JP2001133711A - マルチビーム走査光学系及びそれを用いる記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 主走査ジッタを減らすとともに戻り光低減効
果も奏するマルチビーム走査光学系を提供する。 【解決手段】 ｆθレンズの対称軸に対して感光体ドラ
ム面は略垂直であるが、近軸像面は傾いている。主走査
方向両端の光束Ａ，Ｂは近軸像面で一旦交差する。そし
てドラムと近軸像面の位置関係に従った相互の位置関係
でドラム面上に照射される。各光束の到達位置は主走査
方向両端で入れ替わり常にＡ光束が外側に位置する。像
面はこのように傾いて構成されるが、ｆθレンズの軸外
の収差を調整して近軸像面から離れて常にドラム面上に
最小なスポットが構成されるように設計する。即ち、近
軸像面に於いて主光線は交差して位置が変わるが、これ
はドラム面上からはデフォーカスしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、複数のレーザビー
ムを使用して同時に走査し高速に原稿の画像情報を書き
込むマルチビームレーザ走査光学系装置及びそれを用い
る記録装置に関し、特に、感光体ドラム等の画像担持体
に光線を斜め入射させるマルチビームレーザ走査光学系
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、レーザ走査光学系においては、副
走査断面に射影して見たときの感光体ドラムへの光線入
射角度を垂直入射にすると主走査範囲の中央付近ではド
ラム表面からのドラムの表面反射による反射成分が真っ
直ぐに戻ってくるので、この戻り光がゴーストとなり、
悪影響を及ぼすことを懸念して、副走査断面に射影して
見たときのドラムへの光線入射角度を、垂直入射でなく
なるようにしている。

【０００３】図６は、感光体ドラムに対して副走査断面
に於いて非垂直入射する場合の光路図である。ポリゴン
ミラーと感光体ドラムの位置関係、及びドラム表面に入
射する２光束は、模式的に示されている。ここに示すよ
うにドラム表面に対して２光束が斜めに副走査ピッチ分
だけ離れて入射している。そのときの状態を主走査断面
で見ると、主走査方向両端に於いて光束の到達位置が異
なりΔで示すだけのずれ（主走査ジッタ）が現れてい
る。被走査光束の主光線が形成する平面（主走査平面）
はドラム表面と略直線で交差し、該直線は自ずから該ド
ラム回転軸と略平行であるが、ドラム回転軸は該主走査
平面を延長した平面上にはない。高速な出力を得るため
にはマルチビームを用いるのが有利であるが、マルチビ
ームを用いた走査光学系に於いて、前述のように副走査
断面に射影したドラム入射角度をドラム表面に対して非
垂直入射とすると、主走査方向両端部で各ビームのドラ
ム表面への到達距離が異なるという現象が生ずる。この
結果主走査両端で各レーザスポットの照射位置の主走査
方向のずれ（主走査ジッタ）が生ずる。そのため出力画
像の主走査方向両端部に於いて、各光束の位置が揃わず
ムラが発生するという問題がある。

【０００４】そのため、たとえば特開平５−３３３２８
１号公報に開示された走査光学系においては、副走査断
面に於ける感光体ドラムに対する入射角（垂直入射から
のずれ）をどのくらい以下に制限すれば良いかという条
件を課している。ここでは主走査方向の位置ずれの許容
値を副走査線ピッチの１／２にするということから求め
ている。この条件は、垂直入射では戻り光の影響がある
のでそこから副走査断面に入射角度を付けて外して行く
場合に、何処まで角度を付けると主走査両端のずれが１
／２ピッチに達するかということと等価である。

【０００５】又、たとえば特開平９−１９７３０８号公
報に開示された走査光学系においては、ｆθレンズの瞳
に入射する２つの光束を、ｆθレンズを副走査方向へ偏
芯させることにより光軸に対して非対称に入射するよう
にさせている。これによって、光軸上を通過する光束と
瞳中で光軸から外れた光路を通過する光束とでは、副走
査断面内に於いて光路差が生ずるので、この光路差をも
ってドラムに斜めに入射する際に発生する２つの光束の
光路差を相殺する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記特開平５
−３３３２８１号公報に開示された走査光学系では、副
走査断面入射角度を主走査ジッタがその許容値（副走査
ピッチの１／２）以内に収まるような条件で制限するも
のである。しかしながら、許容値としている副走査ピッ
チの１／２という値は、一般的な主副同ピッチの場合に
於いて、１／２画素分であるので許容値としては大きす
ぎる。戻り光の影響から逃れる条件と主走査ジッタ低減
とはトレードオフであり、これ以上に主走査ジッタを減
らそうとすると戻り光低減効果が薄れてしまう問題があ
る。

【０００７】又、上記特開平９−１９７３０８号公報に
開示された走査光学系では、副走査方向の光束の間隔が
ある程度大きくなければ十分効果的な光路差を与えるこ
とが出来ない。たとえば感光体ドラム上に於いてスポッ
トを１ラインピッチで並べている場合、その副走査方向
間隔はそれほど大きくならない。そのためｆθレンズ瞳
内で光軸に対して非対称に入射させるように配置すると
しても２つの光束の間隔は非常に小さいレベルに留まる
ため、補正するのに十分な光路長差を与えるのが困難で
ある。特にモノリシックレーザアレイを使用している場
合は、発熱量の関係からレーザチップの発光点間隔はあ
る程度離れている。感光体ドラム面上において副走査方
向のスポット間隔をたとえば走査線１ピッチに揃えるこ
とを前提として配置する場合、レーザチップは、発光点
間隔が副走査方向に走査線１ピッチ分になるように、光
軸回りに回転調整され、主走査方向の発光点間隔は出来
成となるので、主走査方向のスポット間隔は所定の幅を
有することになるため、２つの光束は主走査方向に相互
に角度を成して伝搬することになる。その結果、ドラム
上の同じ主走査方向位置の点を露光する際には、ポリゴ
ンミラーの回転位置は各々異なる位置になり、異なる時
刻にそれぞれの光束で露光を行うことにならざるを得な
い。従って、ｆθレンズ中を通過する位置も主走査方向
に異なることになり、ｆθレンズ中の主走査方向の通過
位置の違いの為に効果が十分発揮できない。

【０００８】そこで、本発明は、主走査ジッタを減らす
とともに戻り光低減効果も奏するマルチビーム走査光学
系を提供することを課題としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの本発明においては、ｆθレンズの主走査像面位置を
デフォーカスさせることで、ドラム面上での主走査両端
部での各光束のスポット位置を調整し、主走査方向の両
端部で照射位置のずれを相殺するような像面のデフォー
カス配置をとることで、主走査ジッタを低減させてい
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】２ビームアレイレーザを使用した
場合について、本発明の実施形態を具体的に説明する。
すなわち、たとえば、感光体ドラム上に副走査方向にず
れた２本の光束を同時に照射し、走査線２本づつを同時
に記録することで出力速度を上げる等の場合も含む。

【００１１】２本の光束で隣り合う２本の走査線を記録
して行く場合、該２本の光束はドラム面上で副走査方向
に走査線１ピッチ分の間隔を有している筈である。主副
共に６００ｄｐｉの解像度を有する装置である場合、そ
の間隔ｄ＝４２．３μｍである。

【００１２】感光体ドラムの半径ｒ＝１５ｍｍとし、ド
ラム表面への入射角ξ＝１０゜とすれば、主走査範囲中
央での戻り光束は副走査方向に２ξ＝２０゜の角を成
す。ドラムから反射してｆθレンズへ戻った場合、ｆθ
レンズの焦点距離をｆ＝２００ｍｍとするとレンズ射出
側主平面での光線高さはｆ×Ｔａｎ ２０゜＝７３ｍｍ
に達し、上記諸元の装置の場合、十分ｆθレンズの副走
査方向有効径の一般的な大きさよりも大きいと考えられ
るため、ｆθレンズ有効径内はもとより、ポリゴンミラ
ーまで戻ることはない。この条件となるためには、主走
査平面のドラムの回転軸からの距離がｒｓｉｎξ＝２．
６ｍｍであることが必要である。即ち、主走査平面はド
ラム回転中心を通り且つ主走査平面と平行な平面から副
走査方向に２．６ｍｍオフセットしている構成であるこ
とが必要となる。

【００１３】Ａ３幅を出力可能であるとした場合、片側
走査幅は凡そＷ＝１１０ｍｍ必要である。ｆ＝２００ｍ
ｍであるため、片側最大走査角ηは、η＝ｔａｎ
^−１（Ｗ／２００）＝２８．８゜である。２つの被走査
光束は副走査断面では殆ど互いに平行にドラムに入射す
る。

【００１４】主走査範囲の中央に於いて該２つの光束
は、ドラム到達点が斜面であるため先に到達する光束と
後に到達する光束とに分かれるが、その間には、δ＝ｄ
ｔａｎξ＝７．５μｍの光路差が生ずる。主走査範囲の
中央部では、２つの光束はそれぞれ主走査断面に於いて
見た場合はドラム面に略垂直に入射するため、ドットが
主走査方向にずれると言うことは起こらない。

【００１５】しかしながら主走査範囲の両端部に於いて
は、最大走査角η＝２８．８だけ主走査面内でドラム入
射に角度が付く。その結果、先にドラムに到達する光束
と遅れてドラムに到達する光束との間に主走査方向に位
置差が生じる。その量Δは、Δ＝δｔａｎη＝４．１μ
ｍである。これは６００ｄｐｉのドットピッチｄ＝４
２．３μｍに対して約１０％であり、高精細な画像を望
む場合無視できない。

【００１６】この主走査方向の位置ずれは主走査方向の
両端部にて同様に生ずる。即ち先にドラムに到達する光
束が画面内主走査方向では内側で書き始められ、且つ内
側で書き終わる。また、遅れてドラムに到達する光束
は、主走査方向に外側から書き始められ、外側で書き終
わる。従って、片側で外側のスポットは逆側の端部でも
外側になる。それはドラム入射時にドラムの斜面に入射
する位置関係が主走査全域で変わらないからである。

【００１７】一方、ｆθレンズの近軸像面を予め傾けて
設定し設計することにより、たとえば、光軸近傍では像
面はドラム表面に対して傾けて構成することができる。
即ち該像面を光軸上ではドラム表面と一致させ主走査方
向端部でデフォーカスさせる。デフォーカスの方向は両
端部でそれぞれ逆の方向になるように設定する。即ちド
ラム表面上の主走査方向を示す直線に対して、像面は光
軸上で交わり所定の角度を持って傾いた直線であるとい
う構成である。

【００１８】ところで、像面とドラム表面は必ず光軸上
で交差しなければならないことはない。光軸が主走査範
囲の中央にあれば、光軸上で交差させた場合、主走査方
向両端部にて概デフォーカス量が略対象になるからであ
る。これは、主走査両端に於けるジッタ相殺の程度に合
わせて光軸上からずれた場所に来ても主走査範囲内であ
れば差し支えない。

【００１９】次に、この構成にすることで主走査方向両
端の光束のずれ（主走査ジッタ）が減少する理由を説明
する。かかる装置の光源である２ビームモノリシックア
レイレーザは、２つの発光点はレーザチップのＰＮ接合
方向に垂直な方向には同じ平面内にある。一方、接合と
平行な方向には数１０μｍ離れている。この発光点間隔
はレーザに固有なものなのでドラム上に都合良く光束を
並べられるかどうかとは無関係である。従って、必要な
副走査方向の間隔を所定の値になるように、副走査倍率
を設定したり、レーザを光軸周りに微小角回転させるこ
とにより、副走査方向の発光点間隔をコントロールする
ことになる。その結果主走査方向の発光点は副走査方向
の間隔に比較して出来成となるが、一般に副走査方向に
比較して大きめの間隔になる。その間隔のため主走査断
面内では２つのビームは相互に略平行ではあるが小さな
角度を成してドラム上へ到達する。

【００２０】その結果、同時刻に於けるドラム上の主走
査方向のスポット位置は同じではない。そのため、該２
つの光束で主走査方向に同じ位置に露光を行う（たとえ
ば副走査方向に平行な直線など）際には、一方（光束
Ａ）が露光を行った後に偏向器が作用、たとえばポリゴ
ンミラーが回転してもう一方の光束（光束Ｂ）が先の光
束Ａが露光を行った時と同じ角度になった時に光束Ｂで
の露光を行うというような、遅延時間処理を併用して実
現することが必要である。このように光束Ａと光束Ｂが
ドラム上の主走査方向の同じ位置に露光を行う際には、
それぞれの光束はｆθレンズに対して同じ画角であるが
異なる高さで入射する。また、この入射高さであるが、
主走査方向の一方の端部でｆθレンズに入射する際に、
光束Ｂが主走査方向外側で光束Ａが内側である場合、逆
側の端部では外側が光束Ａで、内側が光束Ｂとなる。つ
まり光束ＡＢの主走査方向の位置関係は常に変わらな
い。異なる高さで入射した２つの光束ＡＢは、像面で一
致して結像する。従って、像面の前後では光束ＡＢは主
走査方向にその位置がずれており、且つ光束ＡＢの位置
関係も入れ替わる。そこで、前述のように像面をドラム
面に対して傾斜させて配置し、主走査方向のある端部で
は像面をドラム面よりも手前になるようにしたとする。
このとき光束ＡＢは像面で一旦交差し、その結果たとえ
ば主走査方向に光束Ａが外側、光束Ｂが内側になるとす
る。ドラム面が、像面の後ろなのでドラム面上ではこの
端部に於いて主走査方向に光束Ａが外側、光束Ｂが内側
になる配置である場合、主走査方向の逆側の端部では像
面がドラム面よりも奥側になり、ドラム面上では光束Ａ
が外側、光束Ｂが内側となり、主走査方向の両端部で共
に光束Ａが外側、Ｂが内側となる。

【００２１】一方、ドラムへの副走査断面方向に於ける
非垂直入射によって副走査方向に略平行な２つの光束Ａ
Ｂは、上述のように一方が常に主走査方向外側にずれる
ので、これらを相殺する関係になるように構成すれば、
結果的に主走査ジッタの少ない走査系を実現できる。

【００２２】そのためには、ｆθレンズ系の像面を傾け
るように設計すれば良く、傾ける量は他の構成パラメー
タによって変わってくるが、オーダー的には数ｍｍ以下
である。

【００２３】たとえばポリゴンミラー上で２つの光束の
間隔が凡そ０．２ｍｍである場合、ｆθレンズの焦点距
離が２００ｍｍで、主走査方向端部での該２光束の間隔
が４μｍになるようにするには、像面のデフォーカスが
４ｍｍであれば良い。

【００２４】従って、像面を主走査方向両端部で±４ｍ
ｍデフォーカスするように、主走査方向の幅を２２０ｍ
ｍとすると、像面をドラム表面上の主走査線に対して角
度にして２°傾ければ良い。このときのドラム面は像面
からはデフォーカスしているが、勿論ｆθレンズの焦点
深度内であるのが好ましい。焦点深度内であればスポッ
トの位置の補正が出きる上スポットの結像品質も損なう
ことなく実現できる。

【００２５】または、近軸像面は傾けても、結像スポッ
トの大きさが最も小さくなるところは、近軸像面からわ
ざとずらして常にドラム面上に、又はよりドラム面上に
近い所に位置するように球面収差をｆθレンズの軸外両
端で適度に残存させて設計する方法が良い。

【００２６】また、本発明による方法で主走査ジッタを
完全に０にすることは、理論上条件的には可能であるが
画素ピッチの数％以下に低減させるだけ良い場合もある
ので、主走査ジッタがある程度減殺されれば実質的に十
分である場合は必ずしも厳密に相殺しなくても良い。

【００２７】以下、図面を参照して、本発明の実施例に
ついて説明する。

【００２８】

【実施例】［実施例１］図１は、実施例１の２ビーム走
査光学系の光路図である。図示しない２ビームアレイレ
ーザから発する光束Ａ，Ｂは、集光レンズを経てポリゴ
ンミラーにて偏向され不図示のｆθのレンズを経てドラ
ム面へ達する。図に示すようにＡ，Ｂ光束は集光レンズ
入射時に画角を有するため相互に平行ではない。従っ
て、主走査方向に於いて同じ位置にＡ，Ｂレーザで露光
するためにはポリゴン回転位置が異なっている（即ち同
時刻ではない）のであるが、それを同時刻であるかのよ
うに重ねて表現している。ここで、各画角の光束により
構成される近軸像面を図中に直線で示しているが、これ
は図中の感光体ドラム面に対して傾いている。

【００２９】実施例１においては、ｆθレンズの対称軸
に対して感光体ドラム面は略垂直であるが、近軸像面は
傾いて構成されている。

【００３０】図中に示すように主走査方向両端の光束
Ａ，Ｂは近軸像面で一旦交差する。そしてドラムと近軸
像面の位置関係に従った相互の位置関係でドラム面上に
照射される。図に示すように近軸像面であるので、ここ
に示されている光線はＡ，Ｂそれぞれの主光線である。
従って各光束の到達位置は図中に示されるように主走査
方向両端で入れ替わり常にＡ光束が外側に位置する。

【００３１】像面はこのように傾いて構成されるが、焦
点深度は常にドラム上を含むように広く設計するか、若
しくは軸外の収差Ｈａｌｏを調整して近軸像面から離れ
て常にドラム面上に最小なスポットが構成されるように
設計するようにすればよい。

【００３２】実施例１は、この後者を採用したものであ
る。即ち、近軸像面に於いて主光線は交差して位置が変
わるが、これはドラム面上からはデフォーカスしてい
る。実際の結像スポットはドラム面上で所定の大きさに
絞り込まれていなければならない。そこで、ｆθレンズ
の軸外の収差Ｈａｌｏを画角に対して変化させ、常に近
軸像面から傾いた所にあるドラム面上に最良像面が位置
するようにすることで、このような配置を採る場合でも
結像スポット性能が十分絞り込まれた状態を実現するこ
とが可能である。

【００３３】［実施例２］図２は、実施例２の２ビーム
走査光学系の光路図である。図示しない２ビームアレイ
レーザから発する光束Ａ，Ｂは集光レンズを経てポリゴ
ンミラーにて偏向され不図示のｆθレンズを経て感光体
ドラム面へ達する。図に示すようにＡ，Ｂ光束は集光レ
ンズ入射時に画角を有するため相互に平行ではない。従
って、主走査方向に於いて同じ位置にＡ，Ｂレーザで露
光するためにはポリゴン回転位置が異なっている（即ち
同時刻ではない）のであるが、それを同時刻であるかの
ように重ねて表現している。ここで、各画角の光束によ
り構成される近軸像面を図中に直線で示している。これ
に対して図中の感光体ドラム面を傾けて配置している。

【００３４】実施例２においては、ｆθレンズの対称軸
に対して主走査面内において近軸像面は垂直であるが、
感光体ドラム面は傾いている。

【００３５】図中に示すように主走査方向両端の光束
Ａ，Ｂは近軸像面で一旦交差する。そして感光体ドラム
と近軸像面の位置関係に従った相互の位置関係で感光体
ドラム面上に照射される。ここに示されている光線は
Ａ，Ｂそれぞれの主光線である。従って各光束の到達位
置は図中に示されるように主走査方向両端で入れ替わり
常にＡ光束が外側に位置する。像面はこのように傾いて
構成されるが、焦点深度は常にドラム上を含むように広
く設計するか、若しくは軸外の収差を調整して近軸像面
から離れて常にドラム面上に最小なスポットが構成され
るように設計するようにすればよい。

【００３６】実施例２は、この前者を採用したものであ
る。即ち、焦点深度を広くするように設計する、また、
感光体ドラムが傾いていても感光体ドラム表面が、焦点
深度内に存在するように感光体ドラムの傾け量を設定す
るということである。

【００３７】このような配置を採る場合でも結像スポッ
ト性能が十分絞り込まれた状態を実現することが可能で
ある。

【００３８】図２においては、像面とドラム面は原稿出
力する主走査範囲内に於いて交差している。具体的に
は、主走査範囲略中央付近にて２つの走査光束の主光線
が交差するので、傾斜したドラム面上の主走査方向両端
部では主光線が交差前後となるためそれぞれ光線の位置
が入れ替わり、その結果、主走査ジッタを低減すること
ができる。

【００３９】図３は、像面とドラム面が主走査範囲外で
交差する場合の光路図である。主走査範囲内では常に像
面とドラム面は離れた状態である。２つの光束の主光線
を主走査範囲内にて交差させなければ、主走査範囲両端
部に於いて２つの光束の位置関係を逆転させることにな
らない。そこで、２つの光線の書き込みタイミング、即
ちポリゴンミラーなど偏向器による光束の偏光角を変え
ることにより、主光線を交差させる位置は像面から離れ
て任意の場所に設定することが可能である。即ち、ドラ
ム面上に於いて主走査範囲中央に於いて２つの光束が交
差するタイミングを書き込みのタイミングとする。それ
によって、主走査範囲内に於いて像面とドラム面が一致
／交差していなくても、主光線を主走査範囲内にて交差
させることができるため、主走査方向両端部にて２つの
光束の主走査方向の位置関係を逆転させることができ
る。

【００４０】この結果、主走査ジッタの低減効果は同様
に得ることが可能である。この場合、主走査範囲内に於
いて像面とドラム面が交差している場合に比較して、ド
ラム面は像面から一層離れるのでドラム面が焦点深度内
に納まっているように注意が必要である。

【００４１】このように本発明は像面と被走査面が交差
する位置にはよらずにその効果を得ることができる。し
かしながら、主走査範囲内とりわけその中央付近で交差
する場合のほうがドラム面の像面からの距離が比較的少
なくて済む。

【００４２】［実施例３］図４は、実施例３の３ビーム
走査光学系の光路図である。図示しない３ビームアレイ
レーザから発する光束Ａ，Ｂ，Ｃは集光レンズを経てポ
リゴンミラーにて偏向され不図示のｆθレンズを経てド
ラム面へ達する。３ビームアレイレーザは３つの発光点
が１列に配置され、中央の発光点Ｂは集光レンズの軸上
を通り、Ａ，Ｃがその両側を２ビームレーザの場合と同
様に伝搬する。その結果、感光体ドラム上ではＡ，Ｂ，
Ｃの３光束で配置されるスポットが相互に並んで走査さ
れる。

【００４３】Ａ，Ｂ，Ｃ光束は集光レンズ入射時に画角
を有するため相互に平行ではない。従って、主走査方向
に於いて同じ位置にＡ，Ｂ，Ｃレーザで露光するために
はポリゴン回転位置が異なっている（即ち同時刻ではな
い）のであるが、それを同時刻であるかのように重ねて
表現している。

【００４４】ここで問題になるのは３ビームアレイレー
ザの各光束Ａ，Ｂ，Ｃ間に発生する主走査ジッタであ
る。

【００４５】ここで、各画角の光束により構成される像
面を図中に直線で示しているが、これはドラム面に対し
て傾いている。ここでｆθレンズの対称軸に対してドラ
ム面は垂直であるが、像面は傾いて構成されている。図
中に示すように主走査方向両端の光束Ａ，Ｃは像面で一
旦交差する。そしてドラムと像面の位置関係に従った相
互の位置関係でドラム面上に照射される。ここでの像面
は近軸像面であり、ここに示されている光線はＡ，Ｃそ
れぞれの主光線である。従って各光束の到達位置は図中
に示されるように主走査方向両端で入れ替わり常にＡ光
束が外側に位置する。像面はこのように傾いて構成され
るが、焦点深度は常にドラム上を含むように広く設計す
るか、若しくは軸外Ｈａｌｏの収差の出力を調整して近
軸像面から離れて常にドラム面上に最小なスポットが構
成されるように設計するようにすればよい。

【００４６】このような配置を採る場合でも結像スポッ
ト性能が十分絞り込まれた状態を実現することが可能で
ある。この配置による主走査ジッタと図６（図６の光束
Ｂを光束Ｃと置き換えて考えて）に示した原因で生ずる
主走査ジッタとが同時に逆符号に生ずるように設定する
ことにより主走査ジッタを相殺する効果が得られる。

【００４７】［実施例４］図５に示すのは実施例４の４
ビーム走査光学系の光路図である。図示しない３ビーム
アレイレーザから発する光束Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは集光レン
ズを経てポリゴンミラーにて偏向され不図示のｆθレン
ズを経て感光体ドラム面へ達する。４ビームアレイレー
ザは４つの発光点が１列に配置され、各発光点は集光レ
ンズの光軸を中心の対称軸として、Ａ，Ｄが外側、Ｂ，
Ｃがそのうち側を２ビームレーザの場合と同様に伝搬す
る。その結果、感光体ドラム上ではＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの４
光束で配置されるスポットが相互に並んで走査される。

【００４８】Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ光束は集光レンズ入射時に
画角を有するため相互に平行ではない。従って、主走査
方向に於いて同じ位置にＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄレーザで露光す
るためにはポリゴン回転位置が異なっている（即ち同時
刻ではない）のであるが、それを同時刻であるかのよう
に重ねて表現している。

【００４９】ここで問題になるのは４ビームアレイレー
ザＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ各光束間に発生する主走査ジッタであ
る。

【００５０】ここで、各画角の光束により構成される像
面を図中に直線で示しているが、これは図中のドラム面
に対して傾いている。ここでｆθレンズの対称軸に対し
てドラム面は垂直であるが、像面は傾いて構成されてい
る。図中に示すように主走査方向両端の光束Ａ，Ｄは像
面で一旦交差する。そしてドラムと像面の位置関係に従
った相互の位置関係でドラム面上に照射される。ここで
の像面は近軸像面であり、ここに示されている光線は
Ａ，Ｄそれぞれの主光線である。従って各光束の到達位
置は図中に示されるように主走査方向両端で入れ替わり
常にＡ光束が外側に位置する。像面はこのように傾いて
構成されるが、焦点深度は常にドラム上を含むように広
く設計するか、若しくは軸外Ｈａｌｏの収差の出力を調
整して近軸像面から離れて常にドラム面上に最小なスポ
ットが構成されるように設計するようにすればよい。

【００５１】このような配置を採る場合でも結像スポッ
ト性能が十分絞り込まれた状態を実現することが可能で
ある。

【００５２】この配置による主走査ジッタと図６（図６
の光束ＡＢを光束ＡＤ又は光束ＢＣと置き換えて考え
て）に示した原因で生ずる主走査ジッタとが同時に逆符
号に生ずるように設定することにより主走査ジッタを相
殺する効果が得られる。

【００５３】

【発明の効果】以上説明した本発明によれば、マルチビ
ーム光学系に於いてドラムからの反射コーストを防ぐ配
置を取りながらも主走査ジッタの少ない良好な画像を得
ることが出きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ｆθレンズの光軸と近軸像面が垂直でない場合
の本発明の２ビーム走査光学系の光路図

【図２】ｆθレンズの光軸とドラム面が垂直でない場合
の本発明の２ビーム走査光学系の光路図

【図３】走査領域外において近軸像面とドラム面とが交
差する場合の本発明の２ビーム走査光学系の光路図

【図４】本発明の３ビーム走査光学系の光路図

【図５】本発明の４ビーム走査光学系の光路図

【図６】主走査ジッタが生じる従来のマルチビーム走査
光学系の光路図

【符号の説明】

Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ Ａ’，Ｂ’，Ｃ’，Ｄ’ レーザビー
ム Δ、Δ’ 主走査ジッタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 1/23 １０３ Ｈ０４Ｎ 1/04 １０４Ａ Ｆターム(参考） 2C362 AA47 BA48 BA58 BA86 BB14 2H045 AA01 BA22 BA33 CA93 CB13 CB63 5C072 AA03 BA17 DA02 DA04 DA21 HA02 HA06 HA13 XA01 XA05 5C074 AA02 AA10 BB03 CC22 CC26 DD15 FF13 GG03 GG04 GG09 GG12 HH02 HH04

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも２つの光源からの光束を使用
   する走査光学系であって、 該走査光学系の主走査方向の像面が、主走査方向断面に
   於いて被走査面に対して光軸方向に傾斜しており、該光
   束の副走査方向断面に於ける被走査面への光束入射角が
   垂直以外であることを特徴とする光走査装置。
2. 【請求項２】 少なくとも２つの光源からの光束を使用
   する走査光学系を用いた記録装置であって、 該走査光学系の主走査方向の像面が、主走査方向断面に
   於いて画像担持体面に対して光軸方向に傾斜しており、
   該光束の副走査方向断面に於ける画像担持体面上への光
   束入射角が垂直以外であることを特徴とする走査光学系
   を用いた記録装置。
3. 【請求項３】 少なくとも２つの光源からの光束を使用
   する走査光学系であって、 （１）該走査光学系の主走査方向の像面が、主走査方向
   断面に於いて被走査面に対して光軸方向に傾斜してお
   り、 （２）該少なくとも２つの光源からの光束の被走査面に
   入射する際の副走査方向断面に於ける入射角が垂直以外
   であり、 上記（１）（２）それぞれの配置によって被走査面上主
   走査端部で該光束の間に生ずる主走査方向の位置ずれ
   を、相互に相殺させることを特徴とする請求項１記載の
   走査光学系。
4. 【請求項４】 少なくとも２つの光源からの光束を使用
   する走査光学系を用いた記録装置であって、 （１）該走査光学系の主走査方向の像面が、主走査方向
   断面に於いて画像担持体面に対して光軸方向に傾斜して
   おり、 （２）該少なくとも２つの光源からの光束の画像担持体
   面に入射する際の副走査方向断面に於ける入射角が垂直
   以外であり、 上記（１）（２）それぞれの配置によって画像担持体上
   主走査端部で該光束の間に生ずる主走査方向の位置ずれ
   を、相互に相殺させることを特徴とする請求項２記載の
   走査光学系を用いた記録装置。
5. 【請求項５】 前記主走査方向断面に対する射影成分に
   て見た場合、被走査面又は画像担持体表面と該走査光学
   系の像面とは、それらが互いに傾いているため主走査方
   向両端部にゆくに従って相互に離れてゆくが、主走査範
   囲内に於いて該被走査面又は画像担持体表面は該像面に
   対し所定の焦点深度範囲内にあることを特徴とする請求
   項１、３のいずれか一つに記載されたマルチビーム走査
   光学系。
6. 【請求項６】 前記主走査方向断面に対する射影成分に
   て見た場合、被走査面又は画像担持体表面と該走査光学
   系の像面とは、それらが互いに傾いているため主走査方
   向両端部にゆくに従って相互に離れてゆくが、主走査範
   囲内に於いて該被走査面又は画像担持体表面は該像面に
   対し所定の焦点深度範囲内にあることを特徴とする請求
   項２，４のいずれか一つに記載された記録装置。
7. 【請求項７】 該像面の焦点深度は該光束の結像スポッ
   トの大きさが、記録画像品質を所定の条件よりも劣化さ
   せない範囲であるという条件で規定したことを特徴とす
   る請求項５記載のマルチビーム走査光学系及びそれを用
   いた記録装置。
8. 【請求項８】 該像面の焦点深度は該光束の結像スポッ
   トの大きさが、記録画像品質を所定の条件よりも劣化さ
   せない範囲であるという条件で規定したことを特徴とす
   る請求項６記載の記録装置。
9. 【請求項９】 請求項６記載のマルチビーム走査光学系
   及びそれを用いた記録装置に於いて、記録画像品質を所
   定の条件よりも劣化させない範囲である該像面の焦点深
   度は該光束の結像スポットの大きさの変化が、像面位置
   に於ける該結像スポットの大きさに対して、ピーク強度
   の１／ｅ²の径にて１５％以内であることを特徴とする
   請求項７記載のマルチビーム走査光学系。
10. 【請求項１０】 記録画像品質を所定の条件よりも劣化
    させない範囲である該像面の焦点深度は該光束の結像ス
    ポットの大きさの変化が、像面位置に於ける該結像スポ
    ットの大きさに対して、ピーク強度の１／ｅ²の径にて
    １５％以内であることを特徴とする請求項８記載の記録
    装置。
11. 【請求項１１】 請求項１〜４記載のマルチビーム走査
    光学系及びそれを用いた記録装置に於いて、主走査方向
    断面に対する射影成分にて見た場合、被走査面又は画像
    担持体表面と該走査光学系の像面とは、それらが互いに
    傾いているため主走査方向両端部にゆくに従って相互に
    離れてゆくが、主走査範囲内に於いて該像面位置での結
    像スポット品質ではなく、該被走査面又は画像担持体表
    面上にて結像スポット品質が画像形成に最適になるよう
    に、ｆθレンズの軸外Ｈａｌｏの収差特性を設定したこ
    とを特徴とするマルチビーム走査光学系及びそれを用い
    た記録装置。
12. 【請求項１２】 主走査方向断面に対する射影成分にて
    見た場合、被走査面又は画像担持体表面と該走査光学系
    の像面とは、それらが互いに傾いているため主走査方向
    両端部にゆくに従って相互に離れてゆくが、主走査範囲
    内に於いて該像面位置での結像スポット品質ではなく、
    該被走査面又は画像担持体表面上にて結像スポット品質
    が画像形成に最適になるように、ｆθレンズの軸外Ｈａ
    ｌｏの収差特性を設定したことを特徴とする請求項１、
    ３のいずれか一つに記載されたマルチビーム走査光学
    系。
13. 【請求項１３】 主走査範囲の略中心へ至る光束の光軸
    を基準とし、主走査方向の射影成分に於いて、 主走査範囲の略中心へ至る光束の光軸を基準とし、主走
    査方向の射影成分に於いて、該基準光軸に対して、像面
    を非垂直になるように設計し、一方被走査面又は画像担
    持体面は略垂直になるようにし、その結果被走査面又は
    画像担持体面と像面を、主走査方向にて互いに傾いた状
    態に構成することを特徴とする請求項２，４のいずれか
    一つに記載された記録装置。
14. 【請求項１４】 主走査範囲の略中心へ至る光束の光軸
    を基準とし、主走査方向の射影成分に於いて、該基準光
    軸に対して像面を略垂直になるように設計し、一方被走
    査面又は画像担持体面は非垂直になるようにし、その結
    果被走査面又は画像担持体面と像面を、主走査方向にて
    互いに非平行に構成することを特徴とする請求項１、３
    のいずれか一つに記載されたマルチビーム走査光学系。
15. 【請求項１５】 主走査範囲の略中心へ至る光束の光軸
    を基準とし、主走査方向の射影成分に於いて、該基準光
    軸に対して像面を略垂直になるように設計し、一方被走
    査面又は画像担持体面は非垂直になるようにし、その結
    果被走査面又は画像担持体面と像面を、主走査方向にて
    互いに非平行に構成することを特徴とする請求項２，４
    のいずれか一つに記載された記録装置。