JP4474112B2 - マルチビーム走査光学系 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はマルチビーム走査光学系に関し、特に光源手段から出射した複数の光束（レーザ光）を光偏向器としてのポリゴンミラーにより偏向反射させ、走査光学手段を介して被走査面上を光走査して画像情報を記録するようにした、例えば電子写真プロセスを有するレーザービームプリンタやデジタル複写機、マルチファンクションプリンタ（多機能プリンタ）等の画像形成装置に好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像形成装置に使用する走査光学系は光源手段としての光源（発光部）から出射した光束をコリメーターレンズ、シリンドリカルレンズ（シリンダーレンズ）等を有する入射光学手段を介して偏向手段に導き、走査光学手段を介してこの偏向手段で偏向反射した光束を被走査面上にスポット状に結像且つ光走査させるようにしている。
【０００３】
近年では、画像形成装置の高性能化と高機能化が進展するに伴い、走査光学系の高速化の要求も高まっている。そこで高速化の要求に応えるために複数の光源を使用することが考えられ、例えば光源として一個のチップから一直線に並んだ複数本の光束を出射するマルチビームレーザチップを光源としている走査光学系が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】
特開平９−５４２６３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで被走査面が平面であれ、円筒形であれ光束が被走査面に対して垂直に入射する瞬間があると光源への戻り光が発生する。このような現象が生じると印字画像にスジ等を発生させることがあるため、図１１（Ａ），（Ｂ）に示すように副走査方向に角度をつけて入射させることが一般的である。尚、図１１（Ａ），（Ｂ）において９８は光源や光偏向器等を収めたハウジング部材、９９は像担持体としての感光ベルト若しくは感光ドラムである。
【０００５】
しかしながら複数本の走査線を同時に描画する場合、結像位置が副走査方向にずれているが故に、図１２（Ａ），（Ｂ）に示すように各光束の光路長が異なり、結果として走査線の長さが不揃いになってしまう。
【０００６】
図１２（Ａ）は４本の光束が円筒形状の感光ドラム９９面に入射する様子を模式化して示している。図１２（Ａ）の場合、図面上、一番下の光束に対して一番上側の光束は距離Ｄだけ光路長が長くなっている。このとき感光ドラム９９の中央部以外では各光束が主走査方向において感光ドラム９９面に角度を持って入射するため、光路長差に応じて各光束の入射位置が主走査方向にずれる。
【０００７】
図１２（Ｂ）はそのような状態での走査線長さの関係を示したものであり、図中右側の走査線が図１２（Ａ）の一番上側の光束が描画する走査線を、図中左側の走査線が図１２（Ａ）の一番下側の光束が描画する走査線を示している。同図に示すように光路長が最も長い光束による走査線は、光路長が最も短い光束による走査線よりも片側で距離Jだけ長さに差を生じている。この様な現象を放置すると印字画像の両端で印字品位が劣化する。
【０００８】
本発明は３以上の光束が被走査面に副走査断面内において角度を有して入射することにより発生する走査線長さのばらつきを軽減し、高速で高品位の印字が可能なマルチビーム走査光学系の提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１のマルチビーム走査光学系は、複数の光源ユニットからなり、かつ、前記複数の光源ユニットの各々は、複数の発光点を有する光源手段と、前記複数の発光点から出射された複数の光束を被走査面へ偏向する回転多面鏡と、前記回転多面鏡の偏向面で偏向された複数の光束を前記被走査面上に導光する走査光学手段とを有し、前記複数の光束は前記被走査面に副走査断面内において各々前記被走査面の法線に対して有限な角度を有して入射し、
前記複数の発光点から出射した複数の光束の相対的な波長差を零とし、前記複数の発光点から出射した複数の光束の集光状態が主走査断面内において平行であると仮定して、副走査断面内において、前記被走査面に入射する前記複数の光束の各々の光束は、それらの主光線が前記被走査面の法線に対してそれぞれ有限な角度を成すように入射することによって、主走査方向に平行な方向に生じる走査線の端部位置間の位置ズレのうちで、走査線中央部に最も近い場所に位置する走査線の端部位置と走査線中央部から最も遠い場所に位置する走査線の端部位置との位置ズレ量をΔＹ１ｍｍ（但し、走査線端部から走査線中央部に向う主走査方向と平行な方向を正とする）、
前記複数の発光点から出射した複数の光束の相対的な波長差を零とし、前記被走査面に入射する前記複数の光束の各々の光束は、それらの主光線が前記被走査面の法線に対してそれぞれ有限な角度を成すと仮定して、主走査断面内において、前記回転多面鏡の偏向面で偏向走査された収束光束又は発散光束が前記走査光学手段に入射することによって、主走査方向に平行な方向に生じる走査線の端部位置間の位置ズレのうちで、前記ΔＹ１ｍｍで生じた位置ズレにより走査線中央部から最も遠い場所に位置する走査線の端部位置を基準とした時の各走査線端部の相対的な位置ズレのうちで絶対値が最大の位置ズレ量をΔＹ２ｍｍ（但し、走査線端部から走査線中央部に向う主走査方向と平行な方向を正とする）、
前記被走査面に入射する前記複数の光束の各々の光束は、それらの主光線が前記被走査面の法線に対してそれぞれ有限な角度を成し、前記複数の発光点から出射した複数の光束の集光状態が主走査断面内において平行であると仮定して、前記複数の発光点から出射した複数の光束は、相対的な波長差を有し、その相対的な波長差によって、主走査方向に平行な方向に生じる走査線の端部位置間の位置ズレのうちで、前記ΔＹ１ｍｍで生じた位置ズレにより走査線中央部から最も遠い場所に位置する走査線の端部位置を基準とした時の各走査線端部の相対的な位置ズレのうちで絶対値が最大の位置ズレ量をΔＹ３ｍｍ（但し、走査線端部から走査線中央部に向う主走査方向と平行な方向を正とする）とするとき、
｜ΔＹ１＋ΔＹ２＋ΔＹ３｜＜｜ΔＹ１｜
を満足し、かつ
前記ΔＹ２と前記ΔＹ３は、いずれも前記ΔＹ１に対して符号が反対であるマルチビーム走査光学系であって、
前記複数の光源ユニットのうち異なる光源ユニットから出射された光束同士が成す主走査断面内の第１の角度は、前記複数の光源ユニットのうち同一の光源ユニットから出射された光束同士が成す主走査断面内の第２の角度より大きく、
前記複数の光源ユニットのうち異なる光源ユニットから出射された光束同士が前記ΔＹ１ｍｍで生じた位置ズレは、前記複数の光源ユニットのうち異なる光源ユニットから出射された光束同士が前記ΔＹ２ｍｍで生じた位置ズレで軽減し、前記複数の光源ユニットのうち同一の光源ユニットから出射された光束同士が前記ΔＹ１ｍｍで生じた位置ズレは、前記複数の光源ユニットのうち同一の光源ユニットから出射された光束同士が前記ΔＹ３ｍｍで生じた位置ズレで軽減していることを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
まず本発明の目的を達成する為の原理について説明を記していく。
【００１１】
上述した如く被走査面が平面であれ、円筒形であれ光束が被走査面に対して垂直に入射する瞬間があると光源への戻り光が発生する。このような現象が生じると印字画像にスジ等を発生させることがあるため、図１１（Ａ），（Ｂ）に示すように副走査方向に角度θをつけて入射させることが一般的である。
【００１２】
しかしながら複数本の走査線を同時に描画する場合、結像位置が副走査方向にずれているが故に、図１２（Ａ），（Ｂ）に示すように各光束の光路長が異なり、結果として走査線の長さが不揃いになってしまう。図１２（Ａ）は４本の光束が円筒形状の感光ドラム９９に入射する様子を模式化しており、点線９１は各光束の主光線を示している。
【００１３】
本明細書では被走査面上でＺ方向のプラス側（上側）の走査線の長さがＺ方向のマイナス側（下側）の走査線の長さに比べて長いときを走査線長さのばらつきΔの符号をプラス（＋）とする。
【００１４】
図１２（Ａ）の場合、一番下の光束に対して一番上側の光束は距離Ｄだけ光路長が長くなっている。このとき感光ドラム９９の中央部以外では各光束は主走査方向において、該感光ドラム９９に角度を持って即ち感光ドラム９９の法線に対して有限な角度で入射するため、光路長差に応じて各光束の入射位置が主走査方向にずれる。
【００１５】
図１２（Ｂ）ではプラスの走査線長さのずれが生じている場合を示したものであり、斜めの実線９２は有効走査領域の両端における各光束の光路を、縦の実線９３は各光束によって描画された走査線を示している。図１２（Ｂ）の右側の走査線が図１２（Ａ）の一番上側の光束が描画する走査線を、図１２（Ｂ）の左側の走査線が図１２（Ａ）の一番下側の光束が描画する走査線を示している。
【００１６】
図１２（Ｂ）に示すように光路長が最も長い光束による走査線は、光路長が最も短い光束による走査線よりも片側で距離Jだけ長さに差を生じている。この様な現象を放置すると印字画像の両端で印字品位が劣化する。
【００１７】
そこで本発明は上記の現象を軽減するために、
１:走査光学手段に入射する光束を主走査断面内に関して非平行光束(収束光束もしくは発散光束)にする、
２:各光束の波長に差を設ける、
の２つの方法を併用もしくは状況に応じて一方の方法を用いることを提案するものである。
【００１８】
まず、「１:走査光学手段に入射する光束を主走査断面に関して非平行光束にする。」について説明していく。
【００１９】
複数の光束が主走査断面内に角度を持って偏向手段である光偏向器（回転多面鏡）に入射しているものとする。この様な構成で各光束を同一方向に（平行に）偏向反射するには各光束の入射角度に応じて光偏向器の角度を幾らかずらす必要がある。また光偏向器の角度をずらす量は走査像高によらず一定である。このとき一般に用いられている光偏向器は偏向面上に回転中心が存在しないため、偏向点の位置が回転に応じて変化する。仮に図１３（Ａ）に示すように各発光点（不図示）ａ，ｂから出射する光束を走査光学手段（不図示）の光軸（走査線中央部）Ｌから近い順にＡ，Ｂ……とする。
【００２０】
図１３（Ａ）において一点破線Ｌは走査光学手段の光軸、点線Ａ,Ｂは各々発光点ａ，ｂから発した光束の主光線を示している。各光束Ａ，Ｂは光偏向器８で偏向反射され同一方向に反射される際、図１３（Ｂ−１），（Ｂ−２）の両図に示すように光偏向器８の角度がいくらか異なるため偏向点位置がずれる。
【００２１】
図１３（Ｂ−１）は走査領域の上側を、図１３（Ｂ−２）は走査領域の下側を走査している状態を示しており、実線８ａは偏向面を、破線Ａ，Ｂは入射前後の各光束の主光線を示している。このとき図１３（Ｂ）からも分かるように光束Ａの偏向点は光束Ｂに対して光軸側になる。この結果、走査光学手段へ入射する光束の位置関係は図１３（Ｃ）に示すように、走査領域の上側、下側を問わず、発光点ａからの光束Ａに対して発光点ｂからの光束Ｂは走査光学手段の光軸Ｌからより離れた場所を通過する。
【００２２】
図１３（Ｃ）において実線９は走査光学手段、点線Ａ，Ｂは各々発光点ａ，ｂから発した光束の主光線、一点破線Ｌは走査光学手段の光軸を示している。各光束Ａ，Ｂが平行光束で相対的な波長差が零であれば走査光学手段９を透過屈折（ミラーの場合は反射）することで、光偏向器８で偏向反射後 平行の関係にある光束は同一の像高に集光するのだが、図１３（Ｄ）に示すように例えば各光束Ａ，Ｂが収束光束の場合は実際の像面は平行光束による像面よりも光偏向器８側に移動するため、図１３（Ｅ）に示すように光束Ａによって形成（描画）される走査線Ａ１は光束Ｂによって形成される走査線Ｂ１に対して短くなる。
【００２３】
図１３（Ｄ）において太い破線Ｍ１は平行光束の入射時における像面位置、太い実線Ｍ２は収束光束の入射時における像面位置、細い点線Ａ及び実線Ｂは各光束の主光線を示している。また図１３（Ｅ）においては薄い実線Ａ１が光束Ａによって形成された走査線を、濃い実線Ｂ１が光束Ｂによって描画される走査線を示している。
【００２４】
また図１３における各要素の意味は後述する図１４、図１５においても同様である。逆に各光束Ａ，Ｂが発散光束の場合は図１４（Ｄ）に示すように実際の像面位置Ｍ３は平行光束による像面位置Ｍ１よりも光偏向器から遠ざかるため、図１４（Ｅ）に示すように光束Ａによって形成される走査線Ａ１は光束Ｂによって形成される走査線Ｂ１よりも長くなる。よって、被走査面の傾きに応じて各光束の集光状態を適切に与えることで、走査線長さの不揃いを軽減できる。
【００２５】
次に「２:各光束の波長に差を設ける。」について説明していく。
【００２６】
走査光学手段において複数の硝材を用いたり、回折光学面を設けたりすることで倍率色収差を補正している走査光学手段もあるが、大部分の走査光学手段は倍率色収差が発生する構成になっている。この様な場合、意図的に各光束の波長に差、即ち相対的な波長差を設けることで各光束の走査線長さを制御できる。よって被走査面の傾きに応じて各光束の波長を変えることで、走査線長さの不揃いを軽減できる。
【００２７】
ところで図１５に示すような光偏向器８に向かって各光束Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが主走査断面内において不等間隔な角度で入射する場合、以下のような不具合が生じる。ここで図１５（Ａ）に示すように異なる光源ユニットから出射された光束同士（ＡとＣ，Ｄ又はＢとＣ，Ｄ）が成す主走査断面内の第１の角度は同一の光源ユニットから出射された光束同士（ＡとＢ又はＣとＤ）が成す主走査断面内の第２の角度より大きい。
【００２８】
ここでは光源手段として２ビームレーザを２つ用いる構成を仮定し、先ほどと同様に各発光点（不図示）からの光束を走査光学手段９の光軸Ｌから近い順にＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄとする（図１５では光束Ａと光束Ｂ、光束Ｃと光束Ｄがそれぞれ１つの２ビームレーザ（光源ユニット）から出射しているものとしている。）。前述したように各光束を同一方向に（平行に）偏向反射する場合、各光束の偏向点の位置は変化するのだが、図１５（Ａ）に示す様に光偏向器８に向かって各光束が不等間隔な角度で入射すると、入射角度の差に応じて偏向点のずれ方も不均一になる。よって偏向反射後の各光束Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは図１５（Ｃ）に示すように不当間隔な位置関係になる。このため図１５（Ｅ）に示すように走査光学手段９に非平行光束（図１５では収束光束）が入射すると光束Ａと光束Ｂ、光束Ｃと光束Ｄの走査線長さの差以上に光束Ｂと光束Ｃの走査線長さの差は大きなものになる。
【００２９】
被走査面の傾きによる走査線長さは光束Ａと光束Ｂ、光束Ｂと光束Ｃ、光束Ｃと光束Ｄではほぼ等しい差になっているため、「１:走査光学手段に入射する光束を主走査断面に関して非平光束にする。」だけではうまく軽減することは難しい。
【００３０】
もっとも光束Ａと光束Ｄの走査線長さの差を問題にしており、個々の差、例えば光束Ａと光束Ｂの差程度ならば許容できる場合は、光束Ａと光束Ｃの長さを略等しくすることで補正することも可能である。
【００３１】
また「２:各光束の波長に差を設ける。」だけで走査線長さの不揃いを補正する場合は、全ての光束の波長を異ならせる必要がある。言い替えれば４種類の光源が必要になる。特に図１５で考えているような２ビームレーザを２つ用いる構成の場合、２波長レーザを２種類準備する必要がある。光偏向器の面偏心等の影響が無視できない等の理由により非平行光束を用いることができない場合は、上記のように補正する必要がある。とはいえ、複数の種類の光源を用いることはコスト的に不利になるため、コストを重視する場合、「２:各光束の波長に差を設ける。」だけで走査線長さの不揃いを補正する方法はあまり好ましい方法とはいえない。
【００３２】
もっとも先ほどと同様に、光束Ａと光束Ｄの走査線長さの差を問題にしており、個々の差例えば光束Ａと光束Ｂの差程度ならば許容できる場合は、光束Ａ,Ｂと光束Ｃ,Ｄの間のみに波長差を設ける（Ａ＝Ｂ≠Ｃ＝Ｄ）ことで光束Ａと光束Ｃの走査線長さを略等しくし、走査線長さの不揃いを軽減することも可能である。この場合、２波長レーザを用いる必要がなくなるので、コストの上昇に歯止めをかけることができる。
【００３３】
以上より、図１５に示すような、光偏向器８に向かって各光束Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが不等間隔な角度で入射する場合、該光束Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの走査線長さを略等しくするには１つの方法だけを用いても不具合が生じるため、両方を併用することが好ましい。具体的には図１６（Ａ）に示すような走査線長さのばらつきJ９１があったとする。
【００３４】
図１６（Ａ）において
走査線Ａ１と走査線Ｂ１の走査線長さのばらつき（端部位置間の位置ズレ）Ｊ９２はプラス
走査線Ｂ１と走査線Ｃ１の走査線長さのばらつきＪ９０はプラス
走査線Ｃ１と走査線Ｄ１の走査線長さのばらつきＪ９２はプラス
となる。
【００３５】
走査線Ａ１と走査線Ｃ１（走査線Ｂ１と走査線Ｄ１）の走査線長さの差は「１:走査光学手段に入射する光束を主走査断面に関して非平行光束にする。」ことによりバラツキΔ２を発生させ、図１６（Ｂ）のように補正し、更に走査線Ａ１と走査線Ｂ１、走査線Ｃ１と走査線Ｄ１の走査線長さの差J９２は走査線Ａ１と走査線Ｂ１、走査線Ｃ１と走査線Ｄ１の間に同程度の波長差を設けてバラツキΔ３を発生させ、（つまり２波長レーザを１種類用いることで図１６（Ｃ）に示すような状態に補正する。
【００３６】
もしくは走査線Ａ１と走査線Ｂ１、走査線Ｃ１と走査線Ｄ１の走査線長さの差は「１:走査光学手段に入射する光束を主走査断面に関して非平行光束にする。」ことにより図１６（Ｄ）に示すように補正し、更に非平行光束を用いることで発生する走査線長さの差の分も加えた走査線Ａ１と走査線Ｃ１（走査線Ｂ１と走査線Ｄ１）の走査線長さの差J９３は、走査線Ａ１,Ｂ１と走査線Ｃ１,Ｄ１の間に同程度の波長差を設ける（つまり同波長レーザを２種類用いる）ことにより図１６（Ｃ）に示すような状態に補正すればよい。
【００３７】
前者の補正方法に関して具体的に記していく。４つの光束Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが被走査面に副走査断面内において角度を有して入射したことによる走査線長さのばらつき（位置ズレ量）をΔＹ１ｍｍ、光束Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを主走査断面内において偏向面に非平行光束で入射させたときの走査線長さのばらつき（位置ズレ量）をΔＹ２ｍｍ、光束Ａと光束Ｂ（光束Ｃと光束Ｄ）の波長差による走査線長さのばらつき（位置ズレ量）をΔＹ３ｍｍとする。
【００３８】
図１６に示す例では
ΔＹ１＝Ｊ９１＝Ｊ９０＋２×Ｊ９２
となる。ここでΔＹ１は走査線中央部に最も近い場所に位置する走査線（Ｄ１）の端部位置と走査線中央部から最も遠い場所に位置する走査線（Ａ１）の端部位置との位置ズレ量である。位置ズレ量は走査線端部から走査線中央部に向かう主走査方向と平行な方向を正とする。走査線Ａ１と走査線Ｃ１とのばらつき、Ｊ９２＋Ｊ９０をΔＹ２（マイナス符号となる）で、走査線Ａ１（Ｃ１）と走査線Ｂ１（Ｄ１）とのばらつきＪ９２をΔＹ３（マイナス符号となる）で補正している。即ち、
Ｊ９２＋Ｊ９０＝−ΔＹ２
Ｊ９２＝−ΔＹ３
ΔＹ１＋ΔＹ２＋ΔＹ３＝０
本発明では、
｜ΔＹ１＋ΔＹ２＋ΔＹ３｜＜｜ΔＹ１｜ ‥‥（１）
を満足するように各要素を設定している。ここでΔＹ２とΔＹ３はいずれもΔＹ１に対して符号が反対である。
【００３９】
条件式（１）は３以上の光束が被走査面に副走査断面内において角度を有して入射することにより発生する走査線長さのばらつきを軽減したものであり、条件式（１）を外れると走査線長さのばらつきが大きくなり、高品位な画像が得られなくなってくるので良くない。
【００４０】
尚、以上の説明は２ビームレーザを２つ用いる構成に限るものではなく、主走査断面内に斜影した場合において、光偏向器に対して不等間隔な角度で光束が入射する全ての場合を含み、例えば後述する図４に示すようなシングルレーザ２と２ビームレーザ１を用いる場合や、図１７に示すようなプリズム等の合成手段８１で合成した後の各光束Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが光偏向器８に対して不当間隔な角度で入射する場合にも同様に成り立つ。
【００４１】
次に本発明の各実施形態について説明する。
【００４２】
［実施形態１］
図１は本発明の実施形態１のマルチビーム走査光学系における主走査方向の要部断面図（主走査断面図）である。
【００４３】
ここで、主走査方向とは偏向手段の回転軸及び走査光学手段の光軸に垂直な方向（偏向手段で光束が偏向反射（偏向走査）される方向）を示し、副走査方向とは偏向手段の回転軸と平行な方向を示す。また主走査断面とは主走査方向に平行で走査光学手段の光軸を含む平面を示す。また副走査断面とは主走査断面と垂直な断面を示す。
【００４４】
同図において６１は光源手段であり、２つの光源ユニット（モノリシック２ビームレーザ）１，２を有しており、該光源ユニット１，２は各々２つの発光点１ａ，１ｂ・２ａ，２ｂを有している。本実施形態においては光源ユニット１の発光点１ａ，１ｂから光束各々Ａ、Ｂを出射しており、また光源ユニット２の発光点２ａ，２ｂから各々光束Ｃ、Ｄを出射している。
【００４５】
尚、光源ユニット及び発光点の数は２つに限られない。また本明細書で言う光源ユニットとはモノリシックなマルチビームレーザに限定されるものではなく、例えば後述する実施形態２の光源ユニット２０７ような調整時において１つの光源ユニットとして振舞うものも含む。
【００４６】
光源ユニット１,２に各々設けられた発光点１a,１b及び２ａ,２ｂ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、発光点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点間距離に対し実際の発光点間距離の方が長く、各光源ユニットをそれぞれ回転することによって、副走査方向の発光点間距離を所望の値にしているためである。
【００４７】
３,４は各々光束変換素子（コリメータ−レンズ）であり、コリメーターレンズ３は光源ユニット１から出射した光束Ａ,Ｂを、コリメーターレンズ４は光源手段２から出射した光束Ｃ,Ｄを、それぞれ弱収束光束に変換している。５はレンズ系（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。６,７は各々開口絞りであり、開口絞り６は各光束の内側及び副走査方向を、開口絞り７は各光束の外側を規制することで各光束を最適なビーム形状に成形している。
【００４８】
本実施形態ではこの開口絞り６,７を後述する偏向手段８の偏向面８aに近づけて配置することで光束Ａ,Ｂ及び光束Ｃ,Ｄの偏向点を近づけドット位置ずれ（各走査線の走査像高ずれ）を軽減している。
【００４９】
尚、光源ユニット１、２、コリメータ−レンズ３,４、シリンドリカルレンズ５、そして開口絞り６,７等の各要素は入射光学手段の一要素を構成している。
【００５０】
８は偏向手段としての光偏向器であり、例えば回転多面鏡（ポリゴンミラー）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。本実施形態では光源手段６１から出射された各光束Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが光偏向器８の偏向面８ａに対し、主走査断面内において不等間隔な角度で入射している。
【００５１】
９はｆθ特性を有する走査光学手段（ｆθレンズ系）であり、第１、第２の２枚の光学素子（ｆθレンズ）９a,９bを有し、光偏向器８により偏向された４つの光束Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを被走査面（感光ドラム面）１０上にスポット状に結像させ、４本の走査線を形成している。走査光学手段９は副走査断面内において光偏向器８の偏向面８aもしくはその近傍と感光ドラム面１０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。１０は被走査面としての感光ドラム面である。
【００５２】
本実施形態においては画像情報に応じて光源ユニット１の発光点１ａ，１ｂから光束Ａ,Ｂが、光源ユニット２の発光点２ａ，２ｂから光束Ｃ,Ｄが光変調され出射される。更に光束Ａ,Ｂはコリメーターレンズ３によって、光束Ｃ,Ｄはコリメーターレンズ４によって弱収束光束に変換される。
【００５３】
次に開口絞り６によって光束Ａ,Ｂは図１中左側を、光束Ｃ,Ｄは図１中右側を規制され更にシリンドリカルレンズ５を透過後に開口絞り７によって光束Ａ,Ｂは図１中右側を、光束Ｃ,Ｄは図１中左側を規制される。上下方向（副走査方向）に関しては開口絞り６によって規制される。シリンドリカルレンズ５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出射する。また副走査断面内においては収束して光偏向器８の偏向面８aにほぼ線像（主走査方向に長手の線像）として結像する。
【００５４】
そして光偏向器８の偏向面８aで偏向反射された４つの光束Ａ,Ｃ,Ｂ,Ｄは走査光学手段９により感光ドラム面１０上にスポット状に結像され、該光偏向器８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１０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１０上に画像記録を行っている。
【００５５】
本実施形態では各光源ユニット１、２に９０μｍの発光点間隔を有する２ビームレーザを用い、主走査方向に６°の角度をつけて配置しており、走査光学手段９の影響を無視したとき、光偏向器８から６０９４ｍｍ離れた場所に集光する収束度を与えている。
【００５６】
また光偏向器８は外径２０ｍｍの回転４面鏡を用い、走査角±４０.８７°で±１０７ｍｍの印字領域(有効走査領域)を走査している。また記録媒体は直径３０ｍｍの感光ドラムを用い、副走査方向に約７°の角度をつけて各光束を入射させている。また走査線間隔は６００dpi相当の４２.３μｍとしている。また感光ドラム面に７°の角度をつけて入射した結果、走査光学手段９の光軸Ｌに最も近い発光点から出射した光束Ａの感光ドラム面１０までの光路長が最も長く、逆に走査光学手段９の光軸Ｌから最も遠い発光点から出射した光束Ｄの感光ドラム面１０までの光路長が最も短くなるように構成している。
【００５７】
このとき各光束Ａ,Ｃ,Ｂ,Ｄを平行光束として走査光学手段９に入射させると、光束Ａによって形成される走査線は光束Ｄによって形成される走査線よりも長くなり、ドラム斜入射ジッター（感光ドラム面の傾斜によって発生する走査像高ずれ（走査線長さのばらつき））は印字領域の両端でそれぞれ８.３μｍ発生する。
【００５８】
本実施形態では上記ドラム斜入射ジッターを収束ジッター（非平行光束を走査光学手段に入射することで発生する走査像高ずれ）及び波長差ジッター（各光束の波長が異なることで発生する走査像高ずれ）で補正している。
【００５９】
具体的には光束Ａと光束Ｃによるドラム斜入射ジッター５.５μｍ（光束Ａと光束Ｄによるドラム斜入射ジッター８.３μｍの２/３）を上記の収束度を各光束Ａ,Ｃ,Ｂ,Ｄに与えることで光束Ａと光束Ｃによる走査線の長さを一致させている。
【００６０】
尚、光束Ａと光束Ｂによるドラム斜入射ジッター２.８μｍ（光束Ａと光束Ｄによるドラム斜入射ジッター８.３μｍの１/３）は上記の収束度を光束に与えても０.２４μｍしか縮まらない。なぜならば、収束ジッターは光偏向器への入射角度にほぼ比例し、光束Ａと光束Ｃの入射角度の差が６°あるのに対して光束Ａと光束Ｂの入射角度の差は０.２６°と非常に小さいためである。
【００６１】
そこで本実施形態では光束Ａと光束Ｂの走査線長さの差２.６μｍを光束Ａに対して光束Ｂの波長を２.１ｎｍ長くすることで補正を行っている。
【００６２】
本実施形態では、走査線を図３（Ａ）に示すように各光束Ａ,Ｂ,Ｃ,Ｄによって形成される走査線Ａ１,Ｂ１,Ｃ１,Ｄ１の順に並べたが、上記のように２つの方法を併用することでほぼ完全にドラム斜入射ジッターを補正することができているため、走査線の順番を例えば図３（Ｂ）に示すように各光束Ａ,Ｃ,Ｂ,Ｄによって形成される走査線Ａ１,Ｃ１,Ｂ１,Ｄ１の順にしても良い。
【００６３】
また本実施形態では２ビームレーザを２つ用いたが、レーザ及びレーザ１つ当たりの発光点の数はこれに限るものではない。例えば図４に示すように２ビームレーザ１とシングルビームレーザ２を各１つ用いる光源手段７１の構成でもドラム斜入射ジッターの補正は可能である。図４に示すように走査光学手段９の光軸から近い順に２ビームレーザ１から出射される光束Ａ、Ｂとシングルビームレーザ２から出射される光束Ｃがある場合は、光束Ａ,Ｂによって形成される走査線長さの平均と光束Ｃによって形成される走査線長さが一致するように各光束に収束度を与えておき、光束Ａ、Ｂ間の走査線長さの差は波長差を設けることでドラム斜入射ジッターは補正できる。
【００６４】
尚、走査光学手段９の光軸Ｌに最も近い発光点からの光束の被走査面１０までの光路長が他の発光点からの光束の被走査面１０までの光路長と比べて最も短い場合は、偏向手段８で偏向反射される光束を発散光束にすれば良い。このときのジッターを発散ジッター（非平行光束を走査光学手段に入射することで発生する走査像高ずれ）と称す。
【００６５】
このように本実施形態では前述した条件式（１）を満足するように光束Ａ、Ｂ間を波長差ジッターで、光束Ａ、Ｃ間を収束ジッターで補正することにより、３以上の光束が被走査面に副走査断面内において角度を有して入射することにより発生する走査線長さのばらつきを軽減することができ、これにより高速で高品位の印字が可能なマルチビーム走査光学系を得ている。
【００６６】
［実施形態２］
図５は本発明の実施形態２の主走査方向の要部断面図（主走査断面図）である。図５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。
【００６７】
本実施形態において前述の実施形態１と特に異なる点は
▲１▼光束Ａ、Ｂ間を収束ジッターで、光束Ａ、Ｃ間を波長差ジッターで補正したこと、
▲２▼シングルレーザを３つ用いたこと、
▲３▼シングルレーザごとにコリメーターレンズ（光束変換素子）を持たせたこと、
等である。また走査線間隔、被走査面への入射角度等、特に言及しない項目に関しては実施形態１と同一としている。
【００６８】
本実施形態ではシングルレーザ２０１,２０２及びコリメーターレンズ２０４,２０５で光源ユニット２０７を構成し、更に光源ユニット２０７とシングルレーザ２０３及びコリメーターレンズ２０６で光源ユニット２０８を構成している。また各光源ユニット２０７、２０８は光源手段８１の一要素を構成している。
【００６９】
走査線間隔の調整時においては、先ず光源ユニット２０８全体を回転し、シングルレーザ２０１,２０２の走査線の中央とシングルレーザ２０３の走査線との間隔を調整し、更に光源ユニット２０７を回転することでシングルレーザ２０１とシングルレーザ２０２との走査線の間隔を調整している。
【００７０】
但し、上記のような回動可能な構造を持たせるため、シングルレーザ２０１,２０２から出射された光束Ａ,Ｂが光偏向器８の偏向面８ａに入射する際の角度の差を３°としているのに対して、シングルレーザ２０２とシングルレーザ２０３から出射された光束Ｂ,Ｃが該偏向面８ａに入射する際の角度の差は６°と不等間隔な角度で該偏向面８ａに光束が入射している。
【００７１】
本実施形態ではコリメーターレンズから出射された各光束Ａ,Ｂ,Ｃを全て収束光束としていることでシングルレーザ２０１,２０２の走査線長さの差を軽減している。具体的には光束Ａ,Ｂによる走査線Ａ１，Ｂ１の長さの差２.８μｍ（図６（Ａ）に示すJ６１の１/２）を、走査光学手段９の影響を無視したとき、光偏向器８から３０１７ｍｍ離れた場所に集光する収束度を与えることで補正している（図６（Ａ），（Ｂ）参照）。
【００７２】
但し、上記の補正のみを行った場合、光偏向器８への光束Ａ,Ｂの入射角度差が３°であったのに対して、光束Ｂ,Ｃの入射角度は６°であるため、このままでは光束Ａ,Ｂによって形成される走査線Ａ１，Ｂ１に対して光束Ｃによって形成される走査線Ｃ１は２.８μｍ（図６（Ｂ）に示すJ６２）両端で長くなってしまう（図６（Ｂ）参照）。
【００７３】
そこで本実施形態では光束Ａ,Ｂの波長に対して光束Ｃの波長を２.３ｎｍ短くすることで、上記の走査線長さの差を補正している（図６（Ｃ）参照）。
【００７４】
このように本実施形態では前述の条件式（１）を満足するように光束Ａ、Ｂ間を収束ジッターで、光束Ａ、Ｃ間を波長差ジッターで補正することにより、前述の実施形態１と同様な効果を得ている。
【００７５】
［参考例１］
次の本発明の参考例１について説明する。尚、本参考例の構成は前述の実施形態１と類似しているため図１を用いて説明する。
【００７６】
本参考例において実施形態１と特に異なる点は
１．光束Ａ、Ｃ間を収束ジッターで補正し、光束Ａ、Ｂ間は特に補正していないこと、
２．ジッターの許容量を大きくしたこと、
等である。また走査線間隔、被走査面への入射角度等、特に言及しない項目に関しては実施形態１と同一としている。
【００７７】
一般にコストを重視する製品では、一部の機能・性能を割り切ることでコストダウンを実現している。本参考例では設計値における両端の走査線長さの差を３μｍまで許容することで光束Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの波長を同一とし、光源ユニットのコストを低減している。
【００７８】
具体的には実施形態１と同様に走査光学手段９の影響を無視したとき光偏向器９から６０９４ｍｍ離れた場所に集光する収束度を各光束に与えることで、光束Ａと光束Ｃによって形成される走査線Ａ１，Ｃ１の長さを一致させ、補正前は８.３μｍ（図７（Ａ）に示すJ７１）あったドラム斜入射ジッター（図７（Ａ）参照）を２.６μｍ（図７（Ｂ）に示すJ７２）に低減している（図７（Ｂ）参照）。
【００７９】
参考例１のように収束ジッターのみでドラム斜入射ジッターを補正する場合は、光偏向器８への入射角度の差が広い関係（光束Ａ，Ｃによって形成される走査線Ａ１，Ｃ１）を収束ジッターで補正する必要がある。なぜならば、収束ジッターは収束度のほか、光偏向器８への入射角度の差にも比例するため、光偏向器８への入射角度の差が狭い関係（光束Ａ，Ｂによって形成される走査線Ａ１，Ｂ１）を収束ジッターで補正すると、光偏向器８への入射角度差が広い関係にある光束の走査線の長さは大きな差（図７（Ｃ）に示すＪ７３）を生じることになる。仮に参考例１の構成で光束Ａ，Ｂのドラム斜入射ジッターを補正すると光束Ａ，Ｃによって形成される走査線Ａ１，Ｃ１の長さはドラム斜入射分を考慮しても６１．１μｍ、両端でそれぞれ長くなる（図７（Ｃ）参照）。
【００８０】
また参考例１のように収束ジッターのみでドラム斜入射ジッターを補正する場合や後述する参考例２のようにユニット間のドラム斜入射ジッターを波長差のみで補正する場合は、或る光源ユニットによる走査線の間に別の光源ユニットの走査線を描画することも好ましくない。
【００８１】
参考例１では走査線長さを補正した結果、図７（Ｂ）に示すように走査線１本ごとに長さが異なるように構成している。これに対して光束Ａ，Ｃによって形成される走査線Ａ１，Ｃ１を隣接するように構成すると、走査線の関係は図７（Ｄ）に示すようになる。このような構成の場合、２本おきに走査線長さが変化する。
【００８２】
一般に走査線長さが周期的に変化する場合、周期が長いほうが目立ち易くなるため、収束ジッターのみで走査線を補正する場合、参考例１のように或る光源ユニットによる走査線の間に別の光源ユニットの走査線を描画しないように構成することが好ましい。
【００８３】
このように本参考例では前述の条件式（１）を満足するように光束Ａ、Ｃ間を収束ジッターで補正し、光束Ａ、Ｂ間は特に補正しないことにより、前述の実施形態１と同様な効果を得ている。
【００８４】
［参考例２］
次の本発明の参考例２について説明する。尚、本参考例の構成は前述の実施形態１と類似しているため図１を用いて説明する。
【００８５】
本参考例において実施形態１と特に異なる点は
１．光束Ａ、Ｃ間を波長差ジッターで補正し、光束Ａ、Ｂ間は特に補正していないこと、
２．ジッターの許容量を大きくしたこと、
等である。また走査線間隔、被走査面への入射角度等、特に言及しない項目に関しては実施形態１と同一としている。
【００８６】
本参考例も参考例１と同様、設計値における両端の走査線長さの差を３μｍまで許容することで光束Ａと光束Ｂ、光束Ｃと光束Ｄの波長を同一とし、収束光束を用いることなく光源ユニットのコストを低減している。
【００８７】
具体的には、光束Ａ、Ｂの波長に対して光束Ｃ、Ｄの波長を４.７ｎｍ長くすることで、光束Ａと光束Ｃの走査線長さを一致させ、補正前は８.３μｍあったドラム斜入射ジッター（図７（Ａ）参照）を２.８μｍに低減している（図７（Ｂ）参照）。
【００８８】
参考例２のように２種類の波長のみでドラム斜入射ジッターを補正する場合は、以下のように補正するのが好ましい。仮に光束の総数を２ｎ（ｎ：１以上の整数）とすると、ドラム斜入射ジッターによって最も走査線が長くなる光束とｎ＋１番目に走査線が長くなる光束の走査線の長さが一致するように波長差を設ける。このときジッターは補正する前の（ｎ−１）／（２ｎ−１）に軽減することができる。また光束の総数を２ｎ＋１（ｎ：１以上の整数）とすると、
１．ドラム斜入射ジッターによって最も長くなる走査線の長さとｎ＋１番目若しくはｎ＋２番目に長くなる走査線の長さが一致するように波長差を設ける、
２．ドラム斜入射ジッターによってｎ番目若しくはｎ＋１番目に長くなる走査線の長さと最も短くなる走査線の長さが一致するように波長差を設ける、
３．上記１と２の間の状態 例えば最も長くなる走査線の長さとｎ番目若しくはｎ＋１番目に長くなる走査線の長さの平均とｎ＋１番目若しくはｎ＋２番目に長くなる走査線の長さと最も短くなる走査線の長さの平均が一致するように波長差を設けること、
等が好ましい。このときジッターはいずれの方法にせよ、補正前の１／２に軽減することができる。
【００８９】
本参考例ではｎ＝２とし、ドラム斜入射ジッターによって最も走査線が長くなる光束Ａと３番目に走査線が長くなる光束Ｃの走査線の長さが一致するように波長差４．７ｎｍを設けた。この結果、補正前は８．３μｍあったドラム斜入射ジッター（図７（Ａ）参照）を２．８μｍに低減している（図７（Ｂ）参照）。
【００９０】
もちろん波長の種類は２種類に制限されるものではなく３種類以上の波長数でドラム斜入射ジッターを補正しても良い。この場合、波長の種類数をｍとするとジッターは補正前の１／ｍ以下にすることが可能になる。
【００９１】
今、波長の種類数をｍ、光束の本数をｎとした場合、最も長い走査線の長さと、（ｎ/ｍ）＋１番目（端数になる場合はその前後）に長い走査線の長さと（２ｎ/ｍ）＋１番目（端数になる場合はその前後）に長い走査線の長さと・・・・と｛（ｍ−１）ｎ/ｍ｝＋１番目（端数になる場合はその前後）に長い走査線の長さとを一致させるように波長差を設ければよい。例えばｍ=３、ｎ=８の場合は１、３、６番目若しくは１、４、７番目に長い走査線の長さを一致するように波長差を設ければよい。
【００９２】
このように本参考例では前述の条件式（１）を満足するように光束Ａ、Ｃ間を波長差ジッターで補正し、光束Ａ、Ｂ間は特に補正しないことにより、前述の実施形態１と同様な効果を得ている。
【００９３】
［参考例３］
次の本発明の参考例３について説明する。
【００９４】
本参考例において前述の実施形態１と特に異なる点は
１．全て波長差ジッターで補正したこと、
２．４ビームレーザを２つ用い、プリズム合成を行っていること、
等である。また、走査線間隔、被走査面への入射角度等、特に言及しない項目に関しては実施形態１と同一としている。
【００９５】
一般に光偏向器に光束を入射する際、主走査断面内において各光束の入射角度がずれていると副走査断面内における結像位置が光偏向器から見て前後にずれてしまう。
【００９６】
そこで本参考例ではこのような現象を軽減するため、複数の光源ユニットから出射された光束の角度がほぼ一致するように配置している。このような配置の場合、光偏向器への入射角度差が小さいため、ドラム斜入射ジッターを収束ジッター補正することは困難になる。このため本参考例においては波長差ジッターによって補正を行っている。
【００９７】
以下、図８を用いて説明していく。
【００９８】
図８は本発明の参考例３における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８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。同図において９１は光源手段であり、２つの光源ユニット３０１，３０２を有している。
【００９９】
本参考例において走査光学手段９の光軸に近い順に光源ユニット３０１から出射した光束Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄはコリメーターレンズ３で平行光束に変換されてプリズム１５内部に設けられた面１５ａで全反射された後、再び面１５ｂで反射され、後述する光束Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈと合成される。同様に光源ユニット３０２から出射した光束Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈはコリメーターレンズ４で平行光束に変換されてプリズム１５を透過しシリンドリカルレンズ５を経て光偏向器８に入射する。このとき光束Ａと光束Ｅ、光束Ｂと光束Ｆ、光束Ｃと光束Ｇ、光束Ｄと光束Ｈの出射角度を略一致させておく。また走査線はＡ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１、Ｅ１、Ｆ１、Ｇ１、Ｈ１の順に並び光束Ａによって形成される走査線の長さが最も長く、光束Ｈによって形成される走査線の長さが最も短くなっている。
【０１００】
本参考例では一度に描画する走査線本数を８本としているためドラム斜入射ジッターは片側で１９．４μｍ発生する。これを補正するため、本参考例では光束Ａの波長を基準とした場合に光束Ｂは＋２．３ｎｍ、光束Ｃは＋４．６ｎｍ、光束Ｄは＋６．９μｍ、光束Ｅは＋９．２ｎｍ、光束Ｆは＋１１．５ｎｍ、光束Ｇは＋１３．８μｍ、光束Ｈは＋１６．１μｍの波長差を設けている。これによりドラム斜入射ジッターを補正している。
【０１０１】
このように本参考例では前述の条件式（１）を満足するように全て波長差ジッターで補正することにより、前述の実施形態１と同様な効果を得ている。
【０１０２】
［画像形成装置］
図９は、本発明の画像形成装置の実施形態を示す副走査方向の要部断面図である。図において、符号１０４は画像形成装置を示す。この画像形成装置１０４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、実施形態１〜５に示したいずれかの構成を有する光走査ユニット（マルチビーム走査光学系）１００に入力される。そして、この光走査ユニット１００からは、画像データDｉに応じて変調された光ビーム１０３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。
【０１０３】
静電潜像担持体（感光体）たる感光ドラム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。
【０１０４】
先に説明したように、光ビーム１０３は、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。
【０１０５】
現像器１０７によって現像されたトナー像は、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１０８によって被転写材たる用紙１１２上に転写される。用紙１１２は感光ドラム１０１の前方（図９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。
【０１０６】
以上のようにして、未定着トナー像を転写された用紙１１２はさらに感光ドラム１０１後方（図９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、転写部から搬送されてきた用紙１１２を定着ローラ１１３と加圧ローラ１１４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。
【０１０７】
図９においては図示していないが、プリントコントローラ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、後述する光走査ユニット内のポリゴンモータなどの制御を行う。
【０１０８】
［カラー画像形成装置］
図１０は本発明の実施態様のカラー画像形成装置の要部概略図である。本実施形態は、光走査装置を４個並べ各々並行して像担持体である感光ドラム面上に画像情報を記録するタンデムタイプのカラー画像形成装置である。図１０において、６０はカラー画像形成装置、１１，１２，１３，１４は各々実施形態１〜５に示したいずれかの構成を有する光走査装置（マルチビーム走査光学系）、２１，２２，２３，２４は各々像担持体としての感光ドラム、３１，３２，３３，３４は各々現像器、５１は搬送ベルトである。
【０１０９】
図１０において、カラー画像形成装置６０には、パーソナルコンピュータ等の外部機器５２からＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の各色信号が入力する。これらの色信号は、装置内のプリンタコントローラ５３によって、Ｃ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）、Ｂ（ブラック）の各画像データ（ドットデータ）に変換される。これらの画像データは、それぞれ光走査装置１１，１２，１３，１４に入力される。そして、これらの光走査装置からは、各画像データに応じて変調された複数の光ビーム４１，４２，４３，４４が出射され、これらの光ビームによって感光ドラム２１，２２，２３，２４の感光面が主走査方向に走査される。
【０１１０】
本実施態様におけるカラー画像形成装置は光走査装置（１１，１２，１３，１４）を４個並べ、各々がＣ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）、Ｂ（ブラック）の各色に対応し、各々平行して感光ドラム２１，２２，２３，２４面上に画像信号（画像情報）を記録し、カラー画像を高速に印字するものである。
【０１１１】
本実施態様におけるカラー画像形成装置は上述の如く４つの光走査装置１１，１２，１３，１４により各々の画像データに基づいた光ビームを用いて各色の潜像を各々対応する感光ドラム２１，２２，２３，２４面上に形成している。その後、記録材に多重転写して１枚のフルカラー画像を形成している。
【０１１２】
前記外部機器５２としては、例えばＣＣＤセンサを備えたカラー画像読取装置が用いられても良い。この場合には、このカラー画像読取装置と、カラー画像形成装置６０とで、カラーデジタル複写機が構成される。
【０１２３】
【発明の効果】
本発明によれば前述の如く条件式（１）を満足するように各要素を設定することにより、３以上の光束が被走査面に副走査断面内において角度を有して入射することにより発生する走査線長さのばらつきを軽減することができ、これにより高速で高品位の印字が可能なマルチビーム走査光学系を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態１の主走査断面図
【図２】 本発明の実施形態１の発光点の位置関係を示す図
【図３】 本発明の実施形態１の走査線の位置関係を示す図
【図４】 本発明の実施形態１の光源手段をシングルLＤと２ビームLＤとに変更したときの主走査断面図
【図５】 本発明の実施形態２の主走査断面図
【図６】 本発明の実施形態２における補正方法を示す図
【図７】 本発明の実施形態３における補正方法を示す図
【図８】 本発明の実施形態５の主走査断面図
【図９】 本発明の画像形成装置の実施形態を示す副走査断面図
【図１０】 本発明の実施態様のカラー画像形成装置の要部概略図
【図１１】 光束と被走査面との角度関係を示す要部概略図
【図１２】 各光束と走査線長さとの関係を示す要部概略図
【図１３】 収束系における要部概略図
【図１４】 発散系における要部概略図
【図１５】 不等間隔入射時における要部概略図
【図１６】 走査線の補正方法を示す図
【図１７】 偏向手段への不等間隔入射例（プリズム合成）を示す要部概略図
【符号の説明】
Ａ,Ｂ,Ｃ,Ｄ,Ｅ,Ｆ,Ｇ,Ｈ 光束
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ 発光点
１,２,２０７,２０８，３０１，３０２ 光源ユニット
３,４,２０４,２０５,２０６ 光束変換素子（コリメーターレンズ）
５ レンズ系（シリンドリカルレンズ）
６,７ 開口絞り
８ 偏向手段（光偏向器）
８a 偏向面
９ 走査光学手段
９a 第１の光学素子
９b 第２の光学素子
１０ 被走査面（感光ドラム面）
２０１,２０２,２０３ シングルレーザ
１１、１２、１３、１４ 光走査装置
２１、２２、２３、２４ 像担持体（感光ドラム）
３１、３２、３３、３４ 現像器
４１、４２、４３、４４ マルチビームレーザー
５１ 搬送ベルト
５２ 外部機器
５３ プリンタコントローラ
６０ カラー画像形成装置
１００ 光走査装置
１０１ 感光ドラム
１０２ 帯電ローラ
１０３ 光ビーム
１０４ 画像形成装置
１０７ 現像装置
１０８ 転写ローラ
１０９ 用紙カセット
１１０ 給紙ローラ
１１１ プリンタコントローラ
１１２ 転写材（用紙）
１１３ 定着ローラ
１１４ 加圧ローラ
１１５ モータ
１１６ 排紙ローラ
１１７ 外部機器
【発明の属する技術分野】
本発明はマルチビーム走査光学系に関し、特に光源手段から出射した複数の光束（レーザ光）を光偏向器としてのポリゴンミラーにより偏向反射させ、走査光学手段を介して被走査面上を光走査して画像情報を記録するようにした、例えば電子写真プロセスを有するレーザービームプリンタやデジタル複写機、マルチファンクションプリンタ（多機能プリンタ）等の画像形成装置に好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像形成装置に使用する走査光学系は光源手段としての光源（発光部）から出射した光束をコリメーターレンズ、シリンドリカルレンズ（シリンダーレンズ）等を有する入射光学手段を介して偏向手段に導き、走査光学手段を介してこの偏向手段で偏向反射した光束を被走査面上にスポット状に結像且つ光走査させるようにしている。
【０００３】
近年では、画像形成装置の高性能化と高機能化が進展するに伴い、走査光学系の高速化の要求も高まっている。そこで高速化の要求に応えるために複数の光源を使用することが考えられ、例えば光源として一個のチップから一直線に並んだ複数本の光束を出射するマルチビームレーザチップを光源としている走査光学系が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】
特開平９−５４２６３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで被走査面が平面であれ、円筒形であれ光束が被走査面に対して垂直に入射する瞬間があると光源への戻り光が発生する。このような現象が生じると印字画像にスジ等を発生させることがあるため、図１１（Ａ），（Ｂ）に示すように副走査方向に角度をつけて入射させることが一般的である。尚、図１１（Ａ），（Ｂ）において９８は光源や光偏向器等を収めたハウジング部材、９９は像担持体としての感光ベルト若しくは感光ドラムである。
【０００５】
しかしながら複数本の走査線を同時に描画する場合、結像位置が副走査方向にずれているが故に、図１２（Ａ），（Ｂ）に示すように各光束の光路長が異なり、結果として走査線の長さが不揃いになってしまう。
【０００６】
図１２（Ａ）は４本の光束が円筒形状の感光ドラム９９面に入射する様子を模式化して示している。図１２（Ａ）の場合、図面上、一番下の光束に対して一番上側の光束は距離Ｄだけ光路長が長くなっている。このとき感光ドラム９９の中央部以外では各光束が主走査方向において感光ドラム９９面に角度を持って入射するため、光路長差に応じて各光束の入射位置が主走査方向にずれる。
【０００７】
図１２（Ｂ）はそのような状態での走査線長さの関係を示したものであり、図中右側の走査線が図１２（Ａ）の一番上側の光束が描画する走査線を、図中左側の走査線が図１２（Ａ）の一番下側の光束が描画する走査線を示している。同図に示すように光路長が最も長い光束による走査線は、光路長が最も短い光束による走査線よりも片側で距離Jだけ長さに差を生じている。この様な現象を放置すると印字画像の両端で印字品位が劣化する。
【０００８】
本発明は３以上の光束が被走査面に副走査断面内において角度を有して入射することにより発生する走査線長さのばらつきを軽減し、高速で高品位の印字が可能なマルチビーム走査光学系の提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１のマルチビーム走査光学系は、複数の光源ユニットからなり、かつ、前記複数の光源ユニットの各々は、複数の発光点を有する光源手段と、前記複数の発光点から出射された複数の光束を被走査面へ偏向する回転多面鏡と、前記回転多面鏡の偏向面で偏向された複数の光束を前記被走査面上に導光する走査光学手段とを有し、前記複数の光束は前記被走査面に副走査断面内において各々前記被走査面の法線に対して有限な角度を有して入射し、
前記複数の発光点から出射した複数の光束の相対的な波長差を零とし、前記複数の発光点から出射した複数の光束の集光状態が主走査断面内において平行であると仮定して、副走査断面内において、前記被走査面に入射する前記複数の光束の各々の光束は、それらの主光線が前記被走査面の法線に対してそれぞれ有限な角度を成すように入射することによって、主走査方向に平行な方向に生じる走査線の端部位置間の位置ズレのうちで、走査線中央部に最も近い場所に位置する走査線の端部位置と走査線中央部から最も遠い場所に位置する走査線の端部位置との位置ズレ量をΔＹ１ｍｍ（但し、走査線端部から走査線中央部に向う主走査方向と平行な方向を正とする）、
前記複数の発光点から出射した複数の光束の相対的な波長差を零とし、前記被走査面に入射する前記複数の光束の各々の光束は、それらの主光線が前記被走査面の法線に対してそれぞれ有限な角度を成すと仮定して、主走査断面内において、前記回転多面鏡の偏向面で偏向走査された収束光束又は発散光束が前記走査光学手段に入射することによって、主走査方向に平行な方向に生じる走査線の端部位置間の位置ズレのうちで、前記ΔＹ１ｍｍで生じた位置ズレにより走査線中央部から最も遠い場所に位置する走査線の端部位置を基準とした時の各走査線端部の相対的な位置ズレのうちで絶対値が最大の位置ズレ量をΔＹ２ｍｍ（但し、走査線端部から走査線中央部に向う主走査方向と平行な方向を正とする）、
前記被走査面に入射する前記複数の光束の各々の光束は、それらの主光線が前記被走査面の法線に対してそれぞれ有限な角度を成し、前記複数の発光点から出射した複数の光束の集光状態が主走査断面内において平行であると仮定して、前記複数の発光点から出射した複数の光束は、相対的な波長差を有し、その相対的な波長差によって、主走査方向に平行な方向に生じる走査線の端部位置間の位置ズレのうちで、前記ΔＹ１ｍｍで生じた位置ズレにより走査線中央部から最も遠い場所に位置する走査線の端部位置を基準とした時の各走査線端部の相対的な位置ズレのうちで絶対値が最大の位置ズレ量をΔＹ３ｍｍ（但し、走査線端部から走査線中央部に向う主走査方向と平行な方向を正とする）とするとき、
｜ΔＹ１＋ΔＹ２＋ΔＹ３｜＜｜ΔＹ１｜
を満足し、かつ
前記ΔＹ２と前記ΔＹ３は、いずれも前記ΔＹ１に対して符号が反対であるマルチビーム走査光学系であって、
前記複数の光源ユニットのうち異なる光源ユニットから出射された光束同士が成す主走査断面内の第１の角度は、前記複数の光源ユニットのうち同一の光源ユニットから出射された光束同士が成す主走査断面内の第２の角度より大きく、
前記複数の光源ユニットのうち異なる光源ユニットから出射された光束同士が前記ΔＹ１ｍｍで生じた位置ズレは、前記複数の光源ユニットのうち異なる光源ユニットから出射された光束同士が前記ΔＹ２ｍｍで生じた位置ズレで軽減し、前記複数の光源ユニットのうち同一の光源ユニットから出射された光束同士が前記ΔＹ１ｍｍで生じた位置ズレは、前記複数の光源ユニットのうち同一の光源ユニットから出射された光束同士が前記ΔＹ３ｍｍで生じた位置ズレで軽減していることを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
まず本発明の目的を達成する為の原理について説明を記していく。
【００１１】
上述した如く被走査面が平面であれ、円筒形であれ光束が被走査面に対して垂直に入射する瞬間があると光源への戻り光が発生する。このような現象が生じると印字画像にスジ等を発生させることがあるため、図１１（Ａ），（Ｂ）に示すように副走査方向に角度θをつけて入射させることが一般的である。
【００１２】
しかしながら複数本の走査線を同時に描画する場合、結像位置が副走査方向にずれているが故に、図１２（Ａ），（Ｂ）に示すように各光束の光路長が異なり、結果として走査線の長さが不揃いになってしまう。図１２（Ａ）は４本の光束が円筒形状の感光ドラム９９に入射する様子を模式化しており、点線９１は各光束の主光線を示している。
【００１３】
本明細書では被走査面上でＺ方向のプラス側（上側）の走査線の長さがＺ方向のマイナス側（下側）の走査線の長さに比べて長いときを走査線長さのばらつきΔの符号をプラス（＋）とする。
【００１４】
図１２（Ａ）の場合、一番下の光束に対して一番上側の光束は距離Ｄだけ光路長が長くなっている。このとき感光ドラム９９の中央部以外では各光束は主走査方向において、該感光ドラム９９に角度を持って即ち感光ドラム９９の法線に対して有限な角度で入射するため、光路長差に応じて各光束の入射位置が主走査方向にずれる。
【００１５】
図１２（Ｂ）ではプラスの走査線長さのずれが生じている場合を示したものであり、斜めの実線９２は有効走査領域の両端における各光束の光路を、縦の実線９３は各光束によって描画された走査線を示している。図１２（Ｂ）の右側の走査線が図１２（Ａ）の一番上側の光束が描画する走査線を、図１２（Ｂ）の左側の走査線が図１２（Ａ）の一番下側の光束が描画する走査線を示している。
【００１６】
図１２（Ｂ）に示すように光路長が最も長い光束による走査線は、光路長が最も短い光束による走査線よりも片側で距離Jだけ長さに差を生じている。この様な現象を放置すると印字画像の両端で印字品位が劣化する。
【００１７】
そこで本発明は上記の現象を軽減するために、
１:走査光学手段に入射する光束を主走査断面内に関して非平行光束(収束光束もしくは発散光束)にする、
２:各光束の波長に差を設ける、
の２つの方法を併用もしくは状況に応じて一方の方法を用いることを提案するものである。
【００１８】
まず、「１:走査光学手段に入射する光束を主走査断面に関して非平行光束にする。」について説明していく。
【００１９】
複数の光束が主走査断面内に角度を持って偏向手段である光偏向器（回転多面鏡）に入射しているものとする。この様な構成で各光束を同一方向に（平行に）偏向反射するには各光束の入射角度に応じて光偏向器の角度を幾らかずらす必要がある。また光偏向器の角度をずらす量は走査像高によらず一定である。このとき一般に用いられている光偏向器は偏向面上に回転中心が存在しないため、偏向点の位置が回転に応じて変化する。仮に図１３（Ａ）に示すように各発光点（不図示）ａ，ｂから出射する光束を走査光学手段（不図示）の光軸（走査線中央部）Ｌから近い順にＡ，Ｂ……とする。
【００２０】
図１３（Ａ）において一点破線Ｌは走査光学手段の光軸、点線Ａ,Ｂは各々発光点ａ，ｂから発した光束の主光線を示している。各光束Ａ，Ｂは光偏向器８で偏向反射され同一方向に反射される際、図１３（Ｂ−１），（Ｂ−２）の両図に示すように光偏向器８の角度がいくらか異なるため偏向点位置がずれる。
【００２１】
図１３（Ｂ−１）は走査領域の上側を、図１３（Ｂ−２）は走査領域の下側を走査している状態を示しており、実線８ａは偏向面を、破線Ａ，Ｂは入射前後の各光束の主光線を示している。このとき図１３（Ｂ）からも分かるように光束Ａの偏向点は光束Ｂに対して光軸側になる。この結果、走査光学手段へ入射する光束の位置関係は図１３（Ｃ）に示すように、走査領域の上側、下側を問わず、発光点ａからの光束Ａに対して発光点ｂからの光束Ｂは走査光学手段の光軸Ｌからより離れた場所を通過する。
【００２２】
図１３（Ｃ）において実線９は走査光学手段、点線Ａ，Ｂは各々発光点ａ，ｂから発した光束の主光線、一点破線Ｌは走査光学手段の光軸を示している。各光束Ａ，Ｂが平行光束で相対的な波長差が零であれば走査光学手段９を透過屈折（ミラーの場合は反射）することで、光偏向器８で偏向反射後 平行の関係にある光束は同一の像高に集光するのだが、図１３（Ｄ）に示すように例えば各光束Ａ，Ｂが収束光束の場合は実際の像面は平行光束による像面よりも光偏向器８側に移動するため、図１３（Ｅ）に示すように光束Ａによって形成（描画）される走査線Ａ１は光束Ｂによって形成される走査線Ｂ１に対して短くなる。
【００２３】
図１３（Ｄ）において太い破線Ｍ１は平行光束の入射時における像面位置、太い実線Ｍ２は収束光束の入射時における像面位置、細い点線Ａ及び実線Ｂは各光束の主光線を示している。また図１３（Ｅ）においては薄い実線Ａ１が光束Ａによって形成された走査線を、濃い実線Ｂ１が光束Ｂによって描画される走査線を示している。
【００２４】
また図１３における各要素の意味は後述する図１４、図１５においても同様である。逆に各光束Ａ，Ｂが発散光束の場合は図１４（Ｄ）に示すように実際の像面位置Ｍ３は平行光束による像面位置Ｍ１よりも光偏向器から遠ざかるため、図１４（Ｅ）に示すように光束Ａによって形成される走査線Ａ１は光束Ｂによって形成される走査線Ｂ１よりも長くなる。よって、被走査面の傾きに応じて各光束の集光状態を適切に与えることで、走査線長さの不揃いを軽減できる。
【００２５】
次に「２:各光束の波長に差を設ける。」について説明していく。
【００２６】
走査光学手段において複数の硝材を用いたり、回折光学面を設けたりすることで倍率色収差を補正している走査光学手段もあるが、大部分の走査光学手段は倍率色収差が発生する構成になっている。この様な場合、意図的に各光束の波長に差、即ち相対的な波長差を設けることで各光束の走査線長さを制御できる。よって被走査面の傾きに応じて各光束の波長を変えることで、走査線長さの不揃いを軽減できる。
【００２７】
ところで図１５に示すような光偏向器８に向かって各光束Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが主走査断面内において不等間隔な角度で入射する場合、以下のような不具合が生じる。ここで図１５（Ａ）に示すように異なる光源ユニットから出射された光束同士（ＡとＣ，Ｄ又はＢとＣ，Ｄ）が成す主走査断面内の第１の角度は同一の光源ユニットから出射された光束同士（ＡとＢ又はＣとＤ）が成す主走査断面内の第２の角度より大きい。
【００２８】
ここでは光源手段として２ビームレーザを２つ用いる構成を仮定し、先ほどと同様に各発光点（不図示）からの光束を走査光学手段９の光軸Ｌから近い順にＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄとする（図１５では光束Ａと光束Ｂ、光束Ｃと光束Ｄがそれぞれ１つの２ビームレーザ（光源ユニット）から出射しているものとしている。）。前述したように各光束を同一方向に（平行に）偏向反射する場合、各光束の偏向点の位置は変化するのだが、図１５（Ａ）に示す様に光偏向器８に向かって各光束が不等間隔な角度で入射すると、入射角度の差に応じて偏向点のずれ方も不均一になる。よって偏向反射後の各光束Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは図１５（Ｃ）に示すように不当間隔な位置関係になる。このため図１５（Ｅ）に示すように走査光学手段９に非平行光束（図１５では収束光束）が入射すると光束Ａと光束Ｂ、光束Ｃと光束Ｄの走査線長さの差以上に光束Ｂと光束Ｃの走査線長さの差は大きなものになる。
【００２９】
被走査面の傾きによる走査線長さは光束Ａと光束Ｂ、光束Ｂと光束Ｃ、光束Ｃと光束Ｄではほぼ等しい差になっているため、「１:走査光学手段に入射する光束を主走査断面に関して非平光束にする。」だけではうまく軽減することは難しい。
【００３０】
もっとも光束Ａと光束Ｄの走査線長さの差を問題にしており、個々の差、例えば光束Ａと光束Ｂの差程度ならば許容できる場合は、光束Ａと光束Ｃの長さを略等しくすることで補正することも可能である。
【００３１】
また「２:各光束の波長に差を設ける。」だけで走査線長さの不揃いを補正する場合は、全ての光束の波長を異ならせる必要がある。言い替えれば４種類の光源が必要になる。特に図１５で考えているような２ビームレーザを２つ用いる構成の場合、２波長レーザを２種類準備する必要がある。光偏向器の面偏心等の影響が無視できない等の理由により非平行光束を用いることができない場合は、上記のように補正する必要がある。とはいえ、複数の種類の光源を用いることはコスト的に不利になるため、コストを重視する場合、「２:各光束の波長に差を設ける。」だけで走査線長さの不揃いを補正する方法はあまり好ましい方法とはいえない。
【００３２】
もっとも先ほどと同様に、光束Ａと光束Ｄの走査線長さの差を問題にしており、個々の差例えば光束Ａと光束Ｂの差程度ならば許容できる場合は、光束Ａ,Ｂと光束Ｃ,Ｄの間のみに波長差を設ける（Ａ＝Ｂ≠Ｃ＝Ｄ）ことで光束Ａと光束Ｃの走査線長さを略等しくし、走査線長さの不揃いを軽減することも可能である。この場合、２波長レーザを用いる必要がなくなるので、コストの上昇に歯止めをかけることができる。
【００３３】
以上より、図１５に示すような、光偏向器８に向かって各光束Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが不等間隔な角度で入射する場合、該光束Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの走査線長さを略等しくするには１つの方法だけを用いても不具合が生じるため、両方を併用することが好ましい。具体的には図１６（Ａ）に示すような走査線長さのばらつきJ９１があったとする。
【００３４】
図１６（Ａ）において
走査線Ａ１と走査線Ｂ１の走査線長さのばらつき（端部位置間の位置ズレ）Ｊ９２はプラス
走査線Ｂ１と走査線Ｃ１の走査線長さのばらつきＪ９０はプラス
走査線Ｃ１と走査線Ｄ１の走査線長さのばらつきＪ９２はプラス
となる。
【００３５】
走査線Ａ１と走査線Ｃ１（走査線Ｂ１と走査線Ｄ１）の走査線長さの差は「１:走査光学手段に入射する光束を主走査断面に関して非平行光束にする。」ことによりバラツキΔ２を発生させ、図１６（Ｂ）のように補正し、更に走査線Ａ１と走査線Ｂ１、走査線Ｃ１と走査線Ｄ１の走査線長さの差J９２は走査線Ａ１と走査線Ｂ１、走査線Ｃ１と走査線Ｄ１の間に同程度の波長差を設けてバラツキΔ３を発生させ、（つまり２波長レーザを１種類用いることで図１６（Ｃ）に示すような状態に補正する。
【００３６】
もしくは走査線Ａ１と走査線Ｂ１、走査線Ｃ１と走査線Ｄ１の走査線長さの差は「１:走査光学手段に入射する光束を主走査断面に関して非平行光束にする。」ことにより図１６（Ｄ）に示すように補正し、更に非平行光束を用いることで発生する走査線長さの差の分も加えた走査線Ａ１と走査線Ｃ１（走査線Ｂ１と走査線Ｄ１）の走査線長さの差J９３は、走査線Ａ１,Ｂ１と走査線Ｃ１,Ｄ１の間に同程度の波長差を設ける（つまり同波長レーザを２種類用いる）ことにより図１６（Ｃ）に示すような状態に補正すればよい。
【００３７】
前者の補正方法に関して具体的に記していく。４つの光束Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが被走査面に副走査断面内において角度を有して入射したことによる走査線長さのばらつき（位置ズレ量）をΔＹ１ｍｍ、光束Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを主走査断面内において偏向面に非平行光束で入射させたときの走査線長さのばらつき（位置ズレ量）をΔＹ２ｍｍ、光束Ａと光束Ｂ（光束Ｃと光束Ｄ）の波長差による走査線長さのばらつき（位置ズレ量）をΔＹ３ｍｍとする。
【００３８】
図１６に示す例では
ΔＹ１＝Ｊ９１＝Ｊ９０＋２×Ｊ９２
となる。ここでΔＹ１は走査線中央部に最も近い場所に位置する走査線（Ｄ１）の端部位置と走査線中央部から最も遠い場所に位置する走査線（Ａ１）の端部位置との位置ズレ量である。位置ズレ量は走査線端部から走査線中央部に向かう主走査方向と平行な方向を正とする。走査線Ａ１と走査線Ｃ１とのばらつき、Ｊ９２＋Ｊ９０をΔＹ２（マイナス符号となる）で、走査線Ａ１（Ｃ１）と走査線Ｂ１（Ｄ１）とのばらつきＪ９２をΔＹ３（マイナス符号となる）で補正している。即ち、
Ｊ９２＋Ｊ９０＝−ΔＹ２
Ｊ９２＝−ΔＹ３
ΔＹ１＋ΔＹ２＋ΔＹ３＝０
本発明では、
｜ΔＹ１＋ΔＹ２＋ΔＹ３｜＜｜ΔＹ１｜ ‥‥（１）
を満足するように各要素を設定している。ここでΔＹ２とΔＹ３はいずれもΔＹ１に対して符号が反対である。
【００３９】
条件式（１）は３以上の光束が被走査面に副走査断面内において角度を有して入射することにより発生する走査線長さのばらつきを軽減したものであり、条件式（１）を外れると走査線長さのばらつきが大きくなり、高品位な画像が得られなくなってくるので良くない。
【００４０】
尚、以上の説明は２ビームレーザを２つ用いる構成に限るものではなく、主走査断面内に斜影した場合において、光偏向器に対して不等間隔な角度で光束が入射する全ての場合を含み、例えば後述する図４に示すようなシングルレーザ２と２ビームレーザ１を用いる場合や、図１７に示すようなプリズム等の合成手段８１で合成した後の各光束Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが光偏向器８に対して不当間隔な角度で入射する場合にも同様に成り立つ。
【００４１】
次に本発明の各実施形態について説明する。
【００４２】
［実施形態１］
図１は本発明の実施形態１のマルチビーム走査光学系における主走査方向の要部断面図（主走査断面図）である。
【００４３】
ここで、主走査方向とは偏向手段の回転軸及び走査光学手段の光軸に垂直な方向（偏向手段で光束が偏向反射（偏向走査）される方向）を示し、副走査方向とは偏向手段の回転軸と平行な方向を示す。また主走査断面とは主走査方向に平行で走査光学手段の光軸を含む平面を示す。また副走査断面とは主走査断面と垂直な断面を示す。
【００４４】
同図において６１は光源手段であり、２つの光源ユニット（モノリシック２ビームレーザ）１，２を有しており、該光源ユニット１，２は各々２つの発光点１ａ，１ｂ・２ａ，２ｂを有している。本実施形態においては光源ユニット１の発光点１ａ，１ｂから光束各々Ａ、Ｂを出射しており、また光源ユニット２の発光点２ａ，２ｂから各々光束Ｃ、Ｄを出射している。
【００４５】
尚、光源ユニット及び発光点の数は２つに限られない。また本明細書で言う光源ユニットとはモノリシックなマルチビームレーザに限定されるものではなく、例えば後述する実施形態２の光源ユニット２０７ような調整時において１つの光源ユニットとして振舞うものも含む。
【００４６】
光源ユニット１,２に各々設けられた発光点１a,１b及び２ａ,２ｂ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、発光点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点間距離に対し実際の発光点間距離の方が長く、各光源ユニットをそれぞれ回転することによって、副走査方向の発光点間距離を所望の値にしているためである。
【００４７】
３,４は各々光束変換素子（コリメータ−レンズ）であり、コリメーターレンズ３は光源ユニット１から出射した光束Ａ,Ｂを、コリメーターレンズ４は光源手段２から出射した光束Ｃ,Ｄを、それぞれ弱収束光束に変換している。５はレンズ系（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。６,７は各々開口絞りであり、開口絞り６は各光束の内側及び副走査方向を、開口絞り７は各光束の外側を規制することで各光束を最適なビーム形状に成形している。
【００４８】
本実施形態ではこの開口絞り６,７を後述する偏向手段８の偏向面８aに近づけて配置することで光束Ａ,Ｂ及び光束Ｃ,Ｄの偏向点を近づけドット位置ずれ（各走査線の走査像高ずれ）を軽減している。
【００４９】
尚、光源ユニット１、２、コリメータ−レンズ３,４、シリンドリカルレンズ５、そして開口絞り６,７等の各要素は入射光学手段の一要素を構成している。
【００５０】
８は偏向手段としての光偏向器であり、例えば回転多面鏡（ポリゴンミラー）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。本実施形態では光源手段６１から出射された各光束Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが光偏向器８の偏向面８ａに対し、主走査断面内において不等間隔な角度で入射している。
【００５１】
９はｆθ特性を有する走査光学手段（ｆθレンズ系）であり、第１、第２の２枚の光学素子（ｆθレンズ）９a,９bを有し、光偏向器８により偏向された４つの光束Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを被走査面（感光ドラム面）１０上にスポット状に結像させ、４本の走査線を形成している。走査光学手段９は副走査断面内において光偏向器８の偏向面８aもしくはその近傍と感光ドラム面１０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。１０は被走査面としての感光ドラム面である。
【００５２】
本実施形態においては画像情報に応じて光源ユニット１の発光点１ａ，１ｂから光束Ａ,Ｂが、光源ユニット２の発光点２ａ，２ｂから光束Ｃ,Ｄが光変調され出射される。更に光束Ａ,Ｂはコリメーターレンズ３によって、光束Ｃ,Ｄはコリメーターレンズ４によって弱収束光束に変換される。
【００５３】
次に開口絞り６によって光束Ａ,Ｂは図１中左側を、光束Ｃ,Ｄは図１中右側を規制され更にシリンドリカルレンズ５を透過後に開口絞り７によって光束Ａ,Ｂは図１中右側を、光束Ｃ,Ｄは図１中左側を規制される。上下方向（副走査方向）に関しては開口絞り６によって規制される。シリンドリカルレンズ５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出射する。また副走査断面内においては収束して光偏向器８の偏向面８aにほぼ線像（主走査方向に長手の線像）として結像する。
【００５４】
そして光偏向器８の偏向面８aで偏向反射された４つの光束Ａ,Ｃ,Ｂ,Ｄは走査光学手段９により感光ドラム面１０上にスポット状に結像され、該光偏向器８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１０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１０上に画像記録を行っている。
【００５５】
本実施形態では各光源ユニット１、２に９０μｍの発光点間隔を有する２ビームレーザを用い、主走査方向に６°の角度をつけて配置しており、走査光学手段９の影響を無視したとき、光偏向器８から６０９４ｍｍ離れた場所に集光する収束度を与えている。
【００５６】
また光偏向器８は外径２０ｍｍの回転４面鏡を用い、走査角±４０.８７°で±１０７ｍｍの印字領域(有効走査領域)を走査している。また記録媒体は直径３０ｍｍの感光ドラムを用い、副走査方向に約７°の角度をつけて各光束を入射させている。また走査線間隔は６００dpi相当の４２.３μｍとしている。また感光ドラム面に７°の角度をつけて入射した結果、走査光学手段９の光軸Ｌに最も近い発光点から出射した光束Ａの感光ドラム面１０までの光路長が最も長く、逆に走査光学手段９の光軸Ｌから最も遠い発光点から出射した光束Ｄの感光ドラム面１０までの光路長が最も短くなるように構成している。
【００５７】
このとき各光束Ａ,Ｃ,Ｂ,Ｄを平行光束として走査光学手段９に入射させると、光束Ａによって形成される走査線は光束Ｄによって形成される走査線よりも長くなり、ドラム斜入射ジッター（感光ドラム面の傾斜によって発生する走査像高ずれ（走査線長さのばらつき））は印字領域の両端でそれぞれ８.３μｍ発生する。
【００５８】
本実施形態では上記ドラム斜入射ジッターを収束ジッター（非平行光束を走査光学手段に入射することで発生する走査像高ずれ）及び波長差ジッター（各光束の波長が異なることで発生する走査像高ずれ）で補正している。
【００５９】
具体的には光束Ａと光束Ｃによるドラム斜入射ジッター５.５μｍ（光束Ａと光束Ｄによるドラム斜入射ジッター８.３μｍの２/３）を上記の収束度を各光束Ａ,Ｃ,Ｂ,Ｄに与えることで光束Ａと光束Ｃによる走査線の長さを一致させている。
【００６０】
尚、光束Ａと光束Ｂによるドラム斜入射ジッター２.８μｍ（光束Ａと光束Ｄによるドラム斜入射ジッター８.３μｍの１/３）は上記の収束度を光束に与えても０.２４μｍしか縮まらない。なぜならば、収束ジッターは光偏向器への入射角度にほぼ比例し、光束Ａと光束Ｃの入射角度の差が６°あるのに対して光束Ａと光束Ｂの入射角度の差は０.２６°と非常に小さいためである。
【００６１】
そこで本実施形態では光束Ａと光束Ｂの走査線長さの差２.６μｍを光束Ａに対して光束Ｂの波長を２.１ｎｍ長くすることで補正を行っている。
【００６２】
本実施形態では、走査線を図３（Ａ）に示すように各光束Ａ,Ｂ,Ｃ,Ｄによって形成される走査線Ａ１,Ｂ１,Ｃ１,Ｄ１の順に並べたが、上記のように２つの方法を併用することでほぼ完全にドラム斜入射ジッターを補正することができているため、走査線の順番を例えば図３（Ｂ）に示すように各光束Ａ,Ｃ,Ｂ,Ｄによって形成される走査線Ａ１,Ｃ１,Ｂ１,Ｄ１の順にしても良い。
【００６３】
また本実施形態では２ビームレーザを２つ用いたが、レーザ及びレーザ１つ当たりの発光点の数はこれに限るものではない。例えば図４に示すように２ビームレーザ１とシングルビームレーザ２を各１つ用いる光源手段７１の構成でもドラム斜入射ジッターの補正は可能である。図４に示すように走査光学手段９の光軸から近い順に２ビームレーザ１から出射される光束Ａ、Ｂとシングルビームレーザ２から出射される光束Ｃがある場合は、光束Ａ,Ｂによって形成される走査線長さの平均と光束Ｃによって形成される走査線長さが一致するように各光束に収束度を与えておき、光束Ａ、Ｂ間の走査線長さの差は波長差を設けることでドラム斜入射ジッターは補正できる。
【００６４】
尚、走査光学手段９の光軸Ｌに最も近い発光点からの光束の被走査面１０までの光路長が他の発光点からの光束の被走査面１０までの光路長と比べて最も短い場合は、偏向手段８で偏向反射される光束を発散光束にすれば良い。このときのジッターを発散ジッター（非平行光束を走査光学手段に入射することで発生する走査像高ずれ）と称す。
【００６５】
このように本実施形態では前述した条件式（１）を満足するように光束Ａ、Ｂ間を波長差ジッターで、光束Ａ、Ｃ間を収束ジッターで補正することにより、３以上の光束が被走査面に副走査断面内において角度を有して入射することにより発生する走査線長さのばらつきを軽減することができ、これにより高速で高品位の印字が可能なマルチビーム走査光学系を得ている。
【００６６】
［実施形態２］
図５は本発明の実施形態２の主走査方向の要部断面図（主走査断面図）である。図５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。
【００６７】
本実施形態において前述の実施形態１と特に異なる点は
▲１▼光束Ａ、Ｂ間を収束ジッターで、光束Ａ、Ｃ間を波長差ジッターで補正したこと、
▲２▼シングルレーザを３つ用いたこと、
▲３▼シングルレーザごとにコリメーターレンズ（光束変換素子）を持たせたこと、
等である。また走査線間隔、被走査面への入射角度等、特に言及しない項目に関しては実施形態１と同一としている。
【００６８】
本実施形態ではシングルレーザ２０１,２０２及びコリメーターレンズ２０４,２０５で光源ユニット２０７を構成し、更に光源ユニット２０７とシングルレーザ２０３及びコリメーターレンズ２０６で光源ユニット２０８を構成している。また各光源ユニット２０７、２０８は光源手段８１の一要素を構成している。
【００６９】
走査線間隔の調整時においては、先ず光源ユニット２０８全体を回転し、シングルレーザ２０１,２０２の走査線の中央とシングルレーザ２０３の走査線との間隔を調整し、更に光源ユニット２０７を回転することでシングルレーザ２０１とシングルレーザ２０２との走査線の間隔を調整している。
【００７０】
但し、上記のような回動可能な構造を持たせるため、シングルレーザ２０１,２０２から出射された光束Ａ,Ｂが光偏向器８の偏向面８ａに入射する際の角度の差を３°としているのに対して、シングルレーザ２０２とシングルレーザ２０３から出射された光束Ｂ,Ｃが該偏向面８ａに入射する際の角度の差は６°と不等間隔な角度で該偏向面８ａに光束が入射している。
【００７１】
本実施形態ではコリメーターレンズから出射された各光束Ａ,Ｂ,Ｃを全て収束光束としていることでシングルレーザ２０１,２０２の走査線長さの差を軽減している。具体的には光束Ａ,Ｂによる走査線Ａ１，Ｂ１の長さの差２.８μｍ（図６（Ａ）に示すJ６１の１/２）を、走査光学手段９の影響を無視したとき、光偏向器８から３０１７ｍｍ離れた場所に集光する収束度を与えることで補正している（図６（Ａ），（Ｂ）参照）。
【００７２】
但し、上記の補正のみを行った場合、光偏向器８への光束Ａ,Ｂの入射角度差が３°であったのに対して、光束Ｂ,Ｃの入射角度は６°であるため、このままでは光束Ａ,Ｂによって形成される走査線Ａ１，Ｂ１に対して光束Ｃによって形成される走査線Ｃ１は２.８μｍ（図６（Ｂ）に示すJ６２）両端で長くなってしまう（図６（Ｂ）参照）。
【００７３】
そこで本実施形態では光束Ａ,Ｂの波長に対して光束Ｃの波長を２.３ｎｍ短くすることで、上記の走査線長さの差を補正している（図６（Ｃ）参照）。
【００７４】
このように本実施形態では前述の条件式（１）を満足するように光束Ａ、Ｂ間を収束ジッターで、光束Ａ、Ｃ間を波長差ジッターで補正することにより、前述の実施形態１と同様な効果を得ている。
【００７５】
［参考例１］
次の本発明の参考例１について説明する。尚、本参考例の構成は前述の実施形態１と類似しているため図１を用いて説明する。
【００７６】
本参考例において実施形態１と特に異なる点は
１．光束Ａ、Ｃ間を収束ジッターで補正し、光束Ａ、Ｂ間は特に補正していないこと、
２．ジッターの許容量を大きくしたこと、
等である。また走査線間隔、被走査面への入射角度等、特に言及しない項目に関しては実施形態１と同一としている。
【００７７】
一般にコストを重視する製品では、一部の機能・性能を割り切ることでコストダウンを実現している。本参考例では設計値における両端の走査線長さの差を３μｍまで許容することで光束Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの波長を同一とし、光源ユニットのコストを低減している。
【００７８】
具体的には実施形態１と同様に走査光学手段９の影響を無視したとき光偏向器９から６０９４ｍｍ離れた場所に集光する収束度を各光束に与えることで、光束Ａと光束Ｃによって形成される走査線Ａ１，Ｃ１の長さを一致させ、補正前は８.３μｍ（図７（Ａ）に示すJ７１）あったドラム斜入射ジッター（図７（Ａ）参照）を２.６μｍ（図７（Ｂ）に示すJ７２）に低減している（図７（Ｂ）参照）。
【００７９】
参考例１のように収束ジッターのみでドラム斜入射ジッターを補正する場合は、光偏向器８への入射角度の差が広い関係（光束Ａ，Ｃによって形成される走査線Ａ１，Ｃ１）を収束ジッターで補正する必要がある。なぜならば、収束ジッターは収束度のほか、光偏向器８への入射角度の差にも比例するため、光偏向器８への入射角度の差が狭い関係（光束Ａ，Ｂによって形成される走査線Ａ１，Ｂ１）を収束ジッターで補正すると、光偏向器８への入射角度差が広い関係にある光束の走査線の長さは大きな差（図７（Ｃ）に示すＪ７３）を生じることになる。仮に参考例１の構成で光束Ａ，Ｂのドラム斜入射ジッターを補正すると光束Ａ，Ｃによって形成される走査線Ａ１，Ｃ１の長さはドラム斜入射分を考慮しても６１．１μｍ、両端でそれぞれ長くなる（図７（Ｃ）参照）。
【００８０】
また参考例１のように収束ジッターのみでドラム斜入射ジッターを補正する場合や後述する参考例２のようにユニット間のドラム斜入射ジッターを波長差のみで補正する場合は、或る光源ユニットによる走査線の間に別の光源ユニットの走査線を描画することも好ましくない。
【００８１】
参考例１では走査線長さを補正した結果、図７（Ｂ）に示すように走査線１本ごとに長さが異なるように構成している。これに対して光束Ａ，Ｃによって形成される走査線Ａ１，Ｃ１を隣接するように構成すると、走査線の関係は図７（Ｄ）に示すようになる。このような構成の場合、２本おきに走査線長さが変化する。
【００８２】
一般に走査線長さが周期的に変化する場合、周期が長いほうが目立ち易くなるため、収束ジッターのみで走査線を補正する場合、参考例１のように或る光源ユニットによる走査線の間に別の光源ユニットの走査線を描画しないように構成することが好ましい。
【００８３】
このように本参考例では前述の条件式（１）を満足するように光束Ａ、Ｃ間を収束ジッターで補正し、光束Ａ、Ｂ間は特に補正しないことにより、前述の実施形態１と同様な効果を得ている。
【００８４】
［参考例２］
次の本発明の参考例２について説明する。尚、本参考例の構成は前述の実施形態１と類似しているため図１を用いて説明する。
【００８５】
本参考例において実施形態１と特に異なる点は
１．光束Ａ、Ｃ間を波長差ジッターで補正し、光束Ａ、Ｂ間は特に補正していないこと、
２．ジッターの許容量を大きくしたこと、
等である。また走査線間隔、被走査面への入射角度等、特に言及しない項目に関しては実施形態１と同一としている。
【００８６】
本参考例も参考例１と同様、設計値における両端の走査線長さの差を３μｍまで許容することで光束Ａと光束Ｂ、光束Ｃと光束Ｄの波長を同一とし、収束光束を用いることなく光源ユニットのコストを低減している。
【００８７】
具体的には、光束Ａ、Ｂの波長に対して光束Ｃ、Ｄの波長を４.７ｎｍ長くすることで、光束Ａと光束Ｃの走査線長さを一致させ、補正前は８.３μｍあったドラム斜入射ジッター（図７（Ａ）参照）を２.８μｍに低減している（図７（Ｂ）参照）。
【００８８】
参考例２のように２種類の波長のみでドラム斜入射ジッターを補正する場合は、以下のように補正するのが好ましい。仮に光束の総数を２ｎ（ｎ：１以上の整数）とすると、ドラム斜入射ジッターによって最も走査線が長くなる光束とｎ＋１番目に走査線が長くなる光束の走査線の長さが一致するように波長差を設ける。このときジッターは補正する前の（ｎ−１）／（２ｎ−１）に軽減することができる。また光束の総数を２ｎ＋１（ｎ：１以上の整数）とすると、
１．ドラム斜入射ジッターによって最も長くなる走査線の長さとｎ＋１番目若しくはｎ＋２番目に長くなる走査線の長さが一致するように波長差を設ける、
２．ドラム斜入射ジッターによってｎ番目若しくはｎ＋１番目に長くなる走査線の長さと最も短くなる走査線の長さが一致するように波長差を設ける、
３．上記１と２の間の状態 例えば最も長くなる走査線の長さとｎ番目若しくはｎ＋１番目に長くなる走査線の長さの平均とｎ＋１番目若しくはｎ＋２番目に長くなる走査線の長さと最も短くなる走査線の長さの平均が一致するように波長差を設けること、
等が好ましい。このときジッターはいずれの方法にせよ、補正前の１／２に軽減することができる。
【００８９】
本参考例ではｎ＝２とし、ドラム斜入射ジッターによって最も走査線が長くなる光束Ａと３番目に走査線が長くなる光束Ｃの走査線の長さが一致するように波長差４．７ｎｍを設けた。この結果、補正前は８．３μｍあったドラム斜入射ジッター（図７（Ａ）参照）を２．８μｍに低減している（図７（Ｂ）参照）。
【００９０】
もちろん波長の種類は２種類に制限されるものではなく３種類以上の波長数でドラム斜入射ジッターを補正しても良い。この場合、波長の種類数をｍとするとジッターは補正前の１／ｍ以下にすることが可能になる。
【００９１】
今、波長の種類数をｍ、光束の本数をｎとした場合、最も長い走査線の長さと、（ｎ/ｍ）＋１番目（端数になる場合はその前後）に長い走査線の長さと（２ｎ/ｍ）＋１番目（端数になる場合はその前後）に長い走査線の長さと・・・・と｛（ｍ−１）ｎ/ｍ｝＋１番目（端数になる場合はその前後）に長い走査線の長さとを一致させるように波長差を設ければよい。例えばｍ=３、ｎ=８の場合は１、３、６番目若しくは１、４、７番目に長い走査線の長さを一致するように波長差を設ければよい。
【００９２】
このように本参考例では前述の条件式（１）を満足するように光束Ａ、Ｃ間を波長差ジッターで補正し、光束Ａ、Ｂ間は特に補正しないことにより、前述の実施形態１と同様な効果を得ている。
【００９３】
［参考例３］
次の本発明の参考例３について説明する。
【００９４】
本参考例において前述の実施形態１と特に異なる点は
１．全て波長差ジッターで補正したこと、
２．４ビームレーザを２つ用い、プリズム合成を行っていること、
等である。また、走査線間隔、被走査面への入射角度等、特に言及しない項目に関しては実施形態１と同一としている。
【００９５】
一般に光偏向器に光束を入射する際、主走査断面内において各光束の入射角度がずれていると副走査断面内における結像位置が光偏向器から見て前後にずれてしまう。
【００９６】
そこで本参考例ではこのような現象を軽減するため、複数の光源ユニットから出射された光束の角度がほぼ一致するように配置している。このような配置の場合、光偏向器への入射角度差が小さいため、ドラム斜入射ジッターを収束ジッター補正することは困難になる。このため本参考例においては波長差ジッターによって補正を行っている。
【００９７】
以下、図８を用いて説明していく。
【００９８】
図８は本発明の参考例３における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８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。同図において９１は光源手段であり、２つの光源ユニット３０１，３０２を有している。
【００９９】
本参考例において走査光学手段９の光軸に近い順に光源ユニット３０１から出射した光束Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄはコリメーターレンズ３で平行光束に変換されてプリズム１５内部に設けられた面１５ａで全反射された後、再び面１５ｂで反射され、後述する光束Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈと合成される。同様に光源ユニット３０２から出射した光束Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈはコリメーターレンズ４で平行光束に変換されてプリズム１５を透過しシリンドリカルレンズ５を経て光偏向器８に入射する。このとき光束Ａと光束Ｅ、光束Ｂと光束Ｆ、光束Ｃと光束Ｇ、光束Ｄと光束Ｈの出射角度を略一致させておく。また走査線はＡ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１、Ｅ１、Ｆ１、Ｇ１、Ｈ１の順に並び光束Ａによって形成される走査線の長さが最も長く、光束Ｈによって形成される走査線の長さが最も短くなっている。
【０１００】
本参考例では一度に描画する走査線本数を８本としているためドラム斜入射ジッターは片側で１９．４μｍ発生する。これを補正するため、本参考例では光束Ａの波長を基準とした場合に光束Ｂは＋２．３ｎｍ、光束Ｃは＋４．６ｎｍ、光束Ｄは＋６．９μｍ、光束Ｅは＋９．２ｎｍ、光束Ｆは＋１１．５ｎｍ、光束Ｇは＋１３．８μｍ、光束Ｈは＋１６．１μｍの波長差を設けている。これによりドラム斜入射ジッターを補正している。
【０１０１】
このように本参考例では前述の条件式（１）を満足するように全て波長差ジッターで補正することにより、前述の実施形態１と同様な効果を得ている。
【０１０２】
［画像形成装置］
図９は、本発明の画像形成装置の実施形態を示す副走査方向の要部断面図である。図において、符号１０４は画像形成装置を示す。この画像形成装置１０４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、実施形態１〜５に示したいずれかの構成を有する光走査ユニット（マルチビーム走査光学系）１００に入力される。そして、この光走査ユニット１００からは、画像データDｉに応じて変調された光ビーム１０３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。
【０１０３】
静電潜像担持体（感光体）たる感光ドラム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。
【０１０４】
先に説明したように、光ビーム１０３は、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。
【０１０５】
現像器１０７によって現像されたトナー像は、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１０８によって被転写材たる用紙１１２上に転写される。用紙１１２は感光ドラム１０１の前方（図９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。
【０１０６】
以上のようにして、未定着トナー像を転写された用紙１１２はさらに感光ドラム１０１後方（図９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、転写部から搬送されてきた用紙１１２を定着ローラ１１３と加圧ローラ１１４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。
【０１０７】
図９においては図示していないが、プリントコントローラ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、後述する光走査ユニット内のポリゴンモータなどの制御を行う。
【０１０８】
［カラー画像形成装置］
図１０は本発明の実施態様のカラー画像形成装置の要部概略図である。本実施形態は、光走査装置を４個並べ各々並行して像担持体である感光ドラム面上に画像情報を記録するタンデムタイプのカラー画像形成装置である。図１０において、６０はカラー画像形成装置、１１，１２，１３，１４は各々実施形態１〜５に示したいずれかの構成を有する光走査装置（マルチビーム走査光学系）、２１，２２，２３，２４は各々像担持体としての感光ドラム、３１，３２，３３，３４は各々現像器、５１は搬送ベルトである。
【０１０９】
図１０において、カラー画像形成装置６０には、パーソナルコンピュータ等の外部機器５２からＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の各色信号が入力する。これらの色信号は、装置内のプリンタコントローラ５３によって、Ｃ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）、Ｂ（ブラック）の各画像データ（ドットデータ）に変換される。これらの画像データは、それぞれ光走査装置１１，１２，１３，１４に入力される。そして、これらの光走査装置からは、各画像データに応じて変調された複数の光ビーム４１，４２，４３，４４が出射され、これらの光ビームによって感光ドラム２１，２２，２３，２４の感光面が主走査方向に走査される。
【０１１０】
本実施態様におけるカラー画像形成装置は光走査装置（１１，１２，１３，１４）を４個並べ、各々がＣ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）、Ｂ（ブラック）の各色に対応し、各々平行して感光ドラム２１，２２，２３，２４面上に画像信号（画像情報）を記録し、カラー画像を高速に印字するものである。
【０１１１】
本実施態様におけるカラー画像形成装置は上述の如く４つの光走査装置１１，１２，１３，１４により各々の画像データに基づいた光ビームを用いて各色の潜像を各々対応する感光ドラム２１，２２，２３，２４面上に形成している。その後、記録材に多重転写して１枚のフルカラー画像を形成している。
【０１１２】
前記外部機器５２としては、例えばＣＣＤセンサを備えたカラー画像読取装置が用いられても良い。この場合には、このカラー画像読取装置と、カラー画像形成装置６０とで、カラーデジタル複写機が構成される。
【０１２３】
【発明の効果】
本発明によれば前述の如く条件式（１）を満足するように各要素を設定することにより、３以上の光束が被走査面に副走査断面内において角度を有して入射することにより発生する走査線長さのばらつきを軽減することができ、これにより高速で高品位の印字が可能なマルチビーム走査光学系を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態１の主走査断面図
【図２】 本発明の実施形態１の発光点の位置関係を示す図
【図３】 本発明の実施形態１の走査線の位置関係を示す図
【図４】 本発明の実施形態１の光源手段をシングルLＤと２ビームLＤとに変更したときの主走査断面図
【図５】 本発明の実施形態２の主走査断面図
【図６】 本発明の実施形態２における補正方法を示す図
【図７】 本発明の実施形態３における補正方法を示す図
【図８】 本発明の実施形態５の主走査断面図
【図９】 本発明の画像形成装置の実施形態を示す副走査断面図
【図１０】 本発明の実施態様のカラー画像形成装置の要部概略図
【図１１】 光束と被走査面との角度関係を示す要部概略図
【図１２】 各光束と走査線長さとの関係を示す要部概略図
【図１３】 収束系における要部概略図
【図１４】 発散系における要部概略図
【図１５】 不等間隔入射時における要部概略図
【図１６】 走査線の補正方法を示す図
【図１７】 偏向手段への不等間隔入射例（プリズム合成）を示す要部概略図
【符号の説明】
Ａ,Ｂ,Ｃ,Ｄ,Ｅ,Ｆ,Ｇ,Ｈ 光束
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ 発光点
１,２,２０７,２０８，３０１，３０２ 光源ユニット
３,４,２０４,２０５,２０６ 光束変換素子（コリメーターレンズ）
５ レンズ系（シリンドリカルレンズ）
６,７ 開口絞り
８ 偏向手段（光偏向器）
８a 偏向面
９ 走査光学手段
９a 第１の光学素子
９b 第２の光学素子
１０ 被走査面（感光ドラム面）
２０１,２０２,２０３ シングルレーザ
１１、１２、１３、１４ 光走査装置
２１、２２、２３、２４ 像担持体（感光ドラム）
３１、３２、３３、３４ 現像器
４１、４２、４３、４４ マルチビームレーザー
５１ 搬送ベルト
５２ 外部機器
５３ プリンタコントローラ
６０ カラー画像形成装置
１００ 光走査装置
１０１ 感光ドラム
１０２ 帯電ローラ
１０３ 光ビーム
１０４ 画像形成装置
１０７ 現像装置
１０８ 転写ローラ
１０９ 用紙カセット
１１０ 給紙ローラ
１１１ プリンタコントローラ
１１２ 転写材（用紙）
１１３ 定着ローラ
１１４ 加圧ローラ
１１５ モータ
１１６ 排紙ローラ
１１７ 外部機器
Claims (4)
- 複数の光源ユニットからなり、かつ、前記複数の光源ユニットの各々は、複数の発光点を有する光源手段と、前記複数の発光点から出射された複数の光束を被走査面へ偏向する回転多面鏡と、前記回転多面鏡の偏向面で偏向された複数の光束を前記被走査面上に導光する走査光学手段とを有し、前記複数の光束は前記被走査面に副走査断面内において各々前記被走査面の法線に対して有限な角度を有して入射し、
前記複数の発光点から出射した複数の光束の相対的な波長差を零とし、前記複数の発光点から出射した複数の光束の集光状態が主走査断面内において平行であると仮定して、副走査断面内において、前記被走査面に入射する前記複数の光束の各々の光束は、それらの主光線が前記被走査面の法線に対してそれぞれ有限な角度を成すように入射することによって、主走査方向に平行な方向に生じる走査線の端部位置間の位置ズレのうちで、走査線中央部に最も近い場所に位置する走査線の端部位置と走査線中央部から最も遠い場所に位置する走査線の端部位置との位置ズレ量をΔＹ１ｍｍ（但し、走査線端部から走査線中央部に向う主走査方向と平行な方向を正とする）、
前記複数の発光点から出射した複数の光束の相対的な波長差を零とし、前記被走査面に入射する前記複数の光束の各々の光束は、それらの主光線が前記被走査面の法線に対してそれぞれ有限な角度を成すと仮定して、主走査断面内において、前記回転多面鏡の偏向面で偏向走査された収束光束又は発散光束が前記走査光学手段に入射することによって、主走査方向に平行な方向に生じる走査線の端部位置間の位置ズレのうちで、前記ΔＹ１ｍｍで生じた位置ズレにより走査線中央部から最も遠い場所に位置する走査線の端部位置を基準とした時の各走査線端部の相対的な位置ズレのうちで絶対値が最大の位置ズレ量をΔＹ２ｍｍ（但し、走査線端部から走査線中央部に向う主走査方向と平行な方向を正とする）、
前記被走査面に入射する前記複数の光束の各々の光束は、それらの主光線が前記被走査面の法線に対してそれぞれ有限な角度を成し、前記複数の発光点から出射した複数の光束の集光状態が主走査断面内において平行であると仮定して、前記複数の発光点から出射した複数の光束は、相対的な波長差を有し、その相対的な波長差によって、主走査方向に平行な方向に生じる走査線の端部位置間の位置ズレのうちで、前記ΔＹ１ｍｍで生じた位置ズレにより走査線中央部から最も遠い場所に位置する走査線の端部位置を基準とした時の各走査線端部の相対的な位置ズレのうちで絶対値が最大の位置ズレ量をΔＹ３ｍｍ（但し、走査線端部から走査線中央部に向う主走査方向と平行な方向を正とする）とするとき、
｜ΔＹ１＋ΔＹ２＋ΔＹ３｜＜｜ΔＹ１｜
を満足し、かつ
前記ΔＹ２と前記ΔＹ３は、いずれも前記ΔＹ１に対して符号が反対であるマルチビーム走査光学系であって、
前記複数の光源ユニットのうち異なる光源ユニットから出射された光束同士が成す主走査断面内の第１の角度は、前記複数の光源ユニットのうち同一の光源ユニットから出射された光束同士が成す主走査断面内の第２の角度より大きく、
前記複数の光源ユニットのうち異なる光源ユニットから出射された光束同士が前記ΔＹ１ｍｍで生じた位置ズレは、前記複数の光源ユニットのうち異なる光源ユニットから出射された光束同士が前記ΔＹ２ｍｍで生じた位置ズレで軽減し、前記複数の光源ユニットのうち同一の光源ユニットから出射された光束同士が前記ΔＹ１ｍｍで生じた位置ズレは、前記複数の光源ユニットのうち同一の光源ユニットから出射された光束同士が前記ΔＹ３ｍｍで生じた位置ズレで軽減していることを特徴とするマルチビーム走査光学系。 - 前記走査光学手段の光軸に最も近い発光点からの光束の被走査面までの光路長が他の発光点からの光束の被走査面までの光路長と比べて最も長い場合は、前記回転多面鏡の偏向面で偏向反射される光束を収束光束に、前記走査光学手段の光軸に最も近い発光点からの光束の被走査面までの光路長が他の発光点からの光束の被走査面までの光路長と比べて最も短い場合は、前記回転多面鏡の偏向面で偏向反射される光束を発散光束にした請求項１に記載のマルチビーム走査光学系。
- 請求項１又は２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１又は２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光走査装置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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