JP2002323664A - マルチビーム走査光学系及びそれを用いた画像形成装置 - Google Patents
マルチビーム走査光学系及びそれを用いた画像形成装置Info
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Abstract
字を実現することができるマルチビーム走査光学系及び
それを用いた画像形成装置を得ること。 【解決手段】 主走査方向に対し離して配置した複数の
発光部を有する光源手段から射出した複数の光束を偏向
手段に導光する入射光学手段と、偏向手段により偏向さ
れた複数の光束を被走査面上に結像させる走査光学手段
と、偏向手段により偏向された複数の光束の一部を同期
検出用のレンズ部によりスリット面上に集光させた後、
同期検出素子に導光し、同期検出素子からの信号を用い
て被走査面上の走査開始位置のタイミングを複数の光束
毎に制御する同期検出用光学手段とを有するマルチビー
ム走査光学系において、走査光学手段の焦点距離と同期
検出用のレンズ部の焦点距離が異なり、かつ条件式
(A)を満足すること。
Description
学系及びそれを用いた画像形成装置に関し、特に比較的
簡単な構成によって高速で高品位の印字が可能な、例え
ばレーザビームプリンターやデジタル複写機等の画像形
成装置に好適なものである。
タル複写機等の画像形成装置に用いられている走査光学
系は光源から射出された光束を入射光学手段により偏向
手段に導光し、該偏向手段により偏向された光束を走査
光学手段により被走査面である感光ドラム面上にスポッ
ト状に結像させ、該光束で感光ドラム面上を光走査して
いる。
に伴い、高速化への要求が高まってきており、この要求
に答えるため、複数の光源を用いることが検討されてい
る。例えば特開平9-54263号公報では光源として
1個のチップから一直線上に並んだ複数本のレーザ光を
放射するマルチビームレーザーチップを光源としたマル
チビーム走査光学系を提案している。
ては画像の書き出し位置を正確に制御するために画像信
号を書き出す直前に同期検出用光学手段(BD光学系)
を設けるのが一般的である。
主走査方向の要部断面図(主走査断面図)である。同図
において51は光源ユニットであり、例えば半導体レー
ザよりなる発光部(光源)を2つ有している。2つの発
光部は主走査方向及び副走査方向に対して各々離して配
置している。52は開口絞りであり、各発光部から射出
した光束を所望の最適なビーム形状に整形している。5
3はコリメータ−レンズであり、開口絞り52を通過し
た光束を略平行光束に変換している。54はシリンドリ
カルレンズであり、副走査方向のみに所定の屈折力を有
している。尚、開口絞り52、コリメータ−レンズ5
3、そしてシリンドリカルレンズ54等の各要素は入射
光学手段62の一要素を構成している。
より成り、モーター等の駆動手段(不図示)により図中
矢印PA方向に一定速度で回転している。56はfθ特
性を有する走査光学手段であり、第1、第2の2枚のf
θレンズを有している。走査光学手段56は副走査断面
内において光偏向器55の偏向面55a近傍と被走査面
としての感光ドラム面57近傍との間を共役関係にする
ことにより、倒れ補正機能を有している。
ー」と記す。)であり、感光ドラム面57上の走査開始
位置のタイミングを調整するための同期信号検知用の複
数の光束(BD光束)を後述する同期検出素子61側へ
反射させている。59はスリット(以下、「BDスリッ
ト」と記す。)であり、感光ドラム面57と等価な位置
に配されている。60はBDレンズであり、BDミラー
58と同期検出素子61とを共役な関係にするためのも
のであり、BDミラー58の面倒れを補正している。6
1は同期検出素子としての光センサー(以下、「BDセ
ンサー」と記す。)である。尚、折り返しミラー58、
BDスリット59、BDレンズ60、そしてBDセンサ
ー61等の各要素は同期検出用光学手段(BD光学系)
の一要素を構成している。
光束ごとにBD検知を行ない、BDセンサー61からの
出力を用いて感光ドラム面57上への画像記録の走査開
始位置のタイミングを各発光部から射出した光束毎に調
整している。
源)が複数個あるマルチビーム光走査光学系において
は、被走査面上において 様々な理由により各光源から
射出した光束のの主走査方向の相対的な位置関係が走査
するに従い変化すると印字される画像は劣化してしま
う。また走査中において各発光部間の主走査方向の相対
的な位置関係が変化しなくても各発光部間で書き出し位
置がずれているとやはり印字される画像は劣化してしま
う。
ット面上におけるBD光束のピント位置ずれ(BD光束
がBDスリット面上にピントが合っておらず集光しな
い)と被走査面上における走査用の光束のピント位置ず
れがあることが考えられる。
ト面上におけるBD光束のピント位置ずれを説明してい
く。尚、図が見にくくなるのを防ぐため、前述の図全て
において本来ならば図中上側に書かれるべきBDセンサ
ーは省略している。更に図20(A)、図23(A)、
図25(A)、図26(A)ではマージナル光線を省略
している。
光部から出射したA光線と他方の発光部から出射したB
光線を示している)が主走査方向に対して丁度BDスリ
ット上の一端(図では右端)に集光している各瞬間の状態
を表している。図の左から右へ走査されたA光線は丁度
BDスリットの右端にきたときに初めてBDセンサーに
入射し、このときBDセンサーはA光線が入射したこと
を知らせる信号を出力する。次に左から右へ走査された
B光線はA光線と同様に丁度BDスリットの右端にきた
ときに初めてBDセンサーに入射し、BDセンサーはB
光線が入射したことを知らせる信号を出力する。この2
つの信号のタイミングを検知することでA、B光線の書
き出し位置のタイミングを調整している。
主走査断面内でのスリットからみたピントの位置が図2
0(A)に示すように手前側、つまり偏向手段側にδM
だけ相対的にずれると以下に記すような現象が起きA、
B光線の書き出し位置がずれる。ピントずれがなければ
BDスリット右端で集光し、ようやくBDセンサーに入
射し始めるタイミングのA光線はピントずれのため、す
でにBDセンサー面上に入射している(図では左側の破
線で本来のA光線として示している)。実際にBDセン
サーに入射し始めるのは図中左側実線にA光線がきたと
きであり(実際のA光線として示している)、上記破線
と実線がずれている分だけA光線の書き出しタイミング
は速まる。逆にB光線は右側破線のときに(本来のB光
線として示している)、BDセンサーに入射し始めるべ
きところがピントずれのため入射できず、右側実線の位
置にきて(実際のB光線)始めてBDセンサーに入射で
きるようになるため、右側破線と右側実線のずれ分だけ
B光線の書き出しタイミングは遅くなる。このため、B
Dスリット面上における2本の破線の距離に応じてA、
B光線の相対的な書き出し位置はずれることになる。以
下、このときの被走査面上における相対的な書き出し位
置ずれδYbを求めていく。
の距離δYb'はスリット面上から見たピントずれ量δ
Mと各光線がスリット右端にきた時の入射角度の角度差
θb[rad]から決まり、近似的には以下のように記
述できる。
光線とB光線の偏向点がずれていることに起因し、主走
査断面内において偏向面で偏向された光束をスリット面
近傍に集光させるレンズ部を通過する箇所が各光線でず
れるために生じる。
れδYb'がA、B光線間で生じると、A光線がBDセ
ンサーに入射後、B光線がBDセンサーに入射し始める
までに偏向手段(偏向面)が回転する角度φは、BD光学
系のピントずれがない場合の回転角度と比較して、 φ=Arctan((δYb'/2)/Fb) ‥‥‥(2) だけずれることになる。(2)式においてFbは偏向面で
偏向された光束を主走査断面内においてスリット面近傍
に集光させるレンズ部の焦点距離であり、通常δYb'
に対し2桁程度大きいため(2)式は更に以下のように近
似することができる。
bは走査光学手段の焦点距離をFfとすると、走査光学
手段はfθ特性を有するため δYb=2×Ffφ =(Ff/Fb)×δYb' =(Ff/Fb)×(δM×θb) ‥‥‥‥(4) と表すことができる。つまり書き出し位置ずれδYbは
BDスリット面上での相対的な位置ずれδYb'に対し
同期検出用光学手段と走査光学手段の横倍率の比(Ff
/Fb)を掛けた分だけずれることになる。
対しピント位置がずれていると(4)式で示されるδYb
分だけA光線による走査線とB光線による走査線は主走
査方向に一律ずれることになる。これに対し同期検出用
光学手段においてピントずれがなくても図21に示すよ
うに被走査面からみてピントの位置が偏向手段側にδX
ずれていると、A光線とB光線が交わる箇所がδXだけ
偏向手段側にずれることになるため、この場合もA光線
とB光線の主走査方向における相対的な位置ずれδYf
(以下、このような現象を書き出し位置ずれも含め「ド
ット位置ずれ」と呼ぶ。)が発生する。以下、このとき
の相対的なドット位置ずれδYfを図21を参照に求め
ていく。尚、このときのドット位置ずれは走査領域の各
像高の被走査面から見たピントずれに応じて発生するた
め、像面湾曲等の影響によりドット位置ずれの量は一般
には一定にはならない。
手前側、つまり偏向手段側にδXだけ被走査面から見て
ピントがずれている場合における、A、B光線が同一像
高を印字しようとしている各瞬間のA、B光線の位置関
係を示している。この場合距離δXだけピントがずれて
いるため距離δXだけ手前で各光線の位置関係が一致す
る。しかしながら実際の被走査面は距離δXだけ奥にあ
るわけであるから両者の位置関係は近似的に δYf=δX×θf ‥‥‥‥(5) だけずれることになる。なお、θf[rad]は各光線
A,Bがそれぞれある像高にきたときの被走査面への入
射角度の角度差を示している。
れδYb及び走査光学手段のピントずれδYfの両者を
考慮したドット位置ずれδYは δY=δYf−δYb =δX×θf−(Ff/Fb)×δM×θb ‥‥‥‥(6) となる。尚、(6)式右辺でδYfとδYbの符号が異な
っているのは以下の理由のためである。ピントずれが手
前に発生したときに同期検出用光学手段によるものはA
光線による走査線の書き出し位置がB光線による走査線
の書き出し位置に対し書き出し側にずれるのに対し、走
査光学手段によるものはB光線の方が書き出し側にずれ
ることを考慮したためである。
偏向面を光源に正対させた時の偏向面上における各光線
の主走査方向の位置ずれ量をdとすると以下のように近
似することができる。
は δY=[(Fb/Ff)×δX−(Ff/Fb)×δM]×θb ‥‥(8a) または、 δY=[δX−(Ff/Fb)^2×δM]×θf ‥‥‥(8b) のように変形することができる。
前提のような書き方になっているが、実際には光源の数
が更に多い場合でも成り立ち、各発光部間のドット位置
ずれδYの最大ずれ量δYtotalはスリット面上におけ
る各光束の入射角度の最大角度差をθmax[rad]とす
ると δYtotal=[(Fb/Ff)×δX−(Ff/Fb)×δM]×θmax ‥(9) となる。
ずれδYの最大値をδYmaxとすると、ピントずれ量δ
M及びδXが |(Fb/Ff)×δX−(Ff/Fb)×δM|≦δYmax/θmax ・・(10) を満たすようにマルチビーム走査光学系を構成する必要
がある。もっとも上記のように構成した場合、ベストス
ポット位置と被走査面との位置がずれてしまう場合があ
るが、それでもピント位置が許容される深度範囲内にあ
れば画質には殆ど影響を及ぼさない。
副走査方向の解像度の半分程度以下であることが好まし
い。これを超えるようであるならば、隣り合った横線が
ずれたように見え始め印字された結果は非常に見づらい
ものになってしまう。
00dpiの半ドット分に相当)、θmax=0.3[deg]、
Ff=140mm、Fb=70mmとするとき、 δM=0ならばδXは δX≦4.0mm δX=0ならばδMは δM≦1.0mm となる。
の手前にずれた場合において説明してきたが、ピント位
置がBDスリットの奥にずれていたとしても図22〜図
26から分かるように上記と同じことがいえる。
にずれたときの各光線の位置関係を示す為の基準状態を
示す説明図、図23はBDスリットに対してピントが相
対的に奥(反偏向手段)側にずれたときの各光線の位置
関係を示した説明図、図24は被走査面に対してピント
が相対的に奥(反偏向手段)側にずれたときの各光線の
位置関係を示した説明図、図25はBDスリット及び被
走査面に対してピントが相対的に手前(偏向手段)側に
ずれたときの各光線の位置関係を示した説明図、図26
はBDスリット及び被走査面に対してピントが相対的に
奥(反偏向手段)側にずれたときの各光線の位置関係を
示した説明図である。
く同じ場合、(7)式よりBDスリットへの入射角度も
全て同じになるためθmax=0となり、 (9)式から分
かるようにピント位置ずれによるドット位置ずれは発生
しなくなる。 しかしながら上記のような状態にするに
は、各発光部の配置が主走査方向にずれていない状態、
つまり副走査方向に一列に並べた場合、もしくは絞りま
たは絞りの共役点を偏向面上に配置したことにより各光
束の主光線を偏向面上でクロスさせた場合にしかありえ
ない。
な配置にすると特に副走査方向が拡大系に構成されてい
る場合、各発光部間の距離は数μmから十数μm程度と
短くなりすぎ(通常市販されているマルチレーザの発光
部間距離は100μm程度)、クロストークが発生し、
各発光部の光量に差が出るなど安定した発振ができなく
なり、更には寿命が短くなり易い。
には少なくとも主走査方向に関しては絞りに相当するも
のは置かずに偏向面に絞りとしての機能を持たせること
で所望の状態をなすことができるが、この場合、偏向走
査するに従い偏向される光束の幅が変化するためスポッ
ト径が変化し更に光量も変化するため好ましくない。ま
た、絞りの共役点を偏向面上に設ける方法としてリレー
光学系を用いる方法があるがリレー光学系を用いると必
要となる光学素子が増え、スペース的にもコスト的にも
好ましくない。
たないマルチビーム走査光学系の場合、結果としてBD
センサーの縁の部分がBDスリットの役割を果たしてお
り、BDスリット右端をBDセンサー有効部左端、BD
スリット面をBDセンサーの受光面と置き換えて読めば
よい。
左方向から右方向としたが、走査方向が逆になっても書
き出しのタイミングを決めるBDスリットが右端から図
には図示していない右側のBDスリットの左端に変わる
以外、同じことが言える。
高品位の印字を実現できるマルチビーム走査光学系及び
それを用いた画像形成装置の提供を目的とする。
ビーム走査光学系は、主走査方向に対し離して配置した
複数の発光部を有する光源手段から射出した複数の光束
を偏向手段に導光する入射光学手段と、該偏向手段によ
り偏向された複数の光束を被走査面上に結像させる走査
光学手段と、該偏向手段により偏向された複数の光束の
一部を同期検出用のレンズ部によりスリット面上に集光
させた後、同期検出素子に導光し、該同期検出素子から
の信号を用いて該被走査面上の走査開始位置のタイミン
グを該複数の光束毎に制御する同期検出用光学手段と、
を有するマルチビーム走査光学系において、該走査光学
手段の焦点距離をFf、該同期検出用のレンズ部の焦点
距離をFb、該スリットから見た該同期検出素子に導光
される光束の主走査断面内でのピント位置ずれ量をδM
1、該被走査面上から見た各像高のピント位置ずれ量を
δX、許容できる各走査線のドット位置ずれ量をδYm
ax、スリット面への各光束の入射角度の最大角度差を
θmaxとしたとき、Ff≠Fbであり、以下の条件式 |(Fb/Ff)・δX−(Ff/Fb)・δM1|≦δYmax/θmax ・・(A) を満足することを特徴としている。
て、前記許容できる各走査線のドット位置ずれ量は副走
査方向の解像度の1/2以下であることを特徴としてい
る。
おいて、前記同期検出素子に導光される光束の主走査断
面内でのピント位置を前記スリットから相対的に前記同
期検出用光学手段の光軸方向にずらす補正手段を有して
いることを特徴としている。
て、前記スリットまたは該スリットを含むユニットの位
置を前記同期検出用光学手段の光軸方向に対して移動さ
せる補正手段を有していることを特徴としている。
て、前記同期検出用のレンズ部は前記偏向手段と前記ス
リットとの間の光路内に設けられ、該同期検出用のレン
ズ部の少なくとも一部のレンズを前記同期検出用光学手
段の光軸方向に対して移動させる補正手段を有している
ことを特徴としている。
1項の発明において、前記同期検出用のレンズ部は単レ
ンズより成り、前記入射光学手段を構成する光学素子の
一部と一体化されていることを特徴としている。
は、主走査方向に対し離して配置した複数の発光部を有
する光源手段から射出した複数の光束を偏向手段に導光
する入射光学手段と、該偏向手段により偏向された複数
の光束を被走査面上に結像させる走査光学手段と、該偏
向手段により偏向された複数の光束の一部を同期検出用
のレンズ部によりスリット面上に集光させた後、同期検
出素子に導光し、該同期検出素子からの信号を用いて該
被走査面上の走査開始位置のタイミングを該複数の光束
毎に制御する同期検出用光学手段と、を有するマルチビ
ーム走査光学系において、該走査光学手段の焦点距離を
Ff、該同期検出用のレンズ部の焦点距離をFb、該ス
リットから見た該同期検出素子に導光される光束の主走
査断面内でのピント位置ずれ量をδM1、該被走査面上
から見た各像高のピント位置ずれ量をδXとしたとき、
Ff≠Fbであり、かつ、[(Fb/Ff)・δX−(Ff
/Fb)・δM1]がある値を持つことによって発生する
該被走査面上における各走査線のドット位置ずれを補正
する補正手段を有していることを特徴としている。
て、前記被走査面上における各走査線のドット位置ずれ
量は副走査方向の解像度の1/2以下であることを特徴
としている。
おいて、前記複数の発光部を副走査方向に対し離して配
置したことを特徴としている。
て、前記スリットまたは該スリットを含むユニットを前
記被走査面上における各走査線のドット位置ずれ量に応
じて副走査方向に傾斜させていることを特徴としてい
る。
て、前記スリットまたは該スリットを含むユニットを前
記被走査面上における各走査線のドット位置ずれ量に応
じて前記同期検出用光学手段の光軸まわりに回転させる
角度調整手段を有していることを特徴としている。
系は、主走査方向に対し離して配置した複数の発光部を
有する光源手段から射出した複数の光束を偏向手段に導
光する入射光学手段と、該偏向手段により偏向された複
数の光束を被走査面上に結像させる走査光学手段と、該
偏向手段により偏向された複数の光束の一部を同期検出
用のレンズ部により同期検出素子に導光し、該同期検出
素子からの信号を用いて該被走査面上の走査開始位置の
タイミングを該複数の光束毎に制御する同期検出用光学
手段と、を有するマルチビーム走査光学系において、該
走査光学手段の焦点距離をFf、該同期検出用のレンズ
部の焦点距離をFb、該同期検出素子の受光面から見た
該同期検出素子に導光される光束の主走査断面内でのピ
ント位置ずれ量をδM2、該被走査面上から見た各像高
のピント位置ずれ量をδX、許容できる各走査線のドッ
ト位置ずれ量をδYmax、該受光面への各光束の入射角
度の最大角度差をθmaxとしたとき、Ff≠Fbであ
り、以下の条件式 |(Fb/Ff)・δX−(Ff/Fb)・δM2|≦δYmax/θmax ・・(B) を満足することを特徴としている。
いて、前記許容できる各走査線のドット位置ずれ量は副
走査方向の解像度の1/2以下であることを特徴として
いる。
発明において、前記同期検出素子に導光される光束の主
走査断面内でのピント位置を該同期検出素子の受光面か
ら相対的に前記同期検出用光学手段の光軸方向にずらす
補正手段を有していることを特徴としている。
いて、前記同期検出素子または該同期検出素子を含むユ
ニットの位置を前記同期検出用光学手段の光軸方向に対
して移動させる補正手段を有していることを特徴として
いる。
いて、前記同期検出用のレンズ部は前記偏向手段と前記
同期検出素子との間の光路内に設けられ、該同期検出用
のレンズ部の少なくとも一部のレンズを前記同期検出用
光学手段の光軸方向に対して移動させる補正手段を有し
ていることを特徴としている。
何れか1項の発明において、前記同期検出用のレンズ部
は単レンズより成り,前記入射光学手段を構成する光学
素子の一部と一体化されていることを特徴としている。
系は、主走査方向に対し離して配置した複数の発光部を
有する光源手段から射出した複数の光束を偏向手段に導
光する入射光学手段と、該偏向手段により偏向された複
数の光束を被走査面上に結像させる走査光学手段と、該
偏向手段により偏向された複数の光束の一部を同期検出
用のレンズ部により同期検出素子に導光し、該同期検出
素子からの信号を用いて該被走査面上の走査開始位置の
タイミングを該複数の光束毎に制御する同期検出用光学
手段と、を有するマルチビーム走査光学系において、該
走査光学手段の焦点距離をFf、該同期検出用のレンズ
部の焦点距離をFb、該同期検出素子の受光面から見た
該同期検出素子に導光される光束の主走査断面内でのピ
ント位置ずれ量をδM2、該被走査面上から見た各像高
のピント位置ずれ量をδXとしたとき、Ff≠Fbであ
り、かつ、[(Fb/Ff)・δX−(Ff/Fb)・δM
2]がある値を持つことによって発生する該被走査面上
における各走査線のドット位置ずれを補正する補正手段
を有していることを特徴としている。
いて、前記被走査面上における各走査線のドット位置ず
れ量は副走査方向の解像度の1/2以下であることを特
徴としている。
発明において、前記複数の発光部を副走査方向に対し離
して配置したことを特徴としている。
系は、主走査方向に対し離して配置した複数の発光部を
有する光源手段から射出した複数の光束を偏向手段に導
光する入射光学手段と、該偏向手段により偏向された複
数の光束を被走査面上に結像させる走査光学手段と、該
偏向手段により偏向された複数の光束の一部を同期検出
用のレンズ部によりスリット面上に集光させた後、同期
検出素子に導光し、該同期検出素子からの信号を用いて
該被走査面上の走査開始位置のタイミングを該複数の光
束毎に制御する同期検出用光学手段と、を有するマルチ
ビーム走査光学系において、該走査光学手段の焦点距離
をFf、該同期検出用のレンズ部の焦点距離をFb、該
スリットから見た該同期検出素子に導光される光束の主
走査断面内でのピント位置ずれ量をδM1、前記被走査
面上から見た各像高のピント位置ずれ量をδXとしたと
き、Ff≠Fbであり、かつ、[(Fb/Ff)・δX−
(Ff/Fb)・δM1]がある値を持つことによって発
生する該被走査面上における各走査線のドット位置ずれ
量が副走査方向の解像度の1/2以下であることを特徴
としている。
系は、主走査方向に対し離して配置した複数の発光部を
有する光源手段から射出した複数の光束を偏向手段に導
光する入射光学手段と、該偏向手段により偏向された複
数の光束を被走査面上に結像させる走査光学手段と、該
偏向手段により偏向された複数の光束の一部を同期検出
用のレンズ部により同期検出素子に導光し、該同期検出
素子からの信号を用いて該被走査面上の走査開始位置の
タイミングを該複数の光束毎に制御する同期検出用光学
手段と、を有するマルチビーム走査光学系において、該
走査光学手段の焦点距離をFf、該同期検出用のレンズ
部の焦点距離をFb、該同期検出素子の受光面から見た
該同期検出素子に導光される光束の主走査断面内でのピ
ント位置ずれ量をδM2、前記被走査面上から見た各像
高のピント位置ずれ量をδXとしたとき、Ff≠Fbで
あり、かつ、[(Fb/Ff)・δX−(Ff/Fb)・δ
M2]がある値を持つことによって発生する該被走査面
上における各走査線のドット位置ずれ量が副走査方向の
解像度の1/2以下であることを特徴としている。
項1乃至22の何れか1項に記載のマルチビーム走査光
学系と、前記被走査面に配置された感光体と、前記マル
チビーム走査光学系で走査された光束によって前記感光
体上に形成された静電潜像をトナー像として現像する現
像器と、現像されたトナー像を被転写材に転写する転写
器と、転写されたトナー像を被転写材に定着させる定着
器とを有することを特徴としている。
項1乃至22の何れか1項に記載のマルチビーム走査光
学系と、外部機器から入力したコードデータを画像信号
に変換して前記マルチビーム走査光学系に入力せしめる
プリンタコントローラとを有していることを特徴として
いる。
施形態1のマルチビーム走査光学系の主走査方向の要部
断面図(主走査断面図)である。
軸と光偏向器により偏向された光束とが形成する面を主
走査断面、走査光学手段の光軸を含み主走査断面と直交
する面を副走査断面と定義する。
段)であり、例えば半導体レーザよりなる2つの発光部
(光源)1a,1bを有している。尚、発光部は3つ以
上でも良い。2つの発光部1a,1bは図2に示すよう
に主走査方向及び副走査方向に対して各々離して配置し
ており、発光部間の距離は副走査方向よりも主走査方向
の方が長い。これは実際に必要な副走査方向の発光部間
の距離に対し実際の発光部間の距離の方が長く、2つの
発光部1a,1bを持つ光源ユニット1を回転すること
によって、副走査方向の発光部間距離を所望の値にして
いるためである。
1a,1bから出射された発散光束を略平行光束に変換
している。
方向のみに所定の屈折力を有している。尚、シリンドリ
カルレンズ4は後述するBDレンズ部8と一体成形され
ている。
から射出し、コリメータ−レンズ2及びシリンドリカル
レンズ4を透過した光束を所望の最適なビーム形状に整
形している。本実施形態ではこの開口絞り3を後述する
偏向手段5の偏向面5aに近づけることにより各発光部
1a,1bから照射される光束の偏向点を近づけドット
位置ずれを軽減している。つまり前記式(7a)及び(7
b)のdの値を小さくすることで偏向面への入射角度の
角度差を小さくし、最終的にドット位置ずれδYを軽減
している。
ルレンズ4、そして開口絞り3等の各要素は入射光学手
段14の一要素を構成している。
えば回転多面鏡より成り、モーター等の駆動手段(不図
示)により図中矢印PA方向に一定速度で回転してい
る。
り、第1、第2の2枚の光学素子(fθレンズ)6a,
6bを有し、光偏向器5により偏向された2つの光束を
被走査面7上にスポット状に結像させ、2本の走査線を
形成している。走査光学手段6は副走査断面内において
光偏向器5の偏向面5aもしくはその近傍と感光ドラム
面7もしくはその近傍との間を共役関係にすることによ
り、倒れ補正機能を有している。
レンズ部」と記す。)であり、単一のアナモフィックな
レンズより成り、シリンドリカルレンズ4と一体的に形
成されており、光偏向器5と後述するBDスリット9と
の間の光路内に設けられている。このBDレンズ部8は
後述する同期検出素子10の近傍に設けたスリット9面
上に同期信号検知用の2つの光束(BD光束)を結像さ
せている。
スリット」と記す。)であり、BDレンズ部8により収
束されたBD光束の集光点もしくはその近傍に配されて
おり、画像の書き出し位置を決めている。
(以下、「BDセンサー」と記す。)であり、本実施形
態では該BDセンサー10からの出力信号を検知して得
られた同期信号(BD信号)を用いて感光ドラム面7上
への画像記録の走査開始位置のタイミングを各発光部か
ら射出した光束毎に調整している。
はスペース的な問題点から、該BDレンズ部8の焦点距
離Fbを走査光学手段6の焦点距離Ffよりも短くなる
ように設定している。また本実施形態においては上記の
如くシリンドリカルレンズ4とBDレンズ部8とを一体
成形することで、簡易に構成している。更にBDレンズ
部8に入射する光束は主走査断面内においては略平行光
束、副走査断面内においては発散光束となっており、こ
の光束をBDスリット上で集光させるため BDレンズ
部8はアナモフィックなレンズとしている。 尚、BD
レンズ部8、BDスリット9、そしてBDセンサー10
等の各要素は同期検出用光学手段(BD光学系)の一要
素を構成している。
ユニット1から光変調され射出した2つの光束はコリメ
ータ−レンズ2により略平行光束に変換され、シリンド
リカルレンズ4に入射する。シリンドリカルレンズ4に
入射した光束のうち主走査断面内においてはそのままの
状態で射出する。また副走査断面内においては収束して
開口絞り3を介して光偏向器5の偏向面5aにほぼ線像
(主走査方向に長手の線像)として結像する。その際、
開口絞り3によってその光束断面の大きさが制限され
る。そして光偏向器5の偏向面5aで反射偏向された2
つの光束は走査光学手段6により感光ドラム面7上にス
ポット状に結像され、該光偏向器5を矢印PA方向に回
転させることによって、該感光ドラム面7上を矢印SB
方向(主走査方向)に等速度で光走査している。これに
より記録媒体である感光ドラム面7上に画像記録を行な
っている。
に該感光ドラム面7上の走査開始位置のタイミングを調
整する為に、光偏向器5で反射偏向された2つの光束の
一部の同期信号検知用の光束(BD光束)をBDレンズ
部8により主走査断面に対しBDスリット9面上に集光
させた後、BDセンサー10に導光している。そしてB
Dセンサー10からの出力信号を検知して得られた同期
信号(BD信号)を用いて感光ドラム面7上への画像記
録の走査開始位置のタイミングを各発光部から射出され
た光束毎に調整している。
たBD光束のピント位置と被走査面7上から見た走査用
の光束のピント位置がずれていると、図19〜図26を
用いて前述した如くA,B光線の書き出し位置がずれた
り、走査中のA,B光線の主走査方向の相対的な位置関
係が変化したりして印字画像が劣化するという問題点が
発生する。
(A)を満足するように各要素を設定することにより、
上記の問題点を解決している。即ち、走査光学手段の焦
点距離をFf、該同期検出用光学手段の焦点距離をF
b、BDスリット9から見たBDセンサー10に導光さ
れる光束の主走査断面内でのピント位置ずれ量をδM
1、被走査面上から見た各像高のピント位置ずれ量をδ
X、許容できる各走査線のドット位置ずれ量をδYma
x、BDスリット9面への各光束の入射角度の最大角度
差をθmaxとしたとき、Ff≠Fbであり、以下の条件
式(A) |(Fb/Ff)・δX−(Ff/Fb)・δM1|≦δYmax/θmax ‥(A) を満足させている。
を1200dpiとし、δYmax=10.5μm,θmax=
0.3[deg]、走査光学手段の焦点距離Ff=140mm、
同期検出用のレンズ部の焦点距離Fb=70mmと設定し
たとき、条件式(A)の左辺(|(Fb/Ff)×δX−
(Ff/Fb)×δM|)の値を2mm以下になるように設
定している。ちなみに、 δM1=0ならば、δXは δX ≦4.0mm、 δX =0ならば、δM1は δM1≦1.0mm となる。これにより本実施形態では高速で高品位な印字
を実現している。
ドット位置ずれ量δYmaxを副走査方向の解像度の1/
2以下となるように設定している。
量は副走査方向の解像度の1/2以下が好ましい理由を
以下に説明する。仮に光源の数を2つとし、ドットずれ
量が1ドット分あると仮定した場合、本来の印字箇所お
いて、1ドット分前もしくは1ドット分後の画像が印字
され、本来印字されなくても良い箇所で印字されたり、
逆に印字されるべき箇所で印字されないと言うことが起
こり、非常に見づらい印字状態になってしまう。上記の
ような現象を考えるとドットずれ量は0であることが望
ましいのであるが、実際に行うには非常に困難である。
また、1/2ドット(1200dpiでは10μm程度)以
下と少量であるならば、実際に印字された画像を見ても
見づらさを感じることはない。逆に1/2ドットを超え
るほどのドットずれが発生すると実際に印字される画像
にもよるが目で見ても次第に認識できるようになり印字
状態として良い状態とはいえなくなる。
に光源の数を2つに限定したが、このような現象は光源
の数に限らず発生するため、ドットずれ量の最大値を1
/2ドット以下にする必要がある。
10に入射し、BDセンサー10から出力信号が発生し
てから感光ドラム7に印字を開始するまでの時間間隔と
B光線がBDセンサー10に入射し、BDセンサー10
から出力信号が発生してから感光ドラム7に印字を開始
するまでの時間間隔は等しいものとしている。
ンズ2によって光源ユニット1から射出した各光束を略
平行光束に変換しているが、これに限らず、例えば収束
光束もしくは発散光束に変換しても前述の実施形態1と
同様な効果を得ることができる。
ビーム)を用いる場合について説明したが、これに限ら
ず、3本以上の光束でも良い。また本実施形態では走査
光学手段を2枚のレンズより構成したが、これに限ら
ず、1枚もしくは3枚以上で構成しても良い。
のマルチビーム走査光学系の主走査方向の要部断面図
(主走査断面図)、図4は図3に示した本発明に適用さ
れる調整手段の要部概略図である。図3,図4において
図1に示した要素と同一要素には同符番を付している。
異なる点はBDセンサー10に導光されるBD光束の主
走査断面内でのピント位置を補正手段の一要素を構成す
る調整手段によりBDスリット9から相対的にBD光学
系の光軸方向にずらして構成することによって前記条件
式(A)を満足させたことである。その他の構成及び光
学的作用は実施形態1と略同様であり、これにより同様
な効果を得ている。
平坦に近く、かつピント位置にBDスリット9を配置す
ると条件式(A)の左辺(|(Fb/Ff)×δX−(F
f/Fb)×δM|)の値が無視できない値を持つよう
な場合は、図3に示すように始めからBDスリット9を
調整手段220(図4)によってピント位置からBD光
学系の光軸方向に移動させることによって、条件式
(A)を満足させている。これにより高速で高品位の印
字を実現している。
について図4を用いて説明する。
20によりBD光学系の光軸方向へ移動調整が可能であ
る。即ち、同図に示すようにBDスリット9は支持体2
21に接着等により固定されている。支持体221はガ
イド222に嵌装されて光軸方向へ移動可能となってい
る。保持体223は画像形成装置内に固定されている。
ガイド222は装置の不動部材に固定された「コ字形
状」の保持体223に固定されている。保持体223と
支持体221との間には圧縮性のバネ224が介在し、
支持体221に図の左方へ向かう弾性力を作用させてい
る。保持体223に螺装された調整螺子225は、その
先端部を調整手段220に右側から当接させて上記バネ
224の弾性力による支持体の移動を留める。従って調
整螺子225を送れば支持体221を図の右側へ、また
調整螺子225を弛めれば支持体221を左側へ変位さ
せることができ、測定された被走査面上のA、B光線の
ドット位置ずれ量δYに基づいて、条件式(A)を満た
すようにBDスリット9の位置を光軸方向において移動
調整する。
のマルチビーム走査光学系の主走査方向の要部断面図
(主走査断面図)である。同図において図1に示した要
素と同一要素には同符番を付している。
なる点はBDスリット9を含むユニット13を補正手段
の一要素を構成する調整手段220によりBD光学系の
光軸方向に移動させることによって条件式(A)を満足
させたことと、光偏向器の回転方向を逆方向(図中矢印
C方向)に回転させて構成したこと、及びシリンドリカ
ルレンズ4とBDレンズ部8を別部材としたことであ
る。その他の構成及び光学的作用は実施形態1と略同様
であり、これにより同様な効果を得ている。
モーター等の駆動手段(不図示)により実施形態1の回
転方向とは逆方向の図中矢印C方向に一定速度で回転さ
せている。これはスペースの問題で走査光学手段6と入
射光学手段14との間に同期検出用光学手段(BD光学
系)を配置することができなくなった為の処置である。
9面上における各BD光束のピントの位置と被走査面7
上における走査用の光束のピントの位置がずれている
と、前述した如くA,B光線の書き出し位置がずれた
り、走査中のA,B光線の主走査方向の相対的な位置関
係が変化したりして印字画像が劣化するという問題点が
発生する。
するためδYmax=6μm、θmax=0.3[deg]としてい
るため、条件式(A)の左辺(|(Fb/Ff)×δX−
(Ff/Fb)×δM|)の値は1.15mm以下に設定す
る必要があり、調整無しでこれだけの光学性能を有する
マルチビーム走査光学系を安定して構成するのは非常に
難しい。
よりBDスリット9を含むユニット13を図5に示す矢
印Dの如くBD光学系の光軸方向に移動させることによ
って、BDスリット9面上におけるBD光束の主走査断
面内での集光状態を調整し、ドット位置ずれを改善して
いる。これにより上記の仕様、即ち条件式(A)を満足
させ、高速で高品位の印字を実現している。
のマルチビーム走査光学系の主走査方向の要部断面図
(主走査断面図)である。同図において図5に示した要
素と同一要素には同符番を付している。
なる点はBDスリット9及び該BDスリット9を含むユ
ニット13を固定とし、BDレンズ部8を補正手段の一
要素を構成する調整手段によりBD光学系の光軸方向に
移動させることによって条件式(A)を満足させたこと
である。その他の構成及び光学的作用は実施形態3と略
同様であり、これにより同様な効果を得ている。
該BDスリット9を含むユニット13を固定しており、
単一のレンズを有するBDレンズ部8を前述の実施形態
3と同様にシリンドリカルレンズ4とは一体化せずに別
個に構成している。
9面上における各BD光束のピントの位置と被走査面7
上における走査用の光束のピントの位置がずれている
と、前述した如くA,B光線の書き出し位置がずれた
り、走査中のA,B光線の主走査方向の間隔が変化した
りして印字画像が劣化するという問題点が発生する。
レンズ部8を図中矢印Fに示す如くBD光学系の光軸方
向に移動させることによって、BDスリット9面上にお
けるBD光束の主走査断面内での集光状態を調整し、こ
れにより上記の条件式(A)を満足させ、高品位の印字
を実現している。
の像面湾曲の程度が製品毎にかなり安定し、かつピント
位置にBDスリット9を配置すると条件式(A)の左辺
(|(Fb/Ff)×δX−(Ff/Fb)×δM|)の値
が無視できない値を持つような場合は、予めBDレンズ
部8の位置を光軸上ずらしておくことにより主走査断面
内でのピントの位置を変えておき、これにより条件式
(A)を満たすようにしても良い。
のマルチビーム走査光学系の主走査方向の要部断面図
(主走査断面図)、図8は図7に示した角度調整手段の
要部斜視図である。図7において図1に示した要素と同
一要素には同符番を付している。
点距離をFf、同期検出用のレンズ部8の焦点距離をF
b、BDスリット9から見たBDセンサー10に導光さ
れるBD光束の主走査断面内でのピント位置ずれ量をδ
M1、被走査面7上から見た各像高のピント位置ずれ量
をδXとしたとき、Ff≠Fbであり、かつ、上記条件
式(A)の左辺(|(Fb/Ff)×δX−(Ff/Fb)
×δM1|)がある値を持つことによって発生する被走
査面上における各走査線のドット位置ずれを図8に示す
補正手段の一要素を構成する角度調整手段15によりB
Dスリット9または該BDスリット9を含むユニット1
6を上記被走査面上における各走査線のドット位置ずれ
量に応じてBD光学系の光軸周りに回転させることによ
って補正している。
走査線のドット位置ずれ量が副走査方向の解像度の1/
2以下と成るように設定している。
図2に示すように副走査方向においても各発光部1a,
1bが離れて配置されており、副走査方向に対して光線
の通過する箇所が各発光部1a,1bに対応するA,B
光線で異なっている。
より図9(A),(B)及び図10(A),(B)に示
すようにBDスリット9を所定方向へ回転させることに
より、A光線に対してB光線がBDセンサー10に入射
し始めるタイミングを変えている。
ト9の傾斜と各光線A,Bの印字位置(調整前)を示す
説明図、図10(A),(B)は各々BDスリット9の
傾斜と各光線A,Bの印字位置(調整後)を示す説明図
である。
センサー10に導光される各BD光束の主走査断面内で
のピント位置ずれδM1と、被走査面7上における各像
高のピント位置ずれδXとによって本来なら発生するは
ずのドットずれを角度調整手段15を用いてBDスリッ
ト9を回転調整することにより補正(キャンセル)して
いる。これにより高速で高品位な印字を実現している。
光学系を用いて画像形成を行なう光学的作用は前述の実
施形態1と略同様である。
6のマルチビーム走査光学系の主走査方向の要部断面図
(主走査断面図)、図12(A),(B),(C)は各
々図11のBDスリット9の要部斜視図である。図1
1、図12において図7に示した要素と同一要素には同
符番を付している。
なる点は角度調整手段を持たず、始めからBDスリット
9または該BDスリット9を含むユニット16を被走査
面上における各走査線のドット位置ずれ量に応じて副走
査方向に傾斜させることによってドットずれを補正(キ
ャンセル)したことである。その他の構成及び光学的作
用は実施形態5と略同様であり、これにより同様な効果
を得ている。
製品毎にかなり安定し、かつピント位置にBDスリット
9を配置すると条件式(A)の左辺(|(Fb/Ff)×
δX−(Ff/Fb)×δM1|)が無視できない値を持
つような場合は、図11及び図12に示すように始めか
らBDスリット9を被走査面上における各走査線のドッ
ト位置ずれ量に応じて副走査方向に傾斜させることによ
って、ドットずれを補正(キャンセル)している。これ
により高速で高品位な印字を実現している。
14,図15,図16は各々順に本発明の実施形態7,
8,9,10のマルチビーム走査光学系の主走査方向の
要部断面図(主走査断面図)である。図13,図14,
図15,図16において図1,図3,図5,図6に示し
た要素と同一要素には同符番を付している。
8は実施形態2と、実施形態9は実施形態3と、実施形
態10は実施形態4と対応しており、これら各実施形態
7,8,9,10において前述の実施形態1,2,3,
4と共通して異なる点は装置全体の簡素化及び低コスト
化を図るためにBDスリット9を用いずに構成したこと
である。その他の構成及び光学的作用は対応する実施形
態1,2,3,4と略同様であり、これにより同様な効
果を得ている。
てBDセンサー10の有効端が前述の対応する各実施形
態1,2,3,4におけるBDスリット9に相当する作
用をする。よって各実施形態7,8,9,10において
は対応する各実施形態1,2,3,4で行った内容をB
Dスリット9面をBDセンサー10の受光面と置き換え
て実施している。これにより前述の対応する実施形態と
同様な効果を得ている。
Dセンサー10の受光面から見た該BDセンサー10に
導光される光束の主走査断面内でのピント位置ずれ量を
δM2、被走査面上から見た各像高のピント位置ずれ量
をδX、許容できる各走査線のドット位置ずれ量をδY
max、BDセンサー10の受光面への各光束の入射角度
の最大角度差をθmaxとしたとき、Ff≠Fbであり、
以下の条件式 |(Fb/Ff)・δX−(Ff/Fb)・δM2|≦δYmax/θmax ‥(B) を満足するように各要素を設定している。
おいてはBDスリット及びBDレンズを用いずに構成す
ることにより、装置全体の簡素化及び低コスト化を図り
つつ比較的簡単な構成によって高速で高品位の印字を実
現している。
形態1乃至10の何れかのマルチビーム走査光学系を用
いた画像形成装置(電子写真プリンタ)の実施形態を示
す副走査方向の要部断面図である。図17において、符
号104は画像形成装置を示す。この画像形成装置10
4には、パーソナルコンピュータ等の外部機器117か
らコードデータDcが入力する。このコードデータDc
は、装置内のプリンタコントローラ111によって、画
像データ(ドットデータ)Diに変換される。この画像
データDiは、各実施形態1乃至10の何れかで示した
光走査ユニット100に入力される。そして、この光走
査ユニット(マルチビーム走査光学系)100からは、
画像データDiに応じて変調された光ビーム(光束)1
03が出射され、この光ビーム103によって感光ドラ
ム101の感光面が主走査方向に走査される。
101は、モータ115によって時計廻りに回転させら
れる。そして、この回転に伴って、感光ドラム101の
感光面が光ビーム103に対して、主走査方向と直交す
る副走査方向に移動する。感光ドラム101の上方に
は、感光ドラム101の表面を一様に帯電せしめる帯電
ローラ102が表面に当接するように設けられている。
そして、帯電ローラ102によって帯電された感光ドラ
ム101の表面に、前記光走査ユニット100によって
走査される光ビーム103が照射されるようになってい
る。
画像データDiに基づいて変調されており、この光ビー
ム103を照射することによって感光ドラム101の表
面に静電潜像を形成せしめる。この静電潜像は、上記光
ビーム103の照射位置よりもさらに感光ドラム101
の回転方向の下流側で感光ドラム101に当接するよう
に配設された現像器107によってトナー像として現像
される。
は、感光ドラム101の下方で、感光ドラム101に対
向するように配設された転写ローラ(転写器)108に
よって被転写材たる用紙112上に転写される。用紙1
12は感光ドラム101の前方(図17において右側)
の用紙カセット109内に収納されているが、手差しで
も給紙が可能である。用紙カセット109端部には、給
紙ローラ110が配設されており、用紙カセット109
内の用紙112を搬送路へ送り込む。
された用紙112はさらに感光ドラム101後方(図1
7において左側)の定着器へと搬送される。定着器は内
部に定着ヒータ(図示せず)を有する定着ローラ113
とこの定着ローラ113に圧接するように配設された加
圧ローラ114とで構成されており、転写部から撒送さ
れてきた用紙112を定着ローラ113と加圧ローラ1
14の圧接部にて加圧しながら加熱することにより用紙
112上の未定着トナー像を定着せしめる。更に定着ロ
ーラ113の後方には排紙ローラ116が配設されてお
り、定着された用紙112を画像形成装置の外に排出せ
しめる。
ントコントローラ111は、先に説明したデータの変換
だけでなく、モータ115を始め画像形成装置内の各部
や、光走査ユニット100内のポリゴンモータなどの制
御を行う。
(尚、BDスリットを持たない場合は同期検出素子の受
光面)から見た同期検出素子に導光される光束の主走査
断面内でのピント位置ずれ量をδM、被走査面から見た
各像高のピント位置ずれ量をδXとしたとき、該ピント
位置ずれ量δM及びδXが条件式(A)[BDスリット
を持たない場合は条件式(B)]を満足するように各要
素を設定することにより、比較的簡単な構成によって高
速で高品位の印字を実現することができるマルチビーム
走査光学系及びそれを用いた画像形成装置を達成するこ
とができる。
ト(尚、BDスリットを持たない場合は同期検出素子の
受光面)から見た同期検出素子に導光される光束の主走
査断面内でのピント位置ずれδMと、被走査面から見た
各像高のピント位置ずれδXにより条件式(A)[BD
スリットを持たない場合は条件式(B)]の左辺がある
値を持つことによって発生するドットずれを補正手段に
より補正することにより、比較的簡単な構成によって高
速で高品位の印字を実現することができるマルチビーム
走査光学系及びそれを用いた画像形成装置を達成するこ
とができる。
線の印字位置(調整前)を示す説明図
光線の印字位置(調整後)を示す説明図
図
(電子写真プリンタ)の構成例を示す副走査方向の要部
断面図
面図
関係を示した説明図
手段)側にずれたときの各光線の位置関係を示した説明
図
段)側にずれたときの各光線の位置関係を示した説明図
関係を示した説明図
手段)側にずれたときの各光線の位置関係を示した説明
図
段)側にずれたときの各光線の位置関係を示した説明図
が手前(偏向手段)側にずれたときの各光線の位置関係
を示した説明図
が奥(反偏向手段)側にずれたときの各光線の位置関係
を示した説明図
ビーム走査光学系は、少なくとも主走査方向に対し離し
て配置した複数の発光部を有する光源手段から射出した
複数の光束を偏向手段に導光する入射光学手段と、該偏
向手段により偏向された複数の光束を被走査面上に結像
させる走査光学手段と、該偏向手段により偏向された複
数の光束を同期検出用のレンズ部によりスリット面上に
集光させた後、同期検出素子に導光し、該同期検出素子
からの信号を用いて該被走査面上の走査開始位置のタイ
ミングを該複数の光束に対して制御する同期検出用光学
手段と、を有するマルチビーム走査光学系において、該
走査光学手段の焦点距離をFf、該同期検出用のレンズ
部の焦点距離をFb、該スリットから見た該同期検出素
子に導光される光束の主走査断面内でのピント位置ずれ
量をδM1、該被走査面上から見た各像高のピント位置
ずれ量をδX、許容できる各走査線のドット位置ずれ量
をδYmax、スリット面への各光束の入射角度の最大角
度差をθmaxとしたとき、Ff≠Fbであり、以下の条
件式 |(Fb/Ff)・δX−(Ff/Fb)・δM1|≦δY
max/θmax を満足することを特徴としている。
は、少なくとも主走査方向に対し離して配置した複数の
発光部を有する光源手段から射出した複数の光束を偏向
手段に導光する入射光学手段と、該偏向手段により偏向
された複数の光束を被走査面上に結像させる走査光学手
段と、該偏向手段により偏向された複数の光束を同期検
出用のレンズ部によりスリット面上に集光させた後、同
期検出素子に導光し、該同期検出素子からの信号を用い
て該被走査面上の走査開始位置のタイミングを該複数の
光束に対して制御する同期検出用光学手段と、を有する
マルチビーム走査光学系において、該走査光学手段の焦
点距離をFf、該同期検出用のレンズ部の焦点距離をF
b、該スリットから見た該同期検出素子に導光される光
束の主走査断面内でのピント位置ずれ量をδM1、該被
走査面上から見た各像高のピント位置ずれ量をδXとし
たとき、Ff≠Fbであり、かつ、[(Fb/Ff)・δ
X−(Ff/Fb)・δM1]がある値を持つことによっ
て発生する該被走査面上における各走査線のドット位置
ずれを補正する補正手段を有していることを特徴として
いる。
系は、少なくとも主走査方向に対し離して配置した複数
の発光部を有する光源手段から射出した複数の光束を偏
向手段に導光する入射光学手段と、該偏向手段により偏
向された複数の光束を被走査面上に結像させる走査光学
手段と、該偏向手段により偏向された複数の光束を同期
検出用のレンズ部により同期検出素子に導光し、該同期
検出素子からの信号を用いて該被走査面上の走査開始位
置のタイミングを該複数の光束に対して制御する同期検
出用光学手段と、を有するマルチビーム走査光学系にお
いて、該走査光学手段の焦点距離をFf、該同期検出用
のレンズ部の焦点距離をFb、該同期検出素子の受光面
から見た該同期検出素子に導光される光束の主走査断面
内でのピント位置ずれ量をδM2、該被走査面上から見
た各像高のピント位置ずれ量をδX、許容できる各走査
線のドット位置ずれ量をδYmax、該受光面への各光束
の入射角度の最大角度差をθmaxとしたとき、Ff≠F
bであり、以下の条件式 |(Fb/Ff)・δX−(Ff/Fb)・δM2|≦δY
max/θmax を満足することを特徴としている。
系は、少なくとも主走査方向に対し離して配置した複数
の発光部を有する光源手段から射出した複数の光束を偏
向手段に導光する入射光学手段と、該偏向手段により偏
向された複数の光束を被走査面上に結像させる走査光学
手段と、該偏向手段により偏向された複数の光束を同期
検出用のレンズ部により同期検出素子に導光し、該同期
検出素子からの信号を用いて該被走査面上の走査開始位
置のタイミングを該複数の光束に対して制御する同期検
出用光学手段と、を有するマルチビーム走査光学系にお
いて、該走査光学手段の焦点距離をFf、該同期検出用
のレンズ部の焦点距離をFb、該同期検出素子の受光面
から見た該同期検出素子に導光される光束の主走査断面
内でのピント位置ずれ量をδM2、該被走査面上から見
た各像高のピント位置ずれ量をδXとしたとき、Ff≠
Fbであり、かつ、[(Fb/Ff)・δX−(Ff/F
b)・δM2]がある値を持つことによって発生する該被
走査面上における各走査線のドット位置ずれを補正する
補正手段を有していることを特徴としている。
系は、少なくとも主走査方向に対し離して配置した複数
の発光部を有する光源手段から射出した複数の光束を偏
向手段に導光する入射光学手段と、該偏向手段により偏
向された複数の光束を被走査面上に結像させる走査光学
手段と、該偏向手段により偏向された複数の光束を同期
検出用のレンズ部によりスリット面上に集光させた後、
同期検出素子に導光し、該同期検出素子からの信号を用
いて該被走査面上の走査開始位置のタイミングを該複数
の光束に対して制御する同期検出用光学手段と、を有す
るマルチビーム走査光学系において、該走査光学手段の
焦点距離をFf、該同期検出用のレンズ部の焦点距離を
Fb、該スリットから見た該同期検出素子に導光される
光束の主走査断面内でのピント位置ずれ量をδM1、前
記被走査面上から見た各像高のピント位置ずれ量をδX
としたとき、Ff≠Fbであり、かつ、[(Fb/Ff)
・δX−(Ff/Fb)・δM1]がある値を持つことに
よって発生する該被走査面上における各走査線のドット
位置ずれ量が副走査方向の解像度の1/2以下であるこ
とを特徴としている。
系は、少なくとも主走査方向に対し離して配置した複数
の発光部を有する光源手段から射出した複数の光束を偏
向手段に導光する入射光学手段と、該偏向手段により偏
向された複数の光束を被走査面上に結像させる走査光学
手段と、該偏向手段により偏向された複数の光束を同期
検出用のレンズ部により同期検出素子に導光し、該同期
検出素子からの信号を用いて該被走査面上の走査開始位
置のタイミングを該複数の光束に対して制御する同期検
出用光学手段と、を有するマルチビーム走査光学系にお
いて、該走査光学手段の焦点距離をFf、該同期検出用
のレンズ部の焦点距離をFb、該同期検出素子の受光面
から見た該同期検出素子に導光される光束の主走査断面
内でのピント位置ずれ量をδM2、前記被走査面上から
見た各像高のピント位置ずれ量をδXとしたとき、Ff
≠Fbであり、かつ、[(Fb/Ff)・δX−(Ff/F
b)・δM2]がある値を持つことによって発生する該被
走査面上における各走査線のドット位置ずれ量が副走査
方向の解像度の1/2以下であることを特徴としてい
る。
Claims (24)
- 【請求項1】 主走査方向に対し離して配置した複数の
発光部を有する光源手段から射出した複数の光束を偏向
手段に導光する入射光学手段と、該偏向手段により偏向
された複数の光束を被走査面上に結像させる走査光学手
段と、該偏向手段により偏向された複数の光束の一部を
同期検出用のレンズ部によりスリット面上に集光させた
後、同期検出素子に導光し、該同期検出素子からの信号
を用いて該被走査面上の走査開始位置のタイミングを該
複数の光束毎に制御する同期検出用光学手段と、を有す
るマルチビーム走査光学系において、 該走査光学手段の焦点距離をFf、該同期検出用のレン
ズ部の焦点距離をFb、該スリットから見た該同期検出
素子に導光される光束の主走査断面内でのピント位置ず
れ量をδM1、該被走査面上から見た各像高のピント位
置ずれ量をδX、許容できる各走査線のドット位置ずれ
量をδYmax、スリット面への各光束の入射角度の最大
角度差をθmaxとしたとき、Ff≠Fbであり、以下の
条件式 |(Fb/Ff)・δX−(Ff/Fb)・δM1|≦δY
max/θmax を満足することを特徴とするマルチビーム走査光学系。 - 【請求項2】 前記許容できる各走査線のドット位置ず
れ量は副走査方向の解像度の1/2以下であることを特
徴とする請求項1記載のマルチビーム走査光学系。 - 【請求項3】 前記同期検出素子に導光される光束の主
走査断面内でのピント位置を前記スリットから相対的に
前記同期検出用光学手段の光軸方向にずらす補正手段を
有していることを特徴とする請求項1又は2記載のマル
チビーム走査光学系。 - 【請求項4】 前記スリットまたは該スリットを含むユ
ニットの位置を前記同期検出用光学手段の光軸方向に対
して移動させる補正手段を有していることを特徴とする
請求項3記載のマルチビーム走査光学系。 - 【請求項5】 前記同期検出用のレンズ部は前記偏向手
段と前記スリットとの間の光路内に設けられ、該同期検
出用のレンズ部の少なくとも一部のレンズを前記同期検
出用光学手段の光軸方向に対して移動させる補正手段を
有していることを特徴とする請求項3記載のマルチビー
ム走査光学系。 - 【請求項6】 前記同期検出用のレンズ部は単レンズよ
り成り、前記入射光学手段を構成する光学素子の一部と
一体化されていることを特徴とする請求項1乃至4の何
れか1項に記載のマルチビーム走査光学系。 - 【請求項7】 主走査方向に対し離して配置した複数の
発光部を有する光源手段から射出した複数の光束を偏向
手段に導光する入射光学手段と、該偏向手段により偏向
された複数の光束を被走査面上に結像させる走査光学手
段と、該偏向手段により偏向された複数の光束の一部を
同期検出用のレンズ部によりスリット面上に集光させた
後、同期検出素子に導光し、該同期検出素子からの信号
を用いて該被走査面上の走査開始位置のタイミングを該
複数の光束毎に制御する同期検出用光学手段と、を有す
るマルチビーム走査光学系において、 該走査光学手段の焦点距離をFf、該同期検出用のレン
ズ部の焦点距離をFb、該スリットから見た該同期検出
素子に導光される光束の主走査断面内でのピント位置ず
れ量をδM1、該被走査面上から見た各像高のピント位
置ずれ量をδXとしたとき、Ff≠Fbであり、かつ、
[(Fb/Ff)・δX−(Ff/Fb)・δM1]がある値
を持つことによって発生する該被走査面上における各走
査線のドット位置ずれを補正する補正手段を有している
ことを特徴とするマルチビーム走査光学系。 - 【請求項8】 前記被走査面上における各走査線のドッ
ト位置ずれ量は副走査方向の解像度の1/2以下である
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。 - 【請求項9】 前記複数の発光部を副走査方向に対し離
して配置したことを特徴とする請求項7又は8記載のマ
ルチビーム走査光学系。 - 【請求項10】 前記スリットまたは該スリットを含む
ユニットを前記被走査面上における各走査線のドット位
置ずれ量に応じて副走査方向に傾斜させていることを特
徴とする請求項9記載のマルチビーム走査光学系。 - 【請求項11】 前記スリットまたは該スリットを含む
ユニットを前記被走査面上における各走査線のドット位
置ずれ量に応じて前記同期検出用光学手段の光軸まわり
に回転させる角度調整手段を有していることを特徴とす
る請求項9記載のマルチビーム走査光学系。 - 【請求項12】 主走査方向に対し離して配置した複数
の発光部を有する光源手段から射出した複数の光束を偏
向手段に導光する入射光学手段と、該偏向手段により偏
向された複数の光束を被走査面上に結像させる走査光学
手段と、該偏向手段により偏向された複数の光束の一部
を同期検出用のレンズ部により同期検出素子に導光し、
該同期検出素子からの信号を用いて該被走査面上の走査
開始位置のタイミングを該複数の光束毎に制御する同期
検出用光学手段と、を有するマルチビーム走査光学系に
おいて、 該走査光学手段の焦点距離をFf、該同期検出用のレン
ズ部の焦点距離をFb、該同期検出素子の受光面から見
た該同期検出素子に導光される光束の主走査断面内での
ピント位置ずれ量をδM2、該被走査面上から見た各像
高のピント位置ずれ量をδX、許容できる各走査線のド
ット位置ずれ量をδYmax、該受光面への各光束の入射
角度の最大角度差をθmaxとしたとき、Ff≠Fbであ
り、以下の条件式 |(Fb/Ff)・δX−(Ff/Fb)・δM2|≦δY
max/θmax を満足することを特徴とするマルチビーム走査光学系。 - 【請求項13】 前記許容できる各走査線のドット位置
ずれ量は副走査方向の解像度の1/2以下であることを
特徴とする請求項12記載のマルチビーム走査光学系。 - 【請求項14】 前記同期検出素子に導光される光束の
主走査断面内でのピント位置を該同期検出素子の受光面
から相対的に前記同期検出用光学手段の光軸方向にずら
す補正手段を有していることを特徴とする請求項12又
は13記載のマルチビーム走査光学系。 - 【請求項15】 前記同期検出素子または該同期検出素
子を含むユニットの位置を前記同期検出用光学手段の光
軸方向に対して移動させる補正手段を有していることを
特徴とする請求項14記載のマルチビーム走査光学系。 - 【請求項16】 前記同期検出用のレンズ部は前記偏向
手段と前記同期検出素子との間の光路内に設けられ、該
同期検出用のレンズ部の少なくとも一部のレンズを前記
同期検出用光学手段の光軸方向に対して移動させる補正
手段を有していることを特徴とする請求項14記載のマ
ルチビーム走査光学系。 - 【請求項17】 前記同期検出用のレンズ部は単レンズ
より成り,前記入射光学手段を構成する光学素子の一部
と一体化されていることを特徴とする請求項12乃至1
6のいずれか一項に記載のマルチビーム走査光学系。 - 【請求項18】 主走査方向に対し離して配置した複数
の発光部を有する光源手段から射出した複数の光束を偏
向手段に導光する入射光学手段と、該偏向手段により偏
向された複数の光束を被走査面上に結像させる走査光学
手段と、該偏向手段により偏向された複数の光束の一部
を同期検出用のレンズ部により同期検出素子に導光し、
該同期検出素子からの信号を用いて該被走査面上の走査
開始位置のタイミングを該複数の光束毎に制御する同期
検出用光学手段と、を有するマルチビーム走査光学系に
おいて、 該走査光学手段の焦点距離をFf、該同期検出用のレン
ズ部の焦点距離をFb、該同期検出素子の受光面から見
た該同期検出素子に導光される光束の主走査断面内での
ピント位置ずれ量をδM2、該被走査面上から見た各像
高のピント位置ずれ量をδXとしたとき、Ff≠Fbで
あり、かつ、[(Fb/Ff)・δX−(Ff/Fb)・δ
M2]がある値を持つことによって発生する該被走査面
上における各走査線のドット位置ずれを補正する補正手
段を有していることを特徴とするマルチビーム走査光学
系。 - 【請求項19】 前記被走査面上における各走査線のド
ット位置ずれ量は副走査方向の解像度の1/2以下であ
ることを特徴とする請求項18記載のマルチビーム走査
光学系。 - 【請求項20】 前記複数の発光部を副走査方向に対し
離して配置したことを特徴とする請求項18又は19記
載のマルチビーム走査光学系。 - 【請求項21】 主走査方向に対し離して配置した複数
の発光部を有する光源手段から射出した複数の光束を偏
向手段に導光する入射光学手段と、該偏向手段により偏
向された複数の光束を被走査面上に結像させる走査光学
手段と、該偏向手段により偏向された複数の光束の一部
を同期検出用のレンズ部によりスリット面上に集光させ
た後、同期検出素子に導光し、該同期検出素子からの信
号を用いて該被走査面上の走査開始位置のタイミングを
該複数の光束毎に制御する同期検出用光学手段と、を有
するマルチビーム走査光学系において、 該走査光学手段の焦点距離をFf、該同期検出用のレン
ズ部の焦点距離をFb、該スリットから見た該同期検出
素子に導光される光束の主走査断面内でのピント位置ず
れ量をδM1、前記被走査面上から見た各像高のピント
位置ずれ量をδXとしたとき、Ff≠Fbであり、か
つ、[(Fb/Ff)・δX−(Ff/Fb)・δM1]があ
る値を持つことによって発生する該被走査面上における
各走査線のドット位置ずれ量が副走査方向の解像度の1
/2以下であることを特徴とするマルチビーム走査光学
系。 - 【請求項22】 主走査方向に対し離して配置した複数
の発光部を有する光源手段から射出した複数の光束を偏
向手段に導光する入射光学手段と、該偏向手段により偏
向された複数の光束を被走査面上に結像させる走査光学
手段と、該偏向手段により偏向された複数の光束の一部
を同期検出用のレンズ部により同期検出素子に導光し、
該同期検出素子からの信号を用いて該被走査面上の走査
開始位置のタイミングを該複数の光束毎に制御する同期
検出用光学手段と、を有するマルチビーム走査光学系に
おいて、 該走査光学手段の焦点距離をFf、該同期検出用のレン
ズ部の焦点距離をFb、該同期検出素子の受光面から見
た該同期検出素子に導光される光束の主走査断面内での
ピント位置ずれ量をδM2、前記被走査面上から見た各
像高のピント位置ずれ量をδXとしたとき、Ff≠Fb
であり、かつ、[(Fb/Ff)・δX−(Ff/Fb)・
δM2]がある値を持つことによって発生する該被走査
面上における各走査線のドット位置ずれ量が副走査方向
の解像度の1/2以下であることを特徴とするマルチビ
ーム走査光学系。 - 【請求項23】 請求項1乃至22の何れか1項に記載
のマルチビーム走査光学系と、前記被走査面に配置され
た感光体と、前記マルチビーム走査光学系で走査された
光束によって前記感光体上に形成された静電潜像をトナ
ー像として現像する現像器と、現像されたトナー像を被
転写材に転写する転写器と、転写されたトナー像を被転
写材に定着させる定着器とを有することを特徴とする画
像形成装置。 - 【請求項24】 請求項1乃至22の何れか1項に記載
のマルチビーム走査光学系と、外部機器から入力したコ
ードデータを画像信号に変換して前記マルチビーム走査
光学系に入力せしめるプリンタコントローラとを有して
いることを特徴とする画像形成装置。
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