JPH11109265A

JPH11109265A - 光走査装置

Info

Publication number: JPH11109265A
Application number: JP26995397A
Authority: JP
Inventors: Akihisa Itabashi; 彰久板橋; Migaku Amada; 天田　　琢
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1997-10-02
Filing date: 1997-10-02
Publication date: 1999-04-23
Anticipated expiration: 2017-10-02
Also published as: JP3836959B2

Abstract

(57)【要約】【目的】複数の偏向光束により複数の画像を同時に書き
込む方式の光走査装置において、複数の光束に対して光
偏向器を共通化して光走査装置の低コスト化を図り、且
つ、光走査装置をコンパクトに構成する。【構成】光偏向器４の同一偏向反射面４１に光束を導光
する２組の光源側光学系は、偏向反射面の回転軸に直交
する平面４Ａに対して互いに逆の側に配備され、２組の
光源側光学系から共通の偏向反射面に導光されたのち、
上記偏向反射面により反射された２光束を含む面内で、
上記導光された２光束が交叉するように、各光源側光学
系が配備されており、これら共通の偏向反射面により偏
向された各光束は、第２結像系により互いに異なる被走
査部を光走査する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は光走査装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】カラー画像形成装置に関連して、４つの
感光体のそれぞれに光走査による潜像形成を行い、形成
された４つの静電潜像をそれぞれ、イエロー、マゼン
タ、シアン、黒のトナーで現像し、得られる４色のトナ
ー画像をシート上の記録媒体上で重ね合わせてカラー画
像を得る方式のものが知られている。このようなカラー
画像形成方式において、各感光体の光走査を、感光体ご
とに個別的に設けた光走査装置により別個に行うものも
知られているが、値の張る光走査装置を４組用いるのは
コスト的に得策でない。複数の感光体に対して、回転多
面鏡と結像光学系とを共通化したカラー画像形成装置も
知られているが（特開平８−３１３８３３号公報）、結
像光学系を共通化したことにより「各光束の光スポット
が各感光体上で描く軌跡」である走査線に曲がりが発生
する。この走査線曲がりを補正・軽減させるために、上
記公報記載の発明では、防塵ガラスである平行平板ガラ
スを「偏向光束に対して非垂直」にしている。しかし、
平行平板ガラスを傾けることによる走査線曲がり補正量
は微小量であり、この補正量を大きくするために平行平
板ガラスを厚くすると、非点隔差等の他の光学特性が劣
化する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、複数の偏
向光束により複数の画像を同時に書き込む方式の光走査
装置において、複数の光束に対して光偏向器を共通化し
て光走査装置の低コスト化を図り、且つ、光走査装置を
コンパクトに構成することを課題とする。

【０００４】この発明はまた、上記課題に加えて走査線
の曲がりの影響を有効に軽減することを別の課題とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明の光走査装置は
「光源と、光源からの光束を以後の光学系にカップリン
グするカップリングレンズと、カップリングレンズによ
りカップリングされた光束を主走査対応方向に長い線像
として結像させる第１結像系と、上記線像の結像位置近
傍に偏向反射面を有し、偏向反射面による反射光束を等
角速度的に偏向させる光偏向器と、光偏向器により偏向
された光束を被走査部に光スポットとして集光するとと
もに、光スポットによる光走査を等速化する第２結像系
とを有する光走査装置」であって、以下の点を特徴とす
る（請求項１）。

【０００６】即ち、光源とカップリングレンズと第１結
像系を含む「光源側光学系」が複数組あり、光偏向器の
同一偏向反射面に光束を導光する２組の光源側光学系は
「偏向反射面の回転軸に直交する平面」に対して互いに
逆の側に配備され、「２組の光源側光学系から共通の偏
向反射面に導光されたのち、上記偏向反射面によりより
反射された２光束を含む面」内で、導光された２光束が
交叉するように、各光源側光学系が配備されており、こ
れら共通の偏向反射面により偏向された各光束は第２結
像系により異なる被走査部を光走査する。「主走査対応
方向」は、各光束に関し、光源から被走査部に至る光路
上で、主走査方向に対応する方向であり、上記光路上で
副走査方向に対応する方向を副走査対応方向と称する。
「光偏向器」は回転多面鏡をはじめ、回転単面鏡や回転
２面鏡を用いることができる。この発明の光走査装置
は、後述するカラー画像形成装置に適用できるほか、２
色画像形成装置や多色画像形成装置に適用可能である。

【０００７】上記「２組の光源側光学系により共通の偏
向反射面に導光された光束の交叉する位置」は、偏向反
射面と第２結像系との間でもよいし（請求項２）、略第
２結像系の位置でも良い（請求項３）。上記請求項１ま
たは２または３記載の光走査装置において、光源側光学
系を４組とし、これら光源側光学系を「２組つづ対と成
し」て、各対をなす光源側光学系のそれぞれからの光束
を共通の偏向反射面に導光し、各光源側光学系からの光
束を「フルカラー画像を多重転写により生成する画像形
成」用のイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックもしく
はレッド、グリーン、ブルー、ブラックの４画像を書き
込むための光束として用いるように構成することができ
る（請求項４）。この場合において、２組づつ対を成す
光源側光学系の、各対を「光偏向器としての回転多面鏡
の回転軸に対し、互いに反対側に配備する」ことができ
る（請求項５）。

【０００８】上記請求項１または２または３または４ま
たは５記載の光走査装置において、共通の偏向反射面に
より偏向される各光束を互いに異なる被走査部に導光結
像させる第２結像系は「被走査部へ偏向光束を導光する
光路上」に１以上の光路折り曲げ用のミラーを有し、各
被走査部上における「走査線の曲がりが同じ向きにな
る」ように、共通の偏向反射面から各被走査部に至る光
路上に配備される光路折り曲げ用のミラーの数を各光路
で異ならせることができる（請求項６）。請求項１〜６
の任意の１に記載の光走査装置において、第２結像系
は、被走査部ごとに長尺レンズを有することができ、こ
の長尺レンズが「母線の曲がり」を有し、各長尺レンズ
の、長手方向に沿う取付け基準側を、各被走査部におけ
る走査線の曲がりが同じ向きになるように設定すること
ができる（請求項７）。また、第２結像系が被走査部ご
とに長尺レンズを有し、この長尺レンズが「母線の曲が
り」を有するようにし、各長尺レンズに対し「母線の曲
がりを矯正もしくは強調するように長尺レンズを撓ませ
る押圧手段」を設けることができる（請求項８）。この
場合において、母線の曲がりを有する長尺レンズは「そ
の焦線が、長手方向に沿う取付け基準側に対し、光走査
の両端側では取付け基準側にあり、光走査の中央部で
は、取付け基準側から離れるように曲がっている」よう
にするのが良い（請求項９）。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１に於いて、図面に直交する方
向は、「光偏向器」としての回転多面鏡４の「回転軸に
平行な方向」である。図１の符号１ａは２つの光源を表
現している。２つの光源は上記回転軸の方向から見たと
き「互いに重なり合」う。同様に、符号２ａは「回転軸
の方向から見たときに互いに重なり合う２つのカップリ
ングレンズ」を表し、符号３ａは「回転軸の方向から見
たときに互いに重なり合う２つのシリンドリカルレン
ズ」を表している。即ち、２つの光源１ａ、２つのカッ
プリングレンズ２ａ、２つのシリンドリカルレンズ３ａ
は「２組の光源側光学系」をなす。全く同様に、２つの
光源１ｂ、２つのカップリングレンズ２ｂ、２つのシリ
ンドリカルレンズ３ｂは、回転多面鏡４の回転軸方向か
ら見たとき互いに重なり合う２組の光源側光学系をなし
ている。

【００１０】２つの光源１ａ、２つのカップリングレン
ズ２ａ、２つのシリンドリカルレンズ３ａによる「２組
の光源側光学系」は、回転多面鏡４の偏向反射面４１を
共通にし、２つの光源１ｂ、２つのカップリングレンズ
２ｂ、２つのシリンドリカルレンズ３ｂによる「２組の
光源側光学系」は、回転多面鏡４の偏向反射面４２を共
通にしている。上記各シリンドリカルレンズは「第１結
像系」であるが、これを凹シリンダ面を鏡面とする反射
鏡で置き換えることも可能である。

【００１１】図３は、回転多面鏡４の偏向反射面４１に
光束を導光入射させる、２組の光源側光学系の配置状態
を示している。図の上下方向が「回転多面鏡４の回転
軸」の方向で、この方向において２組の光源側光学系は
互いに重なり合う。符号１０５および１１５は、２つの
光源部ユニットを示す。光源部ユニット１０５は、光源
としての半導体レーザ１０１と、半導体レーザ１０１か
らの光束をカップリングするカップリングレンズ１０２
とを有する。光源部ユニット１１５は光源としての半導
体レーザ１１１と、半導体レーザ１１１からの光束をカ
ップリングするカップリングレンズ１１２とにより構成
される。各半導体レーザからの光束は対応するカップリ
ングレンズによりカップリングされ、この実施の形態に
おいては実質的な「平行光束」とされるが、第１結像系
や第２結像系の光学設計によってはカップリングされた
光束が発散性の光束あるいは集束性の光束となるように
してもよい。光源部ユニット１０５から射出した実質的
な平行光束は第１結像系であるシリンドリカルレンズ１
０３により副走査対応方向に集束され、偏向反射面４１
の近傍に、主走査対応方向（図３において図面に直交す
る方向）に長い線像として結像する。同様に、光源部ユ
ニット１１５から射出した実質的な平行光束はシリンド
リカルレンズ１１３により副走査対応方向に集束され、
偏向反射面４１の近傍に、主走査対応方向に長い線像と
して結像する。図３に示すように、光源１０１とカップ
リングレンズ１０２とシリンドリカルレンズ１０３とに
よる光源側光学系と、光源１１１とカップリングレンズ
１１２とシリンドリカルレンズ１１３とによる光源側光
学系とは、光偏向器である回転多面鏡４の回転軸に直交
する平面４Ａの両側にある。特にこの実施の形態では、
同一の偏向反射面に光束を導かれる２組の光源側光学系
は、平面４Ａを対称面として対称的に配備される。

【００１２】図１と図３との対応関係では、図１におけ
る、２つの光源１ａが半導体レーザ１０１，１１１を表
し、２つのカップリングレンズ２ａはカップリングレン
ズ１０２，１１２を、また２つのシリンドリカルレンズ
３ａはシリンドリカルレンズ１０３，１１３を表してい
るのである。図１における、２つの光源１ｂ、２つのカ
ップリングレンズ２ｂ、２つのシリンドリカルレンズ３
ｂによる（偏向反射面４２を共有する）２組の光源側光
学系も、上に説明した（偏向反射面４１を共有する）２
組の光源側光学系と同様である。

【００１３】図１において、偏向反射面４１により反射
された２光束は、回転多面鏡４の等速回転により等角速
度的に偏向し、第２結像系を構成する２枚のレンズ５
ａ，６ａを介して被走査部７ａ上に光スポットとして集
光し、被走査部７ａを等速的に光走査する。被走査部７
ａは「実際には偏向反射面４１により偏向された２光束
が別個に光走査する２つの被走査部を１つにまとめて示
したもの」である。同様に、偏向反射面４２により反射
された２光束は、第２結像系を構成する２枚のレンズ５
ｂ，６ｂを介して被走査部７ｂ（各光束が別個に光走査
する２つの被走査部を１つにまとめて示す）上に光スポ
ットとして集光し、被走査部７ｂを等速的に光走査す
る。

【００１４】図２は、図１に示した光走査装置を適用し
た「カラー画像形成装置」を主走査対応方向から見た状
態を示す。図の煩雑を避けるため、光源側光学系の部分
は図示を省略されている。図２において、回転多面鏡４
は４つの独立した光源からの４光束Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，
Ｌ４を同時に偏向させる。光束Ｌ１，Ｌ２は回転多面鏡
４の同じ偏向反射面（図１の偏向反射面４１）により、
光束Ｌ３，Ｌ４は回転多面鏡４の同じ偏向反射面（図１
の偏向反射面４２）により偏向される。偏向された光束
Ｌ１は主レンズ５ａを透過し、ミラー９１ａにより光路
を折り曲げられ、補助レンズ６Ｋを透過して作像ユニッ
ト１０Ｋに入射する。光束Ｌ２は回転多面鏡４により偏
向されると主レンズ５ａを透過し、ミラー８１ａにより
光路を折り曲げられ、補助レンズ６Ｃを透過し、ミラー
８２ａにより再度光路を折り曲げられて作像ユニット１
０Ｃに入射する。光束Ｌ３は回転多面鏡４により偏向さ
れると主レンズ５ｂを透過し、ミラー９１ｂにより光路
を折り曲げられ、補助レンズ６Ｙを透過し、作像ユニッ
ト１０Ｙに入射する。光束Ｌ４は、偏向されると主レン
ズ５ｂを透過し、ミラー８１ｂにより光路を折り曲げら
れ、補助レンズ６Ｍを透過し、ミラー８２ｂにより再度
光路を折り曲げられて作像ユニット１０Ｍに入射する。

【００１５】作像ユニット１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１
０Ｙは「構成的には同一のもの」であり、現像に用いら
れるトナーの色が異なる。作像ユニット１０Ｋでは黒ト
ナーが用いられ、作像ユニット１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙ
では、それぞれシアントナー、マゼンタトナー、イエロ
ートナーが用いられる。各作像ユニットは動作も共通し
ているので、「作像ユニット１０Ｙでの作像プロセス」
を例にとり説明する。作像ユニット１０Ｙに設けられた
光導電性の感光体１００Ｙはドラム状で、反時計回りに
回転しつつ、帯電手段である帯電ローラ１０３により均
一に帯電され、光束Ｌ３によりイエロー潜像を書き込ま
れる。書込み形成されたイエロー潜像は、現像装置１０
５によりイエロートナーで現像されてイエロートナー画
像となる。即ち、感光体１００Ｙの感光面は光束Ｌ３に
対する「被走査部」である。同様にして、作像ユニット
１０Ｋでは黒潜像の書込み形成と黒トナーによる現像が
行われて黒トナー画像が形成され、作像ユニット１０
Ｃ，１０Ｍにはそれぞれ、シアントナー画像、マゼンタ
トナー画像が形成される。作像ユニット１０Ｋと１０Ｃ
の各感光体の光走査される部分が、図１に符号７ａで示
す被走査部であり、作像ユニット１０Ｍと１０Ｙの各感
光体の光走査される部分が、図１に符号７ｂで示す被走
査部である。これら各色のトナー画像を担持するシート
状の記録媒体（記録紙やオーバヘッドプロジェクタ用の
シート等）Ｓは、図示されない転写・搬送手段（搬送ベ
ルトと、その裏面側から転写電界を印加する転写手段の
組合せ）により矢印方向に搬送され、黒、シアン、マゼ
ンタ、イエローの各色トナー画像を順次に重ね合わせら
れて転写される。記録媒体Ｓは上記の如く形成されたカ
ラー画像を図示されない定着手段により定着され、装置
外へ排出される。

【００１６】図１，図２，図３に即して説明した実施の
形態は、光源と、該光源からの光束を以後の光学系にカ
ップリングするカップリングレンズと、該カップリング
レンズによりカップリングされた光束を主走査対応方向
に長い線像として結像させる第１結像系と、線像の結像
位置近傍に偏向反射面を有し、偏向反射面による反射光
束を等角速度的に偏向させる光偏向器と、該光偏向器に
より偏向された光束を被走査部上に光スポットとして集
光するとともに、光スポットによる光走査を等速化する
第２結像系とを有する光走査装置である。

【００１７】この光走査装置は、光源とカップリングレ
ンズと第１結像系を含む光源側光学系が複数組あり、光
偏向器４の同一偏向反射面に光束を導光する２組の光源
側光学系は、偏向反射面の回転軸に直交する平面４Ａ
（図３）に対して互いに逆の側に配備され、上記２組の
光源側光学系から共通の偏向反射面に導光されたのち、
上記偏向反射面により反射された２光束を含む面内で、
上記導光された２光束が交叉する（図２参照）ように各
光源側光学系が配備されており、共通の偏向反射面によ
り偏向された各光束は第２結像系により互いに異なる被
走査部を光走査する（請求項１）。なお、上に説明した
実施の形態において「第２結像系」を主レンズと補助レ
ンズの２枚構成としたが、第２結系を単レンズ構成（光
束ごとに独立して設けても良いし、同一の偏向反射面で
偏向される複数光束に対して共通化してもよい）として
もよいし、反射鏡を用いる構成でも良く、特に制限はな
い。また、各光源からの光束は回転多面鏡４の偏向反射
面位置に主走査対応方向に長い線像として結像し、第２
結像系は、この線像を副走査対応方向の物点として被走
査部に光スポットを結像させるから、上記実施の形態は
回転多面鏡４の「面倒れ」を補正する機能を有する。

【００１８】上記のように、偏向反射面を共通にする２
つの光源側光学系が「偏向反射面の回転軸に直交する平
面（図３の平面４Ａ）に対して互いに逆の側に配備さ
れ、２組の光源側光学系から共通の偏向反射面に導光さ
れたのち、上記偏向反射面により反射された２光束を含
む面内で、導光された２光束が交叉する（図２参照）」
ように配備されるので、２つの光源部ユニット１０５，
１１５の「レイアウト的な干渉」を防ぐことができる。
光源側光学系のレイアウトを特開平３−５３２１３号公
報記載のようなものにすると、光源と回転多面鏡の間に
配備されるミラーの面精度を極めて高くする必要があ
り、光源部ユニット同士の干渉を防ぐには光源部ユニッ
ト同士の間隔を１５ｍｍ以上はとる必要がある。このよ
うにすると、回転多面鏡の偏向反射面の副走査対応方向
の幅を大きくする必要があり、上記幅を大きくすると、
回転多面鏡の質量が増大し、質量増加に伴う回転能率の
増大で回転駆動モータの負荷が増大し、大トルクのモー
タが必要となってコスト高になる。

【００１９】共通の偏向反射面に光束を入射させる２つ
の光源部ユニットの、レイアウト的な干渉を避けるの
に、図４に示すようなレイアウトも考えられるが、回転
多面鏡４の偏向反射面と第２結像系及び光源部ユニット
の関係が、光源部ユニットごとに異なる（図中のα，
β）ため、一方の光源部ユニットに対して第２結像系５
ａの配置を最適化すると、他方の光源部ユニットからの
光束に対して像面の倒れが発生し、結像性能が劣化して
光スポット径の太りが発生するなど好ましくない事態を
招来する。

【００２０】この発明においては、共通の偏向反射面に
導光されて反射された２光束は「これら反射２光束を含
む面内で交叉」する。この交叉部が、図６に示すよう
に、偏向反射面４１と第２結像系（の主レンズ５ａ）の
間に位置するようにすると（請求項２）、回転多面鏡４
および第２結像系の「副走査対応方向（図６の上下方
向）の幅」をあまり厚くしないですむ。

【００２１】図５に示すように、光束Ｌ１，Ｌ２の交叉
位置が偏向反射面４１の近傍であると、回転多面鏡４の
軸方向のサイズはシングルビームの場合と同じでよく、
回転多面鏡４として「従来のシングルビーム方式の場合
と同じもの」を用いることができるが、反面、第２結像
系５ａの「副走査対応方向の有効径」を大きくする必要
があり、回転多面鏡によるコスト高抑制を越えて、第２
結像系のコストが高くなってしまう。

【００２２】図７に示すように、２組の光源側光学系に
より共通の偏向反射面４１に導光された光束Ｌ１，Ｌ２
の交叉する位置が、略第２結像系５ａの位置であるよう
にすると（請求項３）、第２結像系５ａの副走査対応方
向の幅を大きくする必要がないので第２結像系のコスト
上昇を抑えることができ、光束Ｌ１，Ｌ２ともに第２結
像系の光軸近傍を通るので、第２結像系の光学性能を有
効に生かせる。

【００２３】図１〜図３に即して説明した実施の形態で
は、光源側光学系は４組あり、これら光源側光学系は２
組つづ対を成し、各対をなす光源側光学系は、それぞれ
が共通の偏向反射面４１または偏向反射面４２に導光さ
れるものであり、各光源側光学系からの光束は、フルカ
ラー画像を多重転写により生成する画像形成用のイエロ
ー、マゼンタ、シアン、ブラックの４画像を書き込むた
めの光束として用いられ（請求項４）、２組づつ対を成
す光源側光学系の、各対は光偏向器としての回転多面鏡
４の回転軸に対し「互いに反対側」に配備されている
（請求項５）。

【００２４】ところで、この発明の光走査装置のよう
に、同一の偏向反射面で偏向される２光束が互いに交叉
するようにする場合、第２結像系の光軸に対し、各偏向
光束の入射方向が副走査対応方向に傾くため、被走査部
における光スポットの移動軌跡である走査線に不可避的
に曲がりが発生する。この「走査線の曲がり」は、書き
込まれる画像に歪みをもたらすから、できる限り曲がり
を小さく抑える必要がある。図２に示すような実施の形
態の場合であると、第２結像系は、同一偏向反射面で偏
向される２光束Ｌ１，Ｌ２（または光束Ｌ３，Ｌ４）に
対して共通化された主レンズ５ａ（または主レンズ５
ｂ）と、光束Ｌ１，Ｌ２（もしくは光束Ｌ３，Ｌ４）に
個別に設けられた補助レンズ６Ｋ、６Ｃ（もしくは補助
レンズ６Ｙ，６Ｍ）とにより構成されている。このよう
な場合には、補助レンズ６Ｋ〜６Ｙを、副走査対応方向
にシフトさせ、シフト量を調整することにより走査線曲
がりを有効に軽減させることができる。しかし、このよ
うに走査線曲がりを有効に軽減させても走査線曲がりは
完全に０にはならない。図２に示すカラー画像形成装置
では、各偏向光束で書き込まれる線像が、黒、シアン、
マゼンタ、イエローの各色トナーで顕像化され、各色ト
ナー画像の重畳によりカラー画像が形成される。このと
き、互いに重ねられる各色トナー画像において、これを
形成する際の走査線曲がりの向きが、例えば光束Ｌ１と
Ｌ２とで、また光束Ｌ３とＬ４とで互いに逆に向いてい
ると、互いに重なるべき画素、例えば黒トナー画像の画
素とシアントナー画像の画素とが「互いに逆向きに曲が
った走査線の曲がり」により空間的に分離して「色ズ
レ」の現象を生じる。これを避けるには、各光束による
被走査部での「走査線曲がりが同じ向きになる」ように
すればよい。

【００２５】図２の場合には、各被走査部における走査
線曲がりは、光束Ｌ１、Ｌ２について同じ向きになり、
光束Ｌ３，Ｌ４につき同じ向きになるが、光束Ｌ１、Ｌ
２と光束Ｌ３、Ｌ４とでは互いに逆になる。これは、光
束Ｌ１、Ｌ２の組と、光束Ｌ３，Ｌ４の組が「互いに鏡
面対称的」になっているからである。このような不具合
を避けるためには、光束Ｌ３，Ｌ４に対する光路のレイ
アウトを図８のように変えれば良い。即ち、光束Ｌ３
は、ミラー８１ｂ，８２ｂを介して感光体１００Ｍに入
射させ、光束Ｌ４はミラー９１ｂを介して感光体１００
Ｙに入射させるのである。

【００２６】同一の偏向反射面で偏向される２光束Ｌ
１，Ｌ２を例にとって説明すると、これら光束Ｌ１，Ｌ
２のうち、光束Ｌ２のように偏向反射面により、図の斜
め上方へ反射される光束を「蹴り上げ光束」とよび、光
束Ｌ１のように偏向反射面により図の斜め下方へ反射さ
れる光束を「蹴り下げ光束」と呼ぶ。この例に倣えば、
図８の光束Ｌ３は蹴り下げ光束、光束Ｌ４は蹴り上げ光
束である。

【００２７】蹴り上げ光束と蹴り下げ光束とでは、第２
結像系の主レンズに対する入射方向が、副走査対応方向
において主レンズの光軸に関して逆になる。従って、本
来走査線曲がりは（もしこれら光束を共通の被走査部に
結像させたとすれば）、光束Ｌ１と光束Ｌ２とで逆の向
きになり、光束Ｌ３と光束Ｌ４とで互いに逆になるはず
である。上記実施の形態では、蹴り上げ光束Ｌ２と蹴り
下げ光束Ｌ４に対しては光路折り曲げ用に２枚のミラー
を用い、蹴り下げ光束Ｌ１と蹴り上げ光束Ｌ３に対して
は１枚のミラーを用い、「光路折り曲げ用のミラーの数
を異ならせる」ことにより、各光束による走査線の向き
が同じ向きに揃うようにしている。

【００２８】即ち、光路折り曲げ用のミラー９１ａ，８
１ａ，８２ａ，９１ｂ，８１ｂ，８２ｂの位置における
「走査線の曲がりの状況」及び各被走査部における「走
査線曲がりの状況」を、符号２９１ａ，２８１ａ，２８
２ａ，２９１ｂ，２８１ｂ，２８２ｂ，２００Ｋ，２０
０Ｃ，２００Ｍ，２００Ｙに示す。走査線曲がり状況２
００Ｋ，２００Ｃ，２００Ｍ，２００Ｙから明らかなよ
うに、各被走査部での走査線の曲がりは同じ向きになっ
ている。即ち、上記実施の形態は、共通の偏向反射面に
より偏向される各光束を互いに異なる被走査部に導光結
像させる第２結像系が、被走査部へ偏向光束を導光する
光路上に１以上の光路折り曲げ反射鏡を有し、各被走査
部上における走査線の曲がりが同じ向きになるように、
共通の偏向反射面から各被走査部に至る光路上に配備さ
れる光路折り曲げ反射鏡の数を、各光路で異ならせたも
のである（請求項６）。

【００２９】上記の光路折り曲げ用のミラーの数は図８
に示す場合に限らず、装置のレイアウトにより種々の場
合が可能であり、一般的には、ミラーの数は以下の条件
を満足するようにすれば良い。光偏向器が同時に偏向さ
せる光束をＮ光束とする。これら偏向光束をサフィック
ス：ｉで区別し、第ｉ番目の偏向光束に対する「パラメ
ータ」をＰｉとする。そして第ｉ番目の偏向光束の光路
上に配備される光路屈曲用のミラーの数をＭｉとする。
パラメータ：Ｐｉの値を、蹴り上げ光束に対し「＋
１」、蹴り下げ光束に対し「−１」とするとき、条件
式： ΣＰｉ・Ｍｉ＝０（ｉ＝１〜Ｎ）が満足されるようにミラー数：Ｍｉを設定すれば、走査
線曲がりの向きが各被走査部において同じ向きになる。

【００３０】図８の例では、Ｐ１＝−１，Ｐ２＝＋１，
Ｐ３＝−１，Ｐ４＝＋１であり、Ｍ１＝１，Ｍ２＝２，
Ｍ３＝２，Ｍ４＝１であるから、（−１)(１）＋（＋１)(２）＋（−１)(２）＋（＋１)
(１）＝０で、上記条件は満足される（図２の光学配置では満足さ
れない）。勿論、光路上に配備する光路折り曲げ用のミ
ラーの数は、レイアウトの許す範囲で少ない方がよく、
図８の例は「最小枚数」を実現した例である。

【００３１】上に説明した各実施の形態において、第２
結像系は「同一偏向反射面で偏向される２光束に共通の
主レンズ」と「各光束に個別に設けられる補助レンズ」
とにより構成されている。主レンズは球面レンズで、光
走査を等速化するように歪曲収差を調整付与されてい
る。これに対し、補助レンズは「主走査対応方向と副走
査対応方向とで曲率半径の異なるトロイダル面」を持つ
アナモフィックな「長尺レンズ」で被走査部ごとに設け
られ、主レンズと組み合わされて副走査対応方向におい
て偏向反射面位置近傍と被走査部とを共役関係としてい
る。

【００３２】このような長尺レンズは一般にプラスチッ
クの成形加工で製造される。その場合、長尺レンズとい
う形状の特殊性のため、実際に製造された補助レンズで
は「母線の曲がり」と呼ばれる形状誤差が発生する。図
９において符号６は補助レンズの１例を示している。こ
の図において「母線」とあるのは、実際上の光軸とレン
ズ面との交点を長手方向に連ねたものであり（本来の意
味での母線とは意味が異なるが、適当な用語が無いの
で、この明細書に於いては上記のごとく定義された曲線
を言うものとする）、中心平面に対して一方に凸の曲線
となる。

【００３３】このような「母線の曲がり」の発生した補
助レンズを用いると、母線の曲がりが走査線曲がりの原
因の一つになる。このため従来であれば、母線の曲がり
を生じた補助レンズは「不良品」として廃棄されべきも
のであるが、この発明においては、上記母線の曲がりを
有効に利用するのである。即ち、母線の曲がり（長手方
向に沿う取付け基準側に対し、光走査の両端側では取付
け基準側にあり、光走査の中央部では取付け基準側から
離れるように曲がっている。請求項９）は、一般には
「母線の曲がりと同じ向きの走査線曲がりを助長する作
用」を持つので、母線の曲がりの向きを走査線曲がりの
向きと逆になるように、補助レンズを配備すれば、母線
曲がりにより走査線曲がりを補正し、各被走査部におけ
る走査線曲がりの向きが同じ向きになるようにすること
ができる。

【００３４】図１０は、図９に示したような母線曲がり
を有する補助レンズ６Ｋ〜６Ｙの基準面（「長手方向に
沿う取付け基準側」の面）を、各被走査部における走査
線の曲がりが同じ向きになるように設定した（請求項
７）実施の形態である。

【００３５】さらに、図１１に示すように、長尺レンズ
である補助レンズ６に意図的に母線の曲がりを形成し
て、上記のごとく走査線曲がりの向きを調整するように
配備し、さらに、支持台６００で長手方向両端部を支持
し、適当な「押圧手段」により加圧して補助レンズ６を
「撓ませ」ることにより、母線の曲がりを軽減あるいは
強調して、走査線曲がりを補正するようにすることがで
きる。

【００３６】１例では、０．１６ｍｍの「走査線曲が
り」を、補助レンズを「長手方向に直交する方向（副走
査対応方向）」に０．１ｍｍ撓ませることにより、略完
全に補正して走査線を直線化することができた。

【００３７】なお、上の実施の形態では、一つの光源か
ら１光束が放射される場合を説明したが、１つの光源か
ら複数の光束を放射させ、各被走査部において同時に複
数ラインが光走査されるようにしてもよい。

【００３８】

【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ば新規な光走査装置を提供できる。この発明の光走査装
置では、光源とカップリングレンズと第１結像系を含む
光源側光学系が複数組あり、光偏向器の同一偏向反射面
に光束を導光する２組の光源側光学系は、偏向反射面の
回転軸に直交する平面に対して互いに逆の側に配備さ
れ、２組の光源側光学系から共通の偏向反射面に導光さ
れたのち、上記偏向反射面により反射された２光束を含
む面内で、上記導光された２光束が交叉するように、各
光源側光学系が配備されているので、複数の光束に対し
て光偏向器を共通化して光走査装置の低コスト化を図
り、各光源側光学系の光源部ユニット相互のレイアウト
的な干渉を防いで光走査装置をコンパクトに構成するこ
ととができる（請求項１）。

【００３９】また請求項２記載の発明では、２組の光源
側光学系により共通の偏向反射面に導光された光束の交
叉する位置が偏向反射面と第２結像系との間であるた
め、回転多面鏡および第２結像系の「副走査対応方向の
幅」をあまり厚くせずにすみ、光偏向器である回転多面
鏡に大トルクのモータを必要とせず、光走査装置が低コ
スト化される。

【００４０】請求項３記載の発明では、２組の光源側光
学系により共通の偏向反射面に導光された光束の交叉す
る位置が略第２結像系の位置であるので、第２結像系の
副走査対応方向の幅を大きくする必要がなく、第２結像
系のコスト上昇を抑えることができ、各偏向光束とも第
２結像系の光軸近傍を通るので、第２結像系の光学性能
を有効に生かすことができる。

【００４１】請求項４，５記載の発明によれば、容易且
つ安価に「フルカラー画像を多重転写により生成する画
像形成」を実現できる。

【００４２】また、請求項６〜９記載の発明によれば、
走査線の曲がりの影響を有効に軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の１形態を説明するための図で
ある。

【図２】図１の実施の形態をカラー画像形成装置に適用
した場合を説明するための図である。

【図３】図１の実施の形態における１組の光源側光学系
の配備状態を説明するための図である。

【図４】請求項１記載の発明の効果の対比例を説明する
ための図である。

【図５】請求項２記載の発明の効果の対比例を説明する
ための図である。

【図６】請求項２記載の発明の実施の１形態を説明する
ための図である。

【図７】請求項３記載の発明の実施の１形態を説明する
ための図である。

【図８】請求項６記載の発明の実施の１形態を説明する
ための図である。

【図９】補助レンズとしての長尺レンズの母線の曲がり
を説明するための図である。

【図１０】請求項７記載の発明の実施の１形態を説明す
るための図である。

【図１１】請求項８記載の発明を説明するための図であ
る。

【符号の説明】

１０１、１１１半導体レーザ１０２，１１２カップリングレンズ１０３，１１３シリンドリカルレンズ４回転多面鏡４１偏向反射面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源と、該光源からの光束を以後の光学系
にカップリングするカップリングレンズと、該カップリ
ングレンズによりカップリングされた光束を主走査対応
方向に長い線像として結像させる第１結像系と、上記線
像の結像位置近傍に偏向反射面を有し、上記偏向反射面
による反射光束を等角速度的に偏向させる光偏向器と、
該光偏向器により偏向された光束を被走査部に光スポッ
トとして集光するとともに、光スポットによる光走査を
等速化する第２結像系とを有する光走査装置において、光源とカップリングレンズと第１結像系を含む光源側光
学系が複数組あり、光偏向器の同一偏向反射面に光束を導光する２組の光源
側光学系は、偏向反射面の回転軸に直交する平面に対し
て互いに逆の側に配備され、上記２組の光源側光学系から共通の偏向反射面に導光さ
れたのち、上記偏向反射面により反射された２光束を含
む面内で、上記導光された２光束が交叉するように、各
光源側光学系が配備されており、これら共通の偏向反射面により偏向された各光束は、第
２結像系により互いに異なる被走査部を光走査すること
を特徴とする光走査装置。
【請求項２】請求項１記載の光走査装置において、２組の光源側光学系により共通の偏向反射面に導光され
た光束の交叉する位置が、偏向反射面と第２結像系との
間であることを特徴とする光走査装置。
【請求項３】請求項１記載の光走査装置において、２組の光源側光学系により共通の偏向反射面に導光され
た光束の交叉する位置が、略第２結像系の位置であるこ
とを特徴とする光走査装置。
【請求項４】請求項１または２または３記載の光走査装
置において、光源側光学系は４組あり、これら光源側光学系は２組つ
づ対を成し、各対をなす光源側光学系は、それぞれが共
通の偏向反射面に導光されるものであり、各光源側光学系からの光束は、フルカラー画像を多重転
写により生成する画像形成用のイエロー、マゼンタ、シ
アン、ブラックもしくはレッド、グリーン、ブルー、ブ
ラックの４画像を書き込むための光束として用いられる
ことを特徴とする光走査装置。
【請求項５】請求項４記載の光走査装置において、２組づつ対を成す光源側光学系の、各対は、光偏向器と
しての回転多面鏡の回転軸に対し、互いに反対側に配備
されることを特徴とする光走査装置。
【請求項６】請求項１または２または３または４または
５記載の光走査装置において、共通の偏向反射面により偏向される各光束を互いに異な
る被走査部に導光結像させる第２結像系は、被走査部へ
偏向光束を導光する光路上に１以上の光路折り曲げ用の
ミラーを有し、各被走査部における走査線の曲がりが同じ向きになるよ
うに、共通の偏向反射面から各被走査部に至る光路上に
配備される光路折り曲げ用のミラーの数を、各光路で異
ならせたことを特徴とする光走査装置。
【請求項７】請求項１〜６の任意の１に記載の光走査装
置において、第２結像系は、被走査部ごとに長尺レンズを有し、該長尺レンズは、母線の曲がりを有し、各長尺レンズの、長手方向に沿う取付け基準側を、各被
走査部における走査線の曲がりが同じ向きになるように
設定したことを特徴とする光走査装置。
【請求項８】請求項１〜６の任意の１に記載の光走査装
置において、第２結像系は、被走査部ごとに長尺レンズを有し、該長尺レンズは、母線の曲がりを有し、且つ、各長尺レンズに対し、上記母線の曲がりを矯正も
しくは強調するように長尺レンズを撓ませる押圧手段を
有することを特徴とする光走査装置。
【請求項９】請求項８記載の光走査装置において、母線の曲がりを有する長尺レンズは、その焦線が、長手
方向に沿う取付け基準側に対し、光走査の両端側では取
付け基準側にあり、光走査の中央部では取付け基準側か
ら離れるように曲がっていることを特徴とする光走査装
置。