（像面）上における各ビームが同期検
知素子を通過後、書込走査を開始するまでの時間（発光
開始までの時間）をそれぞれ異ならせるために、制御部
にメモリーを有していることを特徴としている。すなわ
ち、請求項７記載のマルチビーム走査装置においては、
制御部のメモリーに各走査線の書込開始位置が等しくな
るように補正データを入力しておくことにより、簡単な
構成で走査開始位置を各ビームで同じにすることが可能
となる。

【００１３】請求項８記載の発明は、請求項１乃至７の
いずれかに記載のマルチビーム走査装置において、被走
査面上で複数ビームを互いに隣接して走査することを特
徴としている。すなわち、請求項８記載のマルチビーム
走査装置においては、被走査面上で複数ビームを互いに
隣接して走査することにより、各ビーム間の書込幅の差
をより小さくすることが可能となる。

【００１４】請求項９記載の発明は、請求項１乃至７の
いずれかに記載のマルチビーム走査装置において、光源
部は、複数の発光部が副走査方向に配列しているアレイ
光源であることを特徴としている。すなわち、請求項９
記載のマルチビーム走査装置においては、複数の発光部
を副走査方向に配列しているアレイ光源を用いたことに
より、部品点数の低減を図ることが可能となる。

【００１５】請求項１０記載の発明は、光書込部からの
光ビームにより感光体上を走査して画像書込を行う画像
形成装置において、前記光書込部に請求項１乃至９のい
ずれかに記載のマルチビーム走査装置を備えたことを特
徴としている。すなわち、請求項１０記載の画像形成装
置においては、光書込部に請求項１乃至９のいずれかに
記載のマルチビーム走査装置を備えることにより、書込
幅の差に起因する画像の劣化を抑制することが可能とな
り、画像劣化の少ない画像を形成できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。

【００１７】図１は本発明の一実施例を示す図であっ
て、（ａ）はマルチビーム走査装置１００の概略構成を
示す図、（ｂ）はマルチビーム走査装置１００の副走査
方向の概略断面図である。同図中符号１０は複数の光ビ
ーム（レーザビーム）を発する光源部であり、本実施例
では４ビームの場合を示し、４つの発光部が副走査方向
に等間隔で配列されている。１５はこの光源部１０から
の４つのビームを走査装置に結合させるカップリングレ
ンズ、２０は通過ビームの径を規制するアパーチャ、２
５は副走査方向において光源部１０からの各ビームをポ
リゴンミラーからなる光偏向器３０の近傍に主走査方向
に長い４つの線像として結像させる第一結像光学系をな
す副走査方向のみにパワーを有する一体のシリンドリカ
ルレンズ、４１と４５は第二結像光学系をなす等速光走
査結像ミラー（ＦＴＭ）と主走査方向に長い長尺トロイ
ダルレンズ、５０は被走査面としての感光体、６０は同
期検知素子、６１は走査装置全体の制御部、６２は光源
部１０の各発光部を駆動する光源駆動部、６３は光偏向
器のモータ駆動部である。

【００１８】図１において、光源部１０の４つの発光部
から出射された４つの光ビームはカップリングレンズ１
５、アパーチャ２０、シリンドリカルレンズ２５を通過
して光偏向器３０の近傍に主走査方向に長い４つの線像
として結像された後、光偏向器３０の反射面により偏向
され、等速光走査結像ミラー４１及び長尺トロイダルレ
ンズ４５を介して被走査面としての感光体５０上に微小
な４つの光スポットとして集光され、感光体５０上を主
走査方向に等速走査される。したがって、副走査方向に
配列された４つのビームにより、一走査で４つのライン
（走査線）Ｓ１〜Ｓ４の書込みを同時に行うことができ
る。また、４つのビームの走査開始位置は同期検知素子
６０により検知され、同期検知素子６０からの信号が制
御部６１に送られ、制御部６１により書込開始のタイミ
ングが演算される。そして制御部６１からの信号により
光源駆動部６２が制御され、光源部１０の４つの発光部
の発光開始タイミングが制御され、４つのビームにより
画像信号に応じた書込が行われる。

【００１９】次に、図１に示す構成のマルチビーム走査
装置の設計例を図２（ａ），（ｂ）に示す。尚、この図
では光偏向器前後の光路を仮想的に展開して示してお
り、（ａ）は主走査断面に展開して示した図、（ｂ）は
副走査断面に展開して示した図である。光源部１０は発
光部間隔Ｐ₀＝１４[μm]、波長７８０[nm]で４つのレー
ザビーム発光部ＬＤ１，ＬＤ２，ＬＤ３，ＬＤ４が副走
査方向に光軸に対称に並んでいる。本設計例の基本光学
系は、本出願人による先の出願：特開平７−１４６４４
９号公報に示されている等速光走査結像ミラー（ＦＴ
Ｍ）４１と長尺トロイダルレンズ４５であり、非球面形
状式を下記の(1) 式としたものである。

【００２０】

【数１】

【００２１】そして、等速光走査結像ミラー（ＦＴＭ）
４１は、上記(1) 式において、 Ｒ＝-405.046，Ｋ＝-1.46661，Ａ₄＝3.12269×10~¹⁰，
Ａ₆＝-9.19756×10~¹⁵，Ａ₈＝-1.14431×10~¹⁸，Ａ₁₀＝
-1.39095×10~²³ としたものである。

【００２２】また、長尺トロイダルレンズ４５は、非球
面形状式を上記(1) 式とし（式中の記号を小文字で記
す）、図３に示すように被走査面（感光面）側の面をノ
ーマルトロイダル面、光偏向器側の面を樽型トロイダル
面とし、光軸上における主走査方向の曲率半径をｒ_M1、
ｒ_M2、副走査方向の曲率半径をｒ_S1、ｒ_S2として、 ｒ_M1＝692.522，ｋ＝-1.7171，ａ₄＝-8.45792×10~¹⁰，
ａ₆＝1.09879×10~¹⁴，ａ₈＝1.47422×10~¹⁸，ａ₁₀＝2.
92312×10~²³，ｒ_S1＝69.2，ｒ_M2＝667.087，ｒ_S2＝30.
8，ｄ＝3.254，ｎ＝1.5721 としたものである。

【００２３】また、図２において、カップリングレンズ
１５は、 焦点距離：ｆ_COL＝14.46，前側曲率半径：ｒ＝∞，後側
曲率半径ｒ'＝-10.2987，ｄ＝3，ｎ＝1.712205 であり、シリンドリカルレンズ２５は、 焦点距離：ｆ_CYL＝57.71，前側曲率半径：ｒ＝29.5，後
側曲率半径ｒ'＝∞，ｄ＝3，ｎ＝1.511176 であり、図２の素子間隔は、ｄ₁＝12.569，ｄ₂＝14.4
6，ｄ₃＝20，ｄ₄＝57.8，ｄ₅＝122.27，Ｌ₀＝124.179，
Ｌ＝105.53，Ｚ₄₁＝17，α₄₁＝0.2deg，Ｚ₄₅＝7.6，β
₄₅＝1.28degである。

【００２４】本光学系では、ＦＴＭ４１への入射光と反
射光を分離するために、ＦＴＭが副走査方向（図１
（ｂ）のΔＺ方向）に平行移動もしくは副走査断面内で
傾いているため、図４（ａ）に３ビームの例で示すよう
に、ビームＬ１，Ｌ２，Ｌ３のＦＴＭの曲面への入射位
置によって、図４（ｂ）のように、各ビームに対するＦ
ＴＭでの主走査方向曲率半径Ｒ₁，Ｒ₂，Ｒ₃に差が生
じ、パワーがそれぞれ異なることになる。このため図２
の光学系では、発光部ＬＤ１からのビームとＬＤ４から
のビームとで等速走査特性に差が現れる。その結果、被
走査面における走査線の長さ（書込幅）に差異が生じ
る。

【００２５】この例では、画角４０°における各発光部
ＬＤ１，ＬＤ２，ＬＤ３，ＬＤ４からのビームによる走
査線の長さ（書込幅）は、被走査面（感光体面）を主走
査断面に垂直な平面（傾きβ＝０[deg]）とした場合、 ＬＤ１：297.711[mm] ＬＤ２：297.708 ＬＤ３：297.705 ＬＤ４：297.702 であり、書込幅の差（ＬＤ１−ＬＤ４）は、297.711−2
97.702＝＋0.009[mm]となる。したがって、図５に示す
ように、ＬＤ１〜ＬＤ４の４つの発光部からのビームの
書込開始位置が同一像高となるように制御部６１で書込
開始のタイミングを調整した場合、１走査の書込終了位
置がＬＤ１とＬＤ４で、９[μm]の差を生じることとな
り、縦線揺らぎ等、画像劣化の原因となる。

【００２６】そこで本発明では、被走査面上を走査する
複数ビームにおける走査位置の差を小さくする、もしく
は１走査中の被走査面上での各ビームの走査線の長さ
（書込幅）の差をなくすことにより、書込幅の差に起因
する画像の劣化を抑制するものであり、以下、その実施
例について述べる。

【００２７】（実施例１）図１，２に示した構成のマル
チビーム走査装置において、ＬＤ１〜ＬＤ４の４つの発
光部からのビームの書込開始位置が同一像高となるよう
に書込開始のタイミングを調整した場合、図５に示すよ
うに、書込終了位置がＬＤ１とＬＤ４で９[μm]の差を
生じることとなるが、各ビームに対する書込開始のタイ
ミングを制御部６１により制御し、被走査面（像面）上
における各ビームの書込開始位置を順次ずらして走査す
ることにより、図６に示すように、書込幅中心に対して
書込開始と書込終了の位置を台形状にほぼ対称にすれ
ば、書込終了位置がＬＤ１とＬＤ４で４.５[μm]の差と
半減し、同一時刻における走査位置の差を、全書込幅に
対して小さくすることが可能となり、画像の劣化を抑制
することができる（請求項１）。

【００２８】尚、図１，２に示す実施例では、複数の発
光部を副走査方向に配列した光源部１０の例を示した
が、複数の発光部を主走査方向に配列し、これを副走査
方向に微小角度傾けた構成の光源部としても構わない。
また、特開平７−１８１４１２号公報に開示されている
ような、複数の半導体レーザからのレーザビームをビー
ム合成手段で合成する構成の光源部としても構わない。

【００２９】（実施例２）実施例１では、制御部６１で
各ビームに対する書込開始のタイミングを制御し、被走
査面（像面）上における各ビームの書込開始位置を順次
ずらして走査することにより同一時刻における走査位置
の差を、全書込幅に対して小さくしているが、ＬＤ１と
ＬＤ４では、書込開始端と書込終了端で各々４.５[μm]
の差が発生する。そこで本実施例では、図１，２に示し
た構成のマルチビーム走査装置の各ビームの等速走査特
性の差を補正するために、 ＬＤ１側（書込幅が広い）：被走査面をＦＴＭに近づけ
る、 ＬＤ４側（書込幅が狭い）：被走査面をＦＴＭから遠ざ
ける ように、被走査面を副走査断面内でＦＴＭの入射光線と
反射光線のなす角θの方向（向き）に傾けて配置する。
このようにすれば、ＬＤ１側で書込幅が狭くなり、ＬＤ
４側では書込幅が広くなるので、ＬＤ１からＬＤ４まで
の各ビームの書込幅の差を事実上無視できる程度まで低
減することが可能となる（請求項２）。

【００３０】より具体的には、図７に示すように被走査
面５１が平面とみなせる場合には、上記の光学系の被走
査面を、図中の実線５１’で示すように、ＦＴＭ４１へ
の入射光と反射光のなす角θ（この例では時計回りとな
っている）の方向（「光線分離の方向」と呼ぶ）に角度
β＝８[deg]傾けることにより、画角４０°における各
発光部ＬＤ１，ＬＤ２，ＬＤ３，ＬＤ４からのビームに
よる書込幅は、 ＬＤ１：297.706[mm] ＬＤ２：297.706 ＬＤ３：297.706 ＬＤ４：297.706 とすることができ、各ビームの書込幅の差を無くすこと
ができる。尚、被走査面５１’への入射光が垂直入射近
傍の場合には、被走査面５１’で反射した光が走査光学
系に戻り、その光が再び被走査面５１’に戻ってフレア
光になることにより、画像形成に悪影響を及ぼす危険性
がある。本実施例では、β＝約４[deg]のときに被走査
面５１’への入射光が垂直入射となっており、したがっ
て入射光に対して被走査面５１’を約４[deg]傾けるこ
とにより、上記フレア光の発生を防ぐことができる。

【００３１】（実施例３）ＦＴＭの曲率半径を約３５０
[mm]とすると、ＦＴＭでの各ビームのパワーの差が実施
例２の場合よりも大きくなり、書込幅の差が３０[μm]
程度になる。この例で書込幅の差を無くすには、被走査
面５１’の傾け角度βを約２５[deg]（光線分離の方向
と同一の方向に傾ける）とする必要がある。尚、本実施
例でもβ＝約４[deg]のときに被走査面への入射光が垂
直入射となっており、したがって入射光に対しては被走
査面を約２１[deg]傾ければよい。

【００３２】実施例２及び実施例３から、ＦＴＭの曲率
半径にしたがい、入射光線に対する被走査面の傾き角度
βを１〜３０[deg]程度に設定すれば、各ビームの書込
幅の差を無くすことができ、画像の劣化を防止すること
ができ、かつ、フレア光の発生を防止することができ
る。

【００３３】（実施例４）図８に示すように、被走査面
が円筒面からなる感光体ドラム５２の場合には、感光体
ドラム５２を副走査方向に平行移動する（図中の破線で
示す感光体ドラム５２の位置から実線で示す感光体ドラ
ム５２’の位置に平行移動する）ことにより、実施例
２，３に示した平面からなる被走査面の傾け角度を変化
させることと等価の効果を得ることができる（請求項
３）。

【００３４】より具体的には、図１，２に示した構成の
光学系において、感光体ドラムの位置が図８の破線で示
す感光体ドラム５２の位置の場合、直径φ３０[mm]の感
光体ドラムの場合で、画角４０°における各発光部ＬＤ
１，ＬＤ２，ＬＤ３，ＬＤ４からのビームによる書込幅
は、 ＬＤ１：297.711[mm] ＬＤ２：297.708 ＬＤ３：297.705 ＬＤ４：297.702 であり、ＬＤ１とＬＤ４とで書込幅の差は９[μm]であ
る。そこで感光体ドラム５２を副走査方向（ＦＴＭの平
行移動の向きと同じ方向）に２.１５[mm]平行移動（図
８の実線で示す感光体ドラム５２’の位置に平行移動）
することにより、 ＬＤ１：297.772[mm] ＬＤ２：297.771 ＬＤ３：297.771 ＬＤ４：297.771 となり、ＬＤ１とＬＤ４とで書込幅の差は１[μm]であ
り、書込幅の差を無視できるほど小さくすることができ
る。

【００３５】（実施例５）前述したように、図１，２に
示した構成のマルチビーム走査装置において、ＬＤ１〜
ＬＤ４の４ビームの書込開始位置が同一像高となるよう
に書込開始のタイミングを調整した場合、図５に示した
ように、書込終了位置がＬＤ１とＬＤ４で９[μm]の差
を生じることとなり、縦線ゆらぎ等の画像劣化の原因と
なる。また、実施例１のように、各ビームに対する書込
開始のタイミングを制御し、被走査面（像面）上におけ
る各ビームの書込開始位置を順次ずらして走査すること
により同一時刻における走査位置の差を全書込幅に対し
て小さくすることができるが、この場合にも、図６に示
したように、ＬＤ１とＬＤ４では、書込開始端と書込終
了端で各々４.５[μm]の差が発生する。また、実施例
２，３のように被走査面を傾ける、あるいは実施例４の
ように被走査面を副走査方向に平行移動することによ
り、各ビームの書込幅の差をほとんど無くすことができ
るが、調整に手間がかかる。

【００３６】そこで本実施例では、図１，２に示した構
成のマルチビーム走査装置において、被走査面（像面）
上における各ビームの走査長を略同じにするために、制
御部６１により光源駆動部６２による各ビームの発光時
間（基本クロック）をそれぞれ異ならせて走査するよう
に制御し、さらには、被走査面（像面）上における各ビ
ームの走査長を略同じにするために、制御部６１にメモ
リー（図示せず）を有している構成とした（請求項４，
５）。

【００３７】すなわち、本実施例では、あらかじめ各発
光部ＬＤ１〜ＬＤ４からのビームによる走査線の差を補
正するように制御部６１のメモリー上のデータテーブル
に各走査線の走査長が等しくなるような補正データを入
力しておき、実際の光走査の際に各走査線の走査長が等
しくなる補正データを元に光源駆動部６２を制御して各
発光部ＬＤ１〜ＬＤ４を点灯させ、各ビームの発光時間
（基本クロック）をそれぞれ異ならせて走査することに
より、各走査線の長さ（書込幅）が等しくなるようにす
るものである。この方式では、機械的な調整等が不要な
ため、簡単な構成で各走査線の長さ（書込幅）を等しく
することができる。

【００３８】（実施例６）実施例５のように単純に走査
長を等しくしただけでは、図９に示すように、各ビーム
による走査線の長さは等しいが、走査開始位置（及び終
了位置）がずれてしまうことも考えられ、この走査位置
のずれΔＳが大きいと画像劣化の原因となる。そこで本
実施例では、図１，２に示した構成のマルチビーム走査
装置において、被走査面（像面）上における各ビームの
走査開始位置を略同じ位置にするために、同期検知素子
６０を各ビームが通過後、各ビームが書込走査を開始す
るまでの時間（発光開始までの時間）をそれぞれ異なら
せており（すなわち、各ビームの書込開始タイミングの
ずれを調整している）、さらに、被走査面（像面）上に
おける各ビームが同期検知素子６０を通過後、書込走査
を開始するまでの時間（発光開始までの時間）をそれぞ
れ異ならせるために、制御部６１にメモリーを有してい
る構成とした（請求項６，７）。

【００３９】すなわち、本実施例では、制御部６１のメ
モリー上のデータテーブルに、各走査線の書込開始位置
が等しくなるように各ビームの書込開始タイミング（同
期検知素子６０による同期検知後、各ビームが被走査面
の書込走査を開始するまでの時間（発光開始までの時
間））の補正データを入力しておき、該補正データにし
たがって制御部６１により光源駆動部６２を制御して、
走査線の長さが等しく、かつ被走査面上の走査開始位置
も等しくなるように各発光部ＬＤ１〜ＬＤ４の点灯する
タイミングをそれぞれ補正するようにすれば、書込開始
端と書込終了端の位置を被走査面上で一致させることが
できる。したがって、各ビームの書込幅が等しく、書込
開始位置での各ビームのズレも無くすことができるの
で、画像の劣化を防ぐことができる。

【００４０】（実施例７）本実施例では、実施例１〜６
のいずれかに記載のマルチビーム走査装置において、被
走査面上で複数ビームを互いに隣接して走査する構成と
したものである（請求項８）。このように被走査面上で
複数ビームを互いに隣接して走査することにより、各ビ
ーム間の書込幅の差をより小さくすることができ、実施
例２〜４のマルチビーム走査装置においては、平面から
なる被走査面の傾き角度や、円筒面からなる被走査面の
平行移動を小さく抑えることができる。また、実施例
５，６のマルチビーム走査装置においては、制御部内に
必要以上のメモリーを要することがなく、画像データ作
成が容易になる。

【００４１】（実施例８）本実施例では、実施例１〜６
のいずれかに記載のマルチビーム走査装置において、光
源部１０として複数の発光部ＬＤ１〜ＬＤ４を副走査方
向に配列させたアレイ光源を用いる（例えば、発光部間
のピッチが１５[μm]程度の半導体レーザアレイ（ＬＤ
Ａ）を用いる）構成としたものである（請求項９）。こ
のようにＬＤＡ等のアレイ光源を用いることで、発光部
間のピッチ調整等が不要となり、部品点数も少なくなる
ので、組付け性及び経時安定性に優れたマルチビーム走
査装置を構成することができる。

【００４２】（実施例９）本実施例では、光書込部から
の光ビームにより感光体上を走査して画像書込を行う画
像形成装置において、光書込部に実施例１乃至８のいず
れかに記載のマルチビーム走査装置を備えた構成とした
ものである（請求項１０）。したがって、本実施例の画
像形成装置では、マルチビーム走査装置の各ビーム間の
書込幅の差に起因する画像の劣化を抑制することが可能
となり、画像劣化の少ない画像を形成できる。

【００４３】画像形成装置の構成例としては、光書込部
に図１に示す構成でかつ実施例１乃至８のいずれかを実
施することにより各ビーム間の書込幅の差を小さくした
（または無くした）マルチビーム走査装置を備えてお
り、被走査面としての感光体５０の周囲には帯電装置、
現像装置、転写装置、クリーニング装置、除電装置等を
備え、さらに転写部に転写紙を給紙する給紙装置と、転
写後の転写紙上の画像を定着する定着装置を備えた構成
となる。そして、画像形成動作としては、帯電装置で感
光体５０が一様に帯電された後、マルチビーム走査装置
１００の複数ビームにより画像信号に応じた光書込が行
われ、感光体上に静電潜像が形成される。この静電潜像
は現像装置のトナーで可視像化され、転写装置で感光体
上のトナー像が転写紙に転写される。転写後の転写紙は
定着装置に搬送され、定着装置でトナー像が転写紙に定
着される。また、転写後の感光体はクリーニング装置で
清掃され、除電装置で除電され、次の画像形成に至る。

【００４４】上記の画像形成装置は、パーソナルコンピ
ュータやワードプロセッサ等と接続して、これらの機器
からの画像信号に応じて書込を行うプリンタとすること
ができ、また、原稿画像を読取る原稿読取装置と、原稿
読取装置で読取った原稿画像の画像処理を行い画像信号
を生成して制御部６１に送信する画像処理部を付加すれ
ば複写機とすることができ、さらに通信回線を利用した
送・受信機能を付加することによりファクシミリとする
ことができる。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載のマ
ルチビーム走査装置においては、被走査面における１走
査中の走査線の長さが異なる場合にも、各ビームの書込
開始のタイミングを制御し、被走査面上における各ビー
ムの書込開始位置を順次ずらして走査することにより、
書込幅中心に対して書込開始と書込終了の位置をほぼ対
称にして、同一時刻における走査位置の差を、全書込幅
に対して小さくすることが可能となり、画像の劣化を抑
制することができる。

【００４６】請求項２記載のマルチビーム走査装置にお
いては、等速光走査結像ミラーへの入射ビームと反射ビ
ームのなす角の方向（入射ビームから反射ビームの向
き）に被走査面を傾けることにより、被走査面上での複
数ビーム間の書込幅の差を有効に低減することができ、
画像の劣化を防ぐことができる。

【００４７】請求項３記載のマルチビーム走査装置にお
いては、被走査面が円筒面（例えば感光体ドラム）の場
合には、副走査方向の平行移動のみで被走査面を傾ける
効果が得られるため、平面からなる被走査面（例えば感
光体ベルト）を傾ける場合に比べて省スペース化を図る
ことができる。

【００４８】請求項４記載のマルチビーム走査装置にお
いては、被走査面上における各ビームの走査長を略同じ
にするために、各ビームの発光時間（基本クロック）を
それぞれ異ならせて走査することにより、被走査面にお
ける各走査線の長さを等しくすることができ、各ビーム
の倍率誤差をなくすことができるので、画像の劣化を防
ぐことができる。

【００４９】請求項５記載のマルチビーム走査装置にお
いては、被走査面上における各ビームの走査長を略同じ
にするために、制御部にメモリーを有しているので、制
御部のメモリーに各走査線の走査長が等しくなるように
補正データを入力しておくことにより、簡単な構成で各
走査線の長さを等しくすることができる。

【００５０】請求項６記載のマルチビーム走査装置にお
いては、被走査面上における各ビームの走査開始位置を
略同じ位置にするために、同期検知素子をビームが通過
後、各ビームが書込走査を開始するまでの時間（発光開
始までの時間）をそれぞれ異ならせているので、各ビー
ムの被走査面上での走査（書込）開始位置を一致させる
ことができ、書込開始位置での各ビームのズレをなくす
ことができるので、画像の劣化を防ぐことができる。

【００５１】請求項７記載のマルチビーム走査装置にお
いては、被走査面上における各ビームが同期検知素子を
通過後、書込走査を開始するまでの時間（発光開始まで
の時間）をそれぞれ異ならせるために、制御部にメモリ
ーを有しているので、制御部のメモリーに各走査線の書
込開始位置が等しくなるように補正データを入力してお
くことにより、簡単な構成で走査開始位置を各ビームで
同じにすることができ、画像の劣化を防ぐことができ
る。また、マルチビーム走査装置が原理的に有している
問題を解決することができる。

【００５２】請求項８記載のマルチビーム走査装置にお
いては、請求項１乃至７のいずれかの構成に加えて、被
走査面上で複数ビームを互いに隣接して走査することに
より、各ビーム間の書込幅の差をより小さくすることが
できるので、請求項２，３の構成に対しては、被走査平
面の傾き角度や、円筒面からなる被走査面の平行移動を
小さく抑えることができ、また、請求項５，７の構成に
対しては、制御部に必要以上のメモリーを要することが
なく、画像データ作成が容易になる。

【００５３】請求項９記載のマルチビーム走査装置にお
いては、請求項１乃至７のいずれかの構成に加えて、光
源部に、複数の発光部が副走査方向に配列しているアレ
イ光源を用いたことにより、発光部間のピッチ調整等が
不要となり、部品点数の低減も図れるので、組付性、経
時安定性に優れたマルチビーム走査装置を構成すること
ができる。

【００５４】請求項１０記載の画像形成装置において
は、光書込部に請求項１乃至９のいずれかに記載のマル
チビーム走査装置を備えたことにより、マルチビーム走
査装置の各ビーム間の書込幅の差に起因する画像の劣化
を抑制することができ、画像劣化の少ない画像を形成で
きる。したがって、安価かつ単純な構造で、高速書込が
でき画像劣化の少ない画像形成装置（プリンタ、複写
機、ファクシミリ等）を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す図であって、（ａ）は
マルチビーム走査装置の概略構成を示す図、（ｂ）はマ
ルチビーム走査装置の副走査方向の概略断面図である。

【図２】図１に示す構成のマルチビーム走査装置の設計
例を示す図であって、（ａ）は光偏向器前後の光路を主
走査断面に仮想的に展開して示した図、（ｂ）は偏向器
前後の光路を副走査断面に仮想的に展開して示した図で
ある。

【図３】図１に示す構成のマルチビーム走査装置に用い
られる長尺トロイダルレンズの説明図である。

【図４】副走査方向に配列された複数のビームの中心光
軸に対して等速光走査結像ミラーが副走査方向に平行移
動もしくは副走査断面内で傾いている場合の、（ａ）複
数のビームの等速光走査結像ミラーへの入射位置と、
（ｂ）各ビームに対する等速光走査結像ミラーの主走査
方向曲率半径を示す図である。

【図５】走査長の異なる複数のビームの走査線の書込開
始位置が同一像高となるように書込タイミングを調整し
た場合の被走査面上の走査線の例を示す図である。

【図６】走査長の異なる複数のビームの走査線の書込タ
イミングをずらして補正した場合の被走査面上の走査線
の例を示す図である。

【図７】請求項２の一実施例を示す図であって、マルチ
ビーム走査装置の光偏向器前後の光路を副走査断面に仮
想的に展開して示した図である。

【図８】請求項３の一実施例を示す図であって、マルチ
ビーム走査装置の光偏向器前後の光路を副走査断面に仮
想的に展開して示した図である。

【図９】複数のビームの発光時間を異ならせて走査長を
補正した場合の被走査面上の走査線の例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１０：光源部 １５：カップリングレンズ ２０：アパーチャ ２５：シリンドリカルレンズ ３０：光偏向器 ４１：等速光走査結像ミラー（ＦＴＭ） ４５：長尺トロイダルレンズ ５０：被走査面（感光体） ５１，５１’：平面からなる被走査面（感光体ベルト
等） ５２，５２’：円筒面からなる被走査面（感光体ドラム
等） ６０：同期検知素子 ６１：制御部 ６２：光源駆動部 ６３：モータ駆動部 ＬＤ１〜ＬＤ４：発光部

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の発光部を少なくとも副走査方向に配
   列した光源部と、該光源部からの複数の光ビームを被走
   査面上に走査させるための光偏向器と、これらのビーム
   を被走査面上で等速に走査させるための等速光走査結像
   ミラーとを少なくとも有するマルチビーム走査装置にお
   いて、 被走査面（像面）上における各ビームの書込開始位置を
   順次ずらして走査することを特徴とするマルチビーム走
   査装置。
2. 【請求項２】複数の発光部を少なくとも副走査方向に配
   列した光源部と、該光源部からの複数の光ビームを被走
   査面上に走査させるための光偏向器と、これらのビーム
   を被走査面上で等速に走査させるための等速光走査結像
   ミラーとを少なくとも有するマルチビーム走査装置にお
   いて、 等速光走査結像ミラーへの入射ビームと反射ビームのな
   す角の方向（入射ビームから反射ビームの向き）に被走
   査面を傾けることを特徴とするマルチビーム走査装置。
3. 【請求項３】請求項２記載のマルチビーム走査装置にお
   いて、被走査面が円筒面である場合には、副走査方向に
   平行移動することを特徴とするマルチビーム走査装置。
4. 【請求項４】複数の発光部を少なくとも副走査方向に配
   列した光源部と、該光源部からの複数の光ビームを被走
   査面上に走査させるための光偏向器と、これらのビーム
   を被走査面上で等速に走査させるための等速光走査結像
   ミラーとを少なくとも有するマルチビーム走査装置にお
   いて、 被走査面（像面）上における各ビームの走査長を略同じ
   にするために、各ビームの発光時間（基本クロック）を
   それぞれ異ならせて走査することを特徴とするマルチビ
   ーム走査装置。
5. 【請求項５】請求項４記載のマルチビーム走査装置にお
   いて、被走査面（像面）上における各ビームの走査長を
   略同じにするために、制御部にメモリーを有しているこ
   とを特徴とするマルチビーム走査装置。
6. 【請求項６】複数の発光部を少なくとも副走査方向に配
   列した光源部と、該光源部からの複数の光ビームを被走
   査面上に走査させるための光偏向器と、これらのビーム
   を被走査面上で等速に走査させるための等速光走査結像
   ミラーとを少なくとも有するマルチビーム走査装置にお
   いて、 被走査面（像面）上における各ビームの走査開始位置を
   略同じ位置にするために、同期検知素子をビームが通過
   後、各ビームが書込走査を開始するまでの時間（発光開
   始までの時間）をそれぞれ異ならせていることを特徴と
   するマルチビーム走査装置。
7. 【請求項７】請求項６記載のマルチビーム走査装置にお
   いて、被走査面（像面）上における各ビームが同期検知
   素子を通過後、書込走査を開始するまでの時間（発光開
   始までの時間）をそれぞれ異ならせるために、制御部に
   メモリーを有していることを特徴とするマルチビーム走
   査装置
8. 【請求項８】請求項１乃至７のいずれかに記載のマルチ
   ビーム走査装置において、被走査面上で複数ビームを互
   いに隣接して走査することを特徴とするマルチビーム走
   査装置。
9. 【請求項９】請求項１乃至７のいずれかに記載のマルチ
   ビーム走査装置において、光源部は、複数の発光部が副
   走査方向に配列しているアレイ光源であることを特徴と
   するマルチビーム走査装置。
10. 【請求項１０】光書込部からの光ビームにより感光体上
    を走査して画像書込を行う画像形成装置において、 前記光書込部に請求項１乃至９のいずれかに記載のマル
    チビーム走査装置を備えたことを特徴とする画像形成装
    置。