JPH11223783A - カラー画像形成装置 - Google Patents
カラー画像形成装置Info
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- JPH11223783A JPH11223783A JP10038181A JP3818198A JPH11223783A JP H11223783 A JPH11223783 A JP H11223783A JP 10038181 A JP10038181 A JP 10038181A JP 3818198 A JP3818198 A JP 3818198A JP H11223783 A JPH11223783 A JP H11223783A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 容易な構成で色ズレ、画像ムラ等を少なくす
ることができ、しかも高精細な印字に適したコンパクト
なカラー画像形成装置を得ること。 【解決手段】 半導体レーザーを含む光源手段１と、屈
折部と回折部とを含む光学素子６と、を有する走査光学
装置１１，１２，１３，１４を複数設け、各走査光学装
置から出射された複数の光束を各々対応する複数の像担
持体２１，２２，２３，２４面上に導光し、該複数の光
束で該複数の像担持体面上を各々走査してカラー画像を
形成するカラー画像形成装置であって、該複数の走査光
学装置は各々該走査光学装置の環境変動による該像担持
体面上での主走査方向の収差変化が、該光学素子の屈折
部と回折部とのパワー変化と、該半導体レーザーの波長
変動により補正されるようにしていること。
ることができ、しかも高精細な印字に適したコンパクト
なカラー画像形成装置を得ること。 【解決手段】 半導体レーザーを含む光源手段１と、屈
折部と回折部とを含む光学素子６と、を有する走査光学
装置１１，１２，１３，１４を複数設け、各走査光学装
置から出射された複数の光束を各々対応する複数の像担
持体２１，２２，２３，２４面上に導光し、該複数の光
束で該複数の像担持体面上を各々走査してカラー画像を
形成するカラー画像形成装置であって、該複数の走査光
学装置は各々該走査光学装置の環境変動による該像担持
体面上での主走査方向の収差変化が、該光学素子の屈折
部と回折部とのパワー変化と、該半導体レーザーの波長
変動により補正されるようにしていること。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は複数の走査光学装置
を有するカラー画像形成装置に関し、特に環境変動（温
度変動）による収差変動を小さく抑えた複数の走査光学
装置から出射した複数の光束を用いて単一、もしくは複
数の像担持体面上を光走査してカラー画像情報を記録す
るようにした、例えばカラー電子写真プロセスを有する
レーザービームプリンターやカラーデジタル複写機等の
装置に好適なカラー画像形成装置に関するものである。
を有するカラー画像形成装置に関し、特に環境変動（温
度変動）による収差変動を小さく抑えた複数の走査光学
装置から出射した複数の光束を用いて単一、もしくは複
数の像担持体面上を光走査してカラー画像情報を記録す
るようにした、例えばカラー電子写真プロセスを有する
レーザービームプリンターやカラーデジタル複写機等の
装置に好適なカラー画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来よりレーザービームプリンター（Ｌ
ＢＰ）やデジタル複写機等に用いられる走査光学装置に
おいては画像信号に応じて光源手段から光変調され出射
した光束を、例えば回転多面鏡（ポリゴンミラー）より
光偏向器により周期的に偏向させ、ｆθ特性を有する走
査光学素子（結像素子）によって感光性の記録媒体（感
光ドラム）面上にスポット状に集束させ、その面上を光
走査して画像記録を行っている。
ＢＰ）やデジタル複写機等に用いられる走査光学装置に
おいては画像信号に応じて光源手段から光変調され出射
した光束を、例えば回転多面鏡（ポリゴンミラー）より
光偏向器により周期的に偏向させ、ｆθ特性を有する走
査光学素子（結像素子）によって感光性の記録媒体（感
光ドラム）面上にスポット状に集束させ、その面上を光
走査して画像記録を行っている。
【０００３】図１４はこの種の従来の走査光学装置に要
部概略図である。
部概略図である。
【０００４】同図において光源手段９１から放射した発
散光束はコリメーターレンズ９２により略平行光束とさ
れ、絞り９３によって該光束（光量）を制限して副走査
方向にのみ所定の屈折力を有するシリンダーレンズ（シ
リンドリカルレンズ）９４に入射している。シリンダー
レンズ９４に入射した略平行光束のうち主走査断面内に
おいてはそのまま略平行光束の状態で射出する。また副
走査断面内においては集束して回転多面鏡（ポリゴンミ
ラー）から成る光偏向器９５の偏向面（反射面）９５ａ
にほぼ線像として結像している。
散光束はコリメーターレンズ９２により略平行光束とさ
れ、絞り９３によって該光束（光量）を制限して副走査
方向にのみ所定の屈折力を有するシリンダーレンズ（シ
リンドリカルレンズ）９４に入射している。シリンダー
レンズ９４に入射した略平行光束のうち主走査断面内に
おいてはそのまま略平行光束の状態で射出する。また副
走査断面内においては集束して回転多面鏡（ポリゴンミ
ラー）から成る光偏向器９５の偏向面（反射面）９５ａ
にほぼ線像として結像している。
【０００５】そして光偏向器９５の偏向面９５ａで偏向
反射された光束はｆθ特性を有する走査光学素子（ｆθ
レンズ）９６を介して被走査面としての感光ドラム面９
８上に導光し、該光偏向器９５を矢印Ａ方向に回転させ
ることによって、該感光ドラム面９８上を矢印Ｂ方向に
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９８上に画像記録を行なっている。
反射された光束はｆθ特性を有する走査光学素子（ｆθ
レンズ）９６を介して被走査面としての感光ドラム面９
８上に導光し、該光偏向器９５を矢印Ａ方向に回転させ
ることによって、該感光ドラム面９８上を矢印Ｂ方向に
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９８上に画像記録を行なっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図１５は前述した走査
光学装置を複数個同時に使用し、それぞれ異なる感光ド
ラム面上に各色毎の画像情報を記録し、カラー画像を形
成するカラー画像形成装置の要部概略図である。
光学装置を複数個同時に使用し、それぞれ異なる感光ド
ラム面上に各色毎の画像情報を記録し、カラー画像を形
成するカラー画像形成装置の要部概略図である。
【０００７】同図において１０１，１０２，１０３，１
０４は各々走査光学装置、１１１，１１２，１１３，１
１４は各々像担持体としての感光ドラム、１２１，１２
２，１２３，１２４は各々現像器、１３１は搬送ベルト
である。同図におけるカラー画像形成装置は上記の走査
光学装置（１０１，１０２，１０３，１０４）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、各々並行して感
光ドラム１１１，１１２，１１３，１１４面上に画像信
号を記録し、カラー画像を高速に印字するものである。
０４は各々走査光学装置、１１１，１１２，１１３，１
１４は各々像担持体としての感光ドラム、１２１，１２
２，１２３，１２４は各々現像器、１３１は搬送ベルト
である。同図におけるカラー画像形成装置は上記の走査
光学装置（１０１，１０２，１０３，１０４）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、各々並行して感
光ドラム１１１，１１２，１１３，１１４面上に画像信
号を記録し、カラー画像を高速に印字するものである。
【０００８】このようなカラー画像形成装置では複数の
走査線を重ね合わせ画像形成を行うため、特に各色間の
走査線ずれ（以下「レジストレーションずれ」と称
す。）や各色間の画像濃度ムラ等を少なくすることが重
要である。このため走査光学装置には、 ・昇温等の環境変動（温度変動）に伴う主走査方向の倍
率変化（スポットの位置ずれ）が補償されていること、 ・昇温等の環境変動（温度変動）に伴う主走査方向、及
び副走査方向のピント変化が補償されていること、が求
められており、走査光学装置の使用環境が変動しても、
もしくは複数の走査光学装置の使用環境に差が生じても
各色間のレジストレーションずれや画像ムラ等が起こら
ないような構成が必要となる。
走査線を重ね合わせ画像形成を行うため、特に各色間の
走査線ずれ（以下「レジストレーションずれ」と称
す。）や各色間の画像濃度ムラ等を少なくすることが重
要である。このため走査光学装置には、 ・昇温等の環境変動（温度変動）に伴う主走査方向の倍
率変化（スポットの位置ずれ）が補償されていること、 ・昇温等の環境変動（温度変動）に伴う主走査方向、及
び副走査方向のピント変化が補償されていること、が求
められており、走査光学装置の使用環境が変動しても、
もしくは複数の走査光学装置の使用環境に差が生じても
各色間のレジストレーションずれや画像ムラ等が起こら
ないような構成が必要となる。
【０００９】また従来、このような走査光学装置には環
境変動による特性変動の少ないガラスレンズやガラスミ
ラー等が使用されてきたが、半導体レーザーの波長変動
による収差変化が残存すること、非球面による高度な収
差補正を行なえないこと、コストが高いこと、などから
プラスチックを使用した走査光学素子での環境変動補償
を行うことが求められている。
境変動による特性変動の少ないガラスレンズやガラスミ
ラー等が使用されてきたが、半導体レーザーの波長変動
による収差変化が残存すること、非球面による高度な収
差補正を行なえないこと、コストが高いこと、などから
プラスチックを使用した走査光学素子での環境変動補償
を行うことが求められている。
【００１０】特開平７−１７４９９９号公報は走査光学
装置の走査用光学系を正のパワーを有するガラス球面レ
ンズと主走査方向及び副走査方向で正のパワーを有する
プラスチックトーリックレンズとから構成した例であ
る。同公報では＋２５℃昇温による主走査方向の倍率
（位置）ずれが８０μｍ、副走査方向のピントずれが＋
２．１ｍｍである。しかしながらこの走査光学装置を、
例えば複数個使用したカラー画像形成装置では各色間の
レジストレーションずれや画像濃度ムラ等が生じやすい
という問題点を有する。
装置の走査用光学系を正のパワーを有するガラス球面レ
ンズと主走査方向及び副走査方向で正のパワーを有する
プラスチックトーリックレンズとから構成した例であ
る。同公報では＋２５℃昇温による主走査方向の倍率
（位置）ずれが８０μｍ、副走査方向のピントずれが＋
２．１ｍｍである。しかしながらこの走査光学装置を、
例えば複数個使用したカラー画像形成装置では各色間の
レジストレーションずれや画像濃度ムラ等が生じやすい
という問題点を有する。
【００１１】特開平７−１２８６０３号公報はカラー画
像形成装置に使用する走査光学装置の走査用光学系をガ
ラスレンズとガラスシリンダーミラーとから構成した例
である。しかしながら同公報ではすべての走査光学系の
各光学素子をガラスで製作しているため、半導体レーザ
ーの波長変動による収差変化が残存し、非球面による収
差補正ができないため光路長が長く、コストが高いとい
う問題点を有する。
像形成装置に使用する走査光学装置の走査用光学系をガ
ラスレンズとガラスシリンダーミラーとから構成した例
である。しかしながら同公報ではすべての走査光学系の
各光学素子をガラスで製作しているため、半導体レーザ
ーの波長変動による収差変化が残存し、非球面による収
差補正ができないため光路長が長く、コストが高いとい
う問題点を有する。
【００１２】本発明は複数の走査光学装置を有するカラ
ー画像形成装置において、各々の走査光学装置の環境変
動（温度変動）に伴なう収差変化を各々の走査光学装置
の走査光学素子の屈折部と回折部とのパワー変化と、半
導体レーザーの波長変動により各々補正することによ
り、容易な構成で各色間のレジストレーションずれや各
色間の画像濃度ムラを小さく抑えることができ、しかも
高精細な印字に適したコンパクトなカラー画像形成装置
の提供を目的とする。
ー画像形成装置において、各々の走査光学装置の環境変
動（温度変動）に伴なう収差変化を各々の走査光学装置
の走査光学素子の屈折部と回折部とのパワー変化と、半
導体レーザーの波長変動により各々補正することによ
り、容易な構成で各色間のレジストレーションずれや各
色間の画像濃度ムラを小さく抑えることができ、しかも
高精細な印字に適したコンパクトなカラー画像形成装置
の提供を目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明のカラー画像形成
装置は、 (1) 半導体レーザーを含む光源手段と、屈折部と回折部
とを含む光学素子と、を有する走査光学装置を複数設
け、各走査光学装置から出射された複数の光束を単一の
像担持体面上の異なる領域に各々導光し、該複数の光束
で該像担持体面上を走査してカラー画像を形成するカラ
ー画像形成装置であって、該複数の走査光学装置は各々
該走査光学装置の環境変動による該像担持体面上での主
走査方向の収差変化が、該光学素子の屈折部と回折部と
のパワー変化と、該半導体レーザーの波長変動により補
正されるようにしていることを特徴としている。
装置は、 (1) 半導体レーザーを含む光源手段と、屈折部と回折部
とを含む光学素子と、を有する走査光学装置を複数設
け、各走査光学装置から出射された複数の光束を単一の
像担持体面上の異なる領域に各々導光し、該複数の光束
で該像担持体面上を走査してカラー画像を形成するカラ
ー画像形成装置であって、該複数の走査光学装置は各々
該走査光学装置の環境変動による該像担持体面上での主
走査方向の収差変化が、該光学素子の屈折部と回折部と
のパワー変化と、該半導体レーザーの波長変動により補
正されるようにしていることを特徴としている。
【００１４】特に(1-1) 前記主走査方向の収差変化は倍
率変化であることや、(1-2) 前記主走査方向の収差変化
はピント変化であること、等を特徴としている。
率変化であることや、(1-2) 前記主走査方向の収差変化
はピント変化であること、等を特徴としている。
【００１５】(2) 半導体レーザーを含む光源手段と、屈
折部と回折部とを含む光学素子と、を有する走査光学装
置を複数設け、各走査光学装置から出射された複数の光
束を単一の像担持体面上の異なる領域に各々導光し、該
複数の光束で該像担持体面上を走査してカラー画像を形
成するカラー画像形成装置であって、該複数の走査光学
装置は各々該走査光学装置の環境変動による該像担持体
面上での主走査方向及び副走査方向の収差変化が、該光
学素子の屈折部と回折部とのパワー変化と、該半導体レ
ーザーの波長変動により補正されるようにしていること
を特徴としている。
折部と回折部とを含む光学素子と、を有する走査光学装
置を複数設け、各走査光学装置から出射された複数の光
束を単一の像担持体面上の異なる領域に各々導光し、該
複数の光束で該像担持体面上を走査してカラー画像を形
成するカラー画像形成装置であって、該複数の走査光学
装置は各々該走査光学装置の環境変動による該像担持体
面上での主走査方向及び副走査方向の収差変化が、該光
学素子の屈折部と回折部とのパワー変化と、該半導体レ
ーザーの波長変動により補正されるようにしていること
を特徴としている。
【００１６】特に(2-1) 前記主走査方向の収差変化は倍
率変化又は／及びピント変化であり、前記副走査方向の
収差変化はピント変化であることを特徴としている。
率変化又は／及びピント変化であり、前記副走査方向の
収差変化はピント変化であることを特徴としている。
【００１７】上記(1),(2) において前記光学素子の屈折
部は主走査方向と副走査方向とで互いに異なるパワーを
有するプラスチック製のトーリックレンズを有し、該光
学素子の回折部は主走査方向と副走査方向とで互いに異
なるパワーを有する回折光学素子を有することや、上記
(1),(2) において前記光学素子の屈折部は主走査方向と
副走査方向とで互いに異なるパワーを有するプラスチッ
ク製のトーリックレンズと主走査方向にパワーを有する
シリンダーレンズとを有し、該光学素子の回折部は主走
査方向と副走査方向とで互いに異なるパワーを有する回
折光学素子を有し、該シリンダーレンズと該回折光学素
子とは互いに組み合わされた複合光学素子より成ること
や、上記(1),(2) において前記光学素子の屈折部は主走
査方向と副走査方向とで互いに異なるパワーを有するプ
ラスチック製のトーリックレンズと主走査方向にパワー
を有するシリンダーレンズとを有し、該光学素子の回折
部は主走査方向にパワーを有する第１の回折光学素子と
主走査方向と副走査方向とで互いに異なるパワーを有す
る第２の回折光学素子とを有し、該第１の回折光学素子
は該トーリックレンズの近傍に配され、該シリンダーレ
ンズと該第２の回折光学素子とは互いに組み合わされた
複合光学素子より成ることを特徴としている。
部は主走査方向と副走査方向とで互いに異なるパワーを
有するプラスチック製のトーリックレンズを有し、該光
学素子の回折部は主走査方向と副走査方向とで互いに異
なるパワーを有する回折光学素子を有することや、上記
(1),(2) において前記光学素子の屈折部は主走査方向と
副走査方向とで互いに異なるパワーを有するプラスチッ
ク製のトーリックレンズと主走査方向にパワーを有する
シリンダーレンズとを有し、該光学素子の回折部は主走
査方向と副走査方向とで互いに異なるパワーを有する回
折光学素子を有し、該シリンダーレンズと該回折光学素
子とは互いに組み合わされた複合光学素子より成ること
や、上記(1),(2) において前記光学素子の屈折部は主走
査方向と副走査方向とで互いに異なるパワーを有するプ
ラスチック製のトーリックレンズと主走査方向にパワー
を有するシリンダーレンズとを有し、該光学素子の回折
部は主走査方向にパワーを有する第１の回折光学素子と
主走査方向と副走査方向とで互いに異なるパワーを有す
る第２の回折光学素子とを有し、該第１の回折光学素子
は該トーリックレンズの近傍に配され、該シリンダーレ
ンズと該第２の回折光学素子とは互いに組み合わされた
複合光学素子より成ることを特徴としている。
【００１８】(3) 半導体レーザーを含む光源手段と、屈
折部と回折部とを含む光学素子と、を有する走査光学装
置を複数設け、各走査光学装置から出射された複数の光
束を各々対応する複数の像担持体面上に導光し、該複数
の光束で該複数の像担持体面上を各々走査してカラー画
像を形成するカラー画像形成装置であって、該複数の走
査光学装置は各々該走査光学装置の環境変動による該像
担持体面上での主走査方向の収差変化が、該光学素子の
屈折部と回折部とのパワー変化と、該半導体レーザーの
波長変動により補正されるようにしていることを特徴と
している。
折部と回折部とを含む光学素子と、を有する走査光学装
置を複数設け、各走査光学装置から出射された複数の光
束を各々対応する複数の像担持体面上に導光し、該複数
の光束で該複数の像担持体面上を各々走査してカラー画
像を形成するカラー画像形成装置であって、該複数の走
査光学装置は各々該走査光学装置の環境変動による該像
担持体面上での主走査方向の収差変化が、該光学素子の
屈折部と回折部とのパワー変化と、該半導体レーザーの
波長変動により補正されるようにしていることを特徴と
している。
【００１９】特に(3-1) 前記主走査方向の収差変化は倍
率変化であることや、(3-2) 前記主走査方向の収差変化
はピント変化であること、等を特徴としている。
率変化であることや、(3-2) 前記主走査方向の収差変化
はピント変化であること、等を特徴としている。
【００２０】(4) 半導体レーザーを含む光源手段と、屈
折部と回折部とを含む光学素子と、を有する走査光学装
置を複数設け、各走査光学装置から出射された複数の光
束を各々対応する複数の像担持体面上に導光し、該複数
の光束で該複数の像担持体面上を各々走査してカラー画
像を形成するカラー画像形成装置であって、該複数の走
査光学装置は各々該走査光学装置の環境変動による該像
担持体面上での主走査方向及び副走査方向の収差変化
が、該光学素子の屈折部と回折部とのパワー変化と、該
半導体レーザーの波長変動により補正されるようにして
いることを特徴としている。
折部と回折部とを含む光学素子と、を有する走査光学装
置を複数設け、各走査光学装置から出射された複数の光
束を各々対応する複数の像担持体面上に導光し、該複数
の光束で該複数の像担持体面上を各々走査してカラー画
像を形成するカラー画像形成装置であって、該複数の走
査光学装置は各々該走査光学装置の環境変動による該像
担持体面上での主走査方向及び副走査方向の収差変化
が、該光学素子の屈折部と回折部とのパワー変化と、該
半導体レーザーの波長変動により補正されるようにして
いることを特徴としている。
【００２１】特に(4-1) 前記主走査方向の収差変化は倍
率変化又は／及びピント変化であり、前記副走査方向の
収差変化はピント変化であることを特徴としている。
率変化又は／及びピント変化であり、前記副走査方向の
収差変化はピント変化であることを特徴としている。
【００２２】上記(3),(4) において前記光学素子の屈折
部は主走査方向と副走査方向とで互いに異なるパワーを
有するプラスチック製のトーリックレンズを有し、該光
学素子の回折部は主走査方向と副走査方向とで互いに異
なるパワーを有する回折光学素子を有することや、上記
(3),(4) において前記光学素子の屈折部は主走査方向と
副走査方向とで互いに異なるパワーを有するプラスチッ
ク製のトーリックレンズと主走査方向にパワーを有する
シリンダーレンズとを有し、該光学素子の回折部は主走
査方向と副走査方向とで互いに異なるパワーを有する回
折光学素子を有し、該シリンダーレンズと該回折光学素
子とは互いに組み合わされた複合光学素子より成ること
や、上記(3),(4) において前記光学素子の屈折部は主走
査方向と副走査方向とで互いに異なるパワーを有するプ
ラスチック製のトーリックレンズと主走査方向にパワー
を有するシリンダーレンズとを有し、該光学素子の回折
部は主走査方向にパワーを有する第１の回折光学素子と
主走査方向と副走査方向とで互いに異なるパワーを有す
る第２の回折光学素子とを有し、該第１の回折光学素子
は該トーリックレンズの近傍に配され、該シリンダーレ
ンズと該第２の回折光学素子とは互いに組み合わされた
複合光学素子より成ることを特徴としている。
部は主走査方向と副走査方向とで互いに異なるパワーを
有するプラスチック製のトーリックレンズを有し、該光
学素子の回折部は主走査方向と副走査方向とで互いに異
なるパワーを有する回折光学素子を有することや、上記
(3),(4) において前記光学素子の屈折部は主走査方向と
副走査方向とで互いに異なるパワーを有するプラスチッ
ク製のトーリックレンズと主走査方向にパワーを有する
シリンダーレンズとを有し、該光学素子の回折部は主走
査方向と副走査方向とで互いに異なるパワーを有する回
折光学素子を有し、該シリンダーレンズと該回折光学素
子とは互いに組み合わされた複合光学素子より成ること
や、上記(3),(4) において前記光学素子の屈折部は主走
査方向と副走査方向とで互いに異なるパワーを有するプ
ラスチック製のトーリックレンズと主走査方向にパワー
を有するシリンダーレンズとを有し、該光学素子の回折
部は主走査方向にパワーを有する第１の回折光学素子と
主走査方向と副走査方向とで互いに異なるパワーを有す
る第２の回折光学素子とを有し、該第１の回折光学素子
は該トーリックレンズの近傍に配され、該シリンダーレ
ンズと該第２の回折光学素子とは互いに組み合わされた
複合光学素子より成ることを特徴としている。
【００２３】(5) 複数の走査光学装置から出射された複
数の光束を単一の像担持体面上の異なる領域に各々導光
し、該複数の光束で該像担持体面上を走査してカラー画
像を形成するカラー画像形成装置において、該複数の走
査光学装置は各々半導体レーザーを含む光源手段と、該
光源手段から出射した光束を略平行光束に変換する第１
の光学素子と、該変換された略平行光束を偏向素子の偏
向面における主走査方向に長手の線像に結像させる第２
の光学素子と、該偏向素子で偏向された光束を像担持体
面上にスポット状に結像させる屈折部と回折部とを有す
る第３の光学素子と、を有し、該複数の走査光学装置は
各々該走査光学装置の環境変動による該像担持体面上で
の主走査方向の収差変化が、該第３の光学素子の屈折部
と回折部とのパワー変化と、該半導体レーザーの波長変
動により補正されるようにしていることを特徴としてい
る。
数の光束を単一の像担持体面上の異なる領域に各々導光
し、該複数の光束で該像担持体面上を走査してカラー画
像を形成するカラー画像形成装置において、該複数の走
査光学装置は各々半導体レーザーを含む光源手段と、該
光源手段から出射した光束を略平行光束に変換する第１
の光学素子と、該変換された略平行光束を偏向素子の偏
向面における主走査方向に長手の線像に結像させる第２
の光学素子と、該偏向素子で偏向された光束を像担持体
面上にスポット状に結像させる屈折部と回折部とを有す
る第３の光学素子と、を有し、該複数の走査光学装置は
各々該走査光学装置の環境変動による該像担持体面上で
の主走査方向の収差変化が、該第３の光学素子の屈折部
と回折部とのパワー変化と、該半導体レーザーの波長変
動により補正されるようにしていることを特徴としてい
る。
【００２４】特に(5-1) 前記主走査方向の収差変化は倍
率変化であることや、(5-2) 前記主走査方向の収差変化
はピント変化であること、等を特徴としている。
率変化であることや、(5-2) 前記主走査方向の収差変化
はピント変化であること、等を特徴としている。
【００２５】(6) 複数の走査光学装置から出射された複
数の光束を単一の像担持体面上の異なる領域に各々導光
し、該複数の光束で該像担持体面上を走査してカラー画
像を形成するカラー画像形成装置において、該複数の走
査光学装置は各々半導体レーザーを含む光源手段と、該
光源手段から出射した光束を略平行光束に変換する第１
の光学素子と、該変換された略平行光束を偏向素子の偏
向面における主走査方向に長手の線像に結像させる第２
の光学素子と、該偏向素子で偏向された光束を像担持体
面上にスポット状に結像させる屈折部と回折部とを有す
る第３の光学素子と、を有し、該複数の走査光学装置は
各々該走査光学装置の環境変動による該像担持体面上で
の主走査方向及び副走査方向の収差変化が、該第３の光
学素子の屈折部と回折部とのパワー変化と、該半導体レ
ーザーの波長変動により補正されるようにしていること
を特徴とするカラー画像形成装置。
数の光束を単一の像担持体面上の異なる領域に各々導光
し、該複数の光束で該像担持体面上を走査してカラー画
像を形成するカラー画像形成装置において、該複数の走
査光学装置は各々半導体レーザーを含む光源手段と、該
光源手段から出射した光束を略平行光束に変換する第１
の光学素子と、該変換された略平行光束を偏向素子の偏
向面における主走査方向に長手の線像に結像させる第２
の光学素子と、該偏向素子で偏向された光束を像担持体
面上にスポット状に結像させる屈折部と回折部とを有す
る第３の光学素子と、を有し、該複数の走査光学装置は
各々該走査光学装置の環境変動による該像担持体面上で
の主走査方向及び副走査方向の収差変化が、該第３の光
学素子の屈折部と回折部とのパワー変化と、該半導体レ
ーザーの波長変動により補正されるようにしていること
を特徴とするカラー画像形成装置。
【００２６】特に(6-1) 前記主走査方向の収差変化は倍
率変化又は／及びピント変化であり、前記副走査方向の
収差変化はピント変化であることを特徴としている。
率変化又は／及びピント変化であり、前記副走査方向の
収差変化はピント変化であることを特徴としている。
【００２７】上記(5),(6) において前記第３の光学素子
の屈折部は主走査方向と副走査方向とで互いに異なるパ
ワーを有するプラスチック製のトーリックレンズを有
し、該第３の光学素子の回折部は主走査方向と副走査方
向とで互いに異なるパワーを有する回折光学素子を有す
ることや、上記(5),(6) において前記第３の光学素子の
屈折部は主走査方向と副走査方向とで互いに異なるパワ
ーを有するプラスチック製のトーリックレンズと主走査
方向にパワーを有するシリンダーレンズとを有し、該第
３の光学素子の回折部は主走査方向と副走査方向とで互
いに異なるパワーを有する回折光学素子を有し、該シリ
ンダーレンズと該回折光学素子とは互いに組み合わされ
た複合光学素子より成ることや、上記(5),(6) において
前記第３の光学素子の屈折部は主走査方向と副走査方向
とで互いに異なるパワーを有するプラスチック製のトー
リックレンズと主走査方向にパワーを有するシリンダー
レンズとを有し、該第３の光学素子の回折部は主走査方
向にパワーを有する第１の回折光学素子と主走査方向と
副走査方向とで互いに異なるパワーを有する第２の回折
光学素子とを有し、該第１の回折光学素子は該トーリッ
クレンズの近傍に配され、該シリンダーレンズと該第２
の回折光学素子とは互いに組み合わされた複合光学素子
より成ることを特徴としている。
の屈折部は主走査方向と副走査方向とで互いに異なるパ
ワーを有するプラスチック製のトーリックレンズを有
し、該第３の光学素子の回折部は主走査方向と副走査方
向とで互いに異なるパワーを有する回折光学素子を有す
ることや、上記(5),(6) において前記第３の光学素子の
屈折部は主走査方向と副走査方向とで互いに異なるパワ
ーを有するプラスチック製のトーリックレンズと主走査
方向にパワーを有するシリンダーレンズとを有し、該第
３の光学素子の回折部は主走査方向と副走査方向とで互
いに異なるパワーを有する回折光学素子を有し、該シリ
ンダーレンズと該回折光学素子とは互いに組み合わされ
た複合光学素子より成ることや、上記(5),(6) において
前記第３の光学素子の屈折部は主走査方向と副走査方向
とで互いに異なるパワーを有するプラスチック製のトー
リックレンズと主走査方向にパワーを有するシリンダー
レンズとを有し、該第３の光学素子の回折部は主走査方
向にパワーを有する第１の回折光学素子と主走査方向と
副走査方向とで互いに異なるパワーを有する第２の回折
光学素子とを有し、該第１の回折光学素子は該トーリッ
クレンズの近傍に配され、該シリンダーレンズと該第２
の回折光学素子とは互いに組み合わされた複合光学素子
より成ることを特徴としている。
【００２８】(7) 複数の走査光学装置から出射された複
数の光束を各々対応する複数の像担持体面上に導光し、
該複数の光束で該複数の像担持体面上を各々走査してカ
ラー画像を形成するカラー画像形成装置において、該複
数の走査光学装置は各々半導体レーザーを含む光源手段
と、該光源手段から出射した光束を略平行光束に変換す
る第１の光学素子と、該変換された略平行光束を偏向素
子の偏向面における主走査方向に長手の線像に結像させ
る第２の光学素子と、該偏向素子で偏向された光束を像
担持体面上にスポット状に結像させる屈折部と回折部と
を有する第３の光学素子と、を有し、該複数の走査光学
装置は各々該走査光学装置の環境変動による該像担持体
面上での主走査方向の収差変化が、該第３の光学素子の
屈折部と回折部とのパワー変化と、該半導体レーザーの
波長変動により補正されるようにしていることを特徴と
している。
数の光束を各々対応する複数の像担持体面上に導光し、
該複数の光束で該複数の像担持体面上を各々走査してカ
ラー画像を形成するカラー画像形成装置において、該複
数の走査光学装置は各々半導体レーザーを含む光源手段
と、該光源手段から出射した光束を略平行光束に変換す
る第１の光学素子と、該変換された略平行光束を偏向素
子の偏向面における主走査方向に長手の線像に結像させ
る第２の光学素子と、該偏向素子で偏向された光束を像
担持体面上にスポット状に結像させる屈折部と回折部と
を有する第３の光学素子と、を有し、該複数の走査光学
装置は各々該走査光学装置の環境変動による該像担持体
面上での主走査方向の収差変化が、該第３の光学素子の
屈折部と回折部とのパワー変化と、該半導体レーザーの
波長変動により補正されるようにしていることを特徴と
している。
【００２９】特に(7-1) 前記主走査方向の収差変化は倍
率変化であることや、(7-2) 前記主走査方向の収差変化
はピント変化であること、等を特徴としている。
率変化であることや、(7-2) 前記主走査方向の収差変化
はピント変化であること、等を特徴としている。
【００３０】(8) 複数の走査光学装置から出射された複
数の光束を各々対応する複数の像担持体面上に導光し、
該複数の光束で該複数の像担持体面上を各々走査してカ
ラー画像を形成するカラー画像形成装置において、該複
数の走査光学装置は各々半導体レーザーを含む光源手段
と、該光源手段から出射した光束を略平行光束に変換す
る第１の光学素子と、該変換された略平行光束を偏向素
子の偏向面における主走査方向に長手の線像に結像させ
る第２の光学素子と、該偏向素子で偏向された光束を像
担持体面上にスポット状に結像させる屈折部と回折部と
を有する第３の光学素子と、を有し、該複数の走査光学
装置は各々該走査光学装置の環境変動による該像担持体
面上での主走査方向及び副走査方向の収差変化が、該第
３の光学素子の屈折部と回折部とのパワー変化と、該半
導体レーザーの波長変動により補正されるようにしてい
ることを特徴としている。
数の光束を各々対応する複数の像担持体面上に導光し、
該複数の光束で該複数の像担持体面上を各々走査してカ
ラー画像を形成するカラー画像形成装置において、該複
数の走査光学装置は各々半導体レーザーを含む光源手段
と、該光源手段から出射した光束を略平行光束に変換す
る第１の光学素子と、該変換された略平行光束を偏向素
子の偏向面における主走査方向に長手の線像に結像させ
る第２の光学素子と、該偏向素子で偏向された光束を像
担持体面上にスポット状に結像させる屈折部と回折部と
を有する第３の光学素子と、を有し、該複数の走査光学
装置は各々該走査光学装置の環境変動による該像担持体
面上での主走査方向及び副走査方向の収差変化が、該第
３の光学素子の屈折部と回折部とのパワー変化と、該半
導体レーザーの波長変動により補正されるようにしてい
ることを特徴としている。
【００３１】特に(8-1) 前記主走査方向の収差変化は倍
率変化又は／及びピント変化であり、前記副走査方向の
収差変化はピント変化であることを特徴としている。
率変化又は／及びピント変化であり、前記副走査方向の
収差変化はピント変化であることを特徴としている。
【００３２】上記(7),(8) において前記第３の光学素子
の屈折部は主走査方向と副走査方向とで互いに異なるパ
ワーを有するプラスチック製のトーリックレンズを有
し、該第３の光学素子の回折部は主走査方向と副走査方
向とで互いに異なるパワーを有する回折光学素子を有す
ることや、上記(7),(8) において前記第３の光学素子の
屈折部は主走査方向と副走査方向とで互いに異なるパワ
ーを有するプラスチック製のトーリックレンズと主走査
方向にパワーを有するシリンダーレンズとを有し、該第
３の光学素子の回折部は主走査方向と副走査方向とで互
いに異なるパワーを有する回折光学素子を有し、該シリ
ンダーレンズと該回折光学素子とは互いに組み合わされ
た複合光学素子より成ることや、上記(7),(8) において
前記第３の光学素子の屈折部は主走査方向と副走査方向
とで互いに異なるパワーを有するプラスチック製のトー
リックレンズと主走査方向にパワーを有するシリンダー
レンズとを有し、該第３の光学素子の回折部は主走査方
向にパワーを有する第１の回折光学素子と主走査方向と
副走査方向とで互いに異なるパワーを有する第２の回折
光学素子とを有し、該第１の回折光学素子は該トーリッ
クレンズの近傍に配され、該シリンダーレンズと該第２
の回折光学素子とは互いに組み合わされた複合光学素子
より成ることを特徴としている。
の屈折部は主走査方向と副走査方向とで互いに異なるパ
ワーを有するプラスチック製のトーリックレンズを有
し、該第３の光学素子の回折部は主走査方向と副走査方
向とで互いに異なるパワーを有する回折光学素子を有す
ることや、上記(7),(8) において前記第３の光学素子の
屈折部は主走査方向と副走査方向とで互いに異なるパワ
ーを有するプラスチック製のトーリックレンズと主走査
方向にパワーを有するシリンダーレンズとを有し、該第
３の光学素子の回折部は主走査方向と副走査方向とで互
いに異なるパワーを有する回折光学素子を有し、該シリ
ンダーレンズと該回折光学素子とは互いに組み合わされ
た複合光学素子より成ることや、上記(7),(8) において
前記第３の光学素子の屈折部は主走査方向と副走査方向
とで互いに異なるパワーを有するプラスチック製のトー
リックレンズと主走査方向にパワーを有するシリンダー
レンズとを有し、該第３の光学素子の回折部は主走査方
向にパワーを有する第１の回折光学素子と主走査方向と
副走査方向とで互いに異なるパワーを有する第２の回折
光学素子とを有し、該第１の回折光学素子は該トーリッ
クレンズの近傍に配され、該シリンダーレンズと該第２
の回折光学素子とは互いに組み合わされた複合光学素子
より成ることを特徴としている。
【００３３】
【発明の実施の形態】［実施形態１］図１は本発明の実
施形態１のカラー画像形成装置の要部概略図である。
施形態１のカラー画像形成装置の要部概略図である。
【００３４】同図において１１，１２，１３，１４は各
々走査光学装置、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、４１は搬送ベルトである。本実施形態における
カラー画像形成装置は後述するように環境変動（温度変
動）による収差変動を小さく抑えた上記の走査光学装置
（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、各々並行して感光ドラム２１，２
２，２３，２４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。
々走査光学装置、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、４１は搬送ベルトである。本実施形態における
カラー画像形成装置は後述するように環境変動（温度変
動）による収差変動を小さく抑えた上記の走査光学装置
（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、各々並行して感光ドラム２１，２
２，２３，２４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。
【００３５】次に本発明の特徴とする走査光学装置の環
境変動に伴なう収差変化を良好に補正する方法及びその
光学素子について説明する。尚、カラー画像形成装置を
構成する複数の走査光学装置１１，１２，１３，１４
は、その構成及び光学的作用は同様であるので、以下代
表して走査光学装置１１について説明する。
境変動に伴なう収差変化を良好に補正する方法及びその
光学素子について説明する。尚、カラー画像形成装置を
構成する複数の走査光学装置１１，１２，１３，１４
は、その構成及び光学的作用は同様であるので、以下代
表して走査光学装置１１について説明する。
【００３６】図２はこの走査光学装置１１とそれに対応
する像担持体２１とを示した要部概略図、図３は図２に
示した光学系の主走査方向の要部断面図である。
する像担持体２１とを示した要部概略図、図３は図２に
示した光学系の主走査方向の要部断面図である。
【００３７】図２、図３において１は光源手段であり、
例えば半導体レーザーより成っている。２は第１の光学
素子としてのコリメーターレンズであり、光源手段１か
ら出射された発散光束（光ビーム）を略平行光束に変換
している。３は開口絞りであり、通過光束（光量）を制
限している。４は第２の光学素子としてのシリンドリカ
ルレンズ（シリンダーレンズ）であり、副走査方向にの
み所定の屈折力を有しており、開口絞り３を通過した光
束を副走査断面内で後述する光偏向器５の偏向面５ａに
ほぼ線像として結像させている。
例えば半導体レーザーより成っている。２は第１の光学
素子としてのコリメーターレンズであり、光源手段１か
ら出射された発散光束（光ビーム）を略平行光束に変換
している。３は開口絞りであり、通過光束（光量）を制
限している。４は第２の光学素子としてのシリンドリカ
ルレンズ（シリンダーレンズ）であり、副走査方向にの
み所定の屈折力を有しており、開口絞り３を通過した光
束を副走査断面内で後述する光偏向器５の偏向面５ａに
ほぼ線像として結像させている。
【００３８】５は偏向素子としての、例えばポリゴンミ
ラー（回転多面鏡）より成る光偏向器であり、モータ等
の駆動手段（不図示）により図中矢印Ａ方向に一定速度
で回転している。
ラー（回転多面鏡）より成る光偏向器であり、モータ等
の駆動手段（不図示）により図中矢印Ａ方向に一定速度
で回転している。
【００３９】６はｆθ特性を有する第３の光学素子とし
ての走査光学素子であり、屈折部と回折部とを有してい
る。屈折部は主走査方向と副走査方向とで互いに異なる
パワーを有する単一のプラスチック製のトーリックレン
ズ６１より成り、該トーリックレンズ６１の主走査方向
の両レンズ面は非球面形状より成っている。回折部は主
走査方向と副走査方向とで互いに異なるパワーを有する
長尺の回折光学素子６２より成っている。本実施形態で
は光偏向器５の回転軸と感光ドラム２１面（被走査面）
の中点より該光偏向器５側にトーリックレンズ６１、該
感光ドラム２１面側に回折光学素子６２を配している。
走査光学素子６は光偏向器５によって偏向された画像情
報に基づく光束を感光ドラム２１面上に結像させ、かつ
副走査断面内において光偏向器５の偏向面５ａの面倒れ
を補正している。尚、本実施形態における回折光学素子
６２は射出成形により製作されたプラスチック製より構
成しているが、これに限らず、例えばガラス基盤の上に
レプリカで回折格子を製作しても同等の効果が得られ
る。
ての走査光学素子であり、屈折部と回折部とを有してい
る。屈折部は主走査方向と副走査方向とで互いに異なる
パワーを有する単一のプラスチック製のトーリックレン
ズ６１より成り、該トーリックレンズ６１の主走査方向
の両レンズ面は非球面形状より成っている。回折部は主
走査方向と副走査方向とで互いに異なるパワーを有する
長尺の回折光学素子６２より成っている。本実施形態で
は光偏向器５の回転軸と感光ドラム２１面（被走査面）
の中点より該光偏向器５側にトーリックレンズ６１、該
感光ドラム２１面側に回折光学素子６２を配している。
走査光学素子６は光偏向器５によって偏向された画像情
報に基づく光束を感光ドラム２１面上に結像させ、かつ
副走査断面内において光偏向器５の偏向面５ａの面倒れ
を補正している。尚、本実施形態における回折光学素子
６２は射出成形により製作されたプラスチック製より構
成しているが、これに限らず、例えばガラス基盤の上に
レプリカで回折格子を製作しても同等の効果が得られ
る。
【００４０】本実施形態におけるカラー画像形成装置は
上述の如く４つの走査光学装置１１，１２，１３，１４
により各々の変調信号に基づいた光束を用いて潜像を各
々対応する感光ドラム２１，２２，２３，２４面上に形
成している。例えばＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ
（イエロー）、Ｂ（ブラック）の潜像を対応する感光ド
ラム２１，２２，２３，２４面上に形成し、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。
上述の如く４つの走査光学装置１１，１２，１３，１４
により各々の変調信号に基づいた光束を用いて潜像を各
々対応する感光ドラム２１，２２，２３，２４面上に形
成している。例えばＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ
（イエロー）、Ｂ（ブラック）の潜像を対応する感光ド
ラム２１，２２，２３，２４面上に形成し、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。
【００４１】本実施形態における走査光学装置１１にお
いて半導体レーザー１から出射した発散光束はコリメー
ターレンズ２により略平行光束に変換され、開口絞り３
によって該光束（光量）を制限してシリンドリカルレン
ズ４に入射している。シリンドリカルレンズ４に入射し
た略平行光束のうち主走査断面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）として結像している。そして光偏向器５の偏向面
５ａで偏向された光束はトーリックレンズ６１と回折光
学素子６２とを介して感光ドラム２１面上に導光され、
該光偏向器５を矢印Ａ方向に回転させることによって、
該感光ドラム２１面上を矢印Ｂ方向に光走査している。
そして上述の如く例えばＣ（シアン）、Ｍ（マゼン
タ）、Ｙ（イエロー）、Ｂ（ブラック）の潜像を対応す
る感光ドラム２１，２２，２３，２４面上に形成し、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。
いて半導体レーザー１から出射した発散光束はコリメー
ターレンズ２により略平行光束に変換され、開口絞り３
によって該光束（光量）を制限してシリンドリカルレン
ズ４に入射している。シリンドリカルレンズ４に入射し
た略平行光束のうち主走査断面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）として結像している。そして光偏向器５の偏向面
５ａで偏向された光束はトーリックレンズ６１と回折光
学素子６２とを介して感光ドラム２１面上に導光され、
該光偏向器５を矢印Ａ方向に回転させることによって、
該感光ドラム２１面上を矢印Ｂ方向に光走査している。
そして上述の如く例えばＣ（シアン）、Ｍ（マゼン
タ）、Ｙ（イエロー）、Ｂ（ブラック）の潜像を対応す
る感光ドラム２１，２２，２３，２４面上に形成し、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。
【００４２】本実施形態における走査光学装置１１の第
３の光学素子６を構成するトーリックレンズ６１と回折
光学素子６２との形状はそれぞれ、 トーリックレンズ．．主走査方向が１０次までの関数
で表せる非球面形状、トーリックレンズの光軸との交点
を原点とし、光軸方向をｘ軸、主走査断面内において光
軸と直交する軸をｙ軸、副走査断面内において光軸と直
交する軸をｚ軸としたとき、主走査方向と対応する母線
方向が、
３の光学素子６を構成するトーリックレンズ６１と回折
光学素子６２との形状はそれぞれ、 トーリックレンズ．．主走査方向が１０次までの関数
で表せる非球面形状、トーリックレンズの光軸との交点
を原点とし、光軸方向をｘ軸、主走査断面内において光
軸と直交する軸をｙ軸、副走査断面内において光軸と直
交する軸をｚ軸としたとき、主走査方向と対応する母線
方向が、
【００４３】
【数１】 （但し、Ｒは曲率半径、Ｋ、Ｂ4 、Ｂ6 、Ｂ8 、Ｂ10は
非球面係数） 副走査方向（光軸を含み主走査方向に対して直交する方
向）と対応する子線方向が、
非球面係数） 副走査方向（光軸を含み主走査方向に対して直交する方
向）と対応する子線方向が、
【００４４】
【数２】 ここで r ’＝r0（1+D2Y2+ D4Y4+ D6Y6+ D8Y8+ D
10Y10） （但し、ｒ0 は光軸上の子線曲率半径、Ｄ2 、Ｄ4 、Ｄ
6 、Ｄ8 、Ｄ10は非球面係数） 回折光学素子．．主走査方向が６次まで、副走査方向
が主走査方向の位置により異なる２次の位相関数で表わ
される回折面は、 φ＝ｍλ＝ｂ2 Ｙ2 ＋ｂ4 Ｙ4 ＋ｂ6 Ｙ6＋（ｄ0 ＋ｄ1
Ｙ＋ｄ2 Ｙ2 ＋ｄ3 Ｙ3 ＋ｄ4 Ｙ4 ）Ｚ2 （但し、φは位相関数、ｍは回折次数、λは使用波長、
Ｙはレンズ光軸からの高さ、ｂ2 ，ｂ4 ，ｂ6 ，ｄ0 ，
ｄ1 ，ｄ2 ，ｄ3 ，ｄ4 は位相係数、実施形態１〜３で
は＋１次回折光を使用）なる式で表わされる。
10Y10） （但し、ｒ0 は光軸上の子線曲率半径、Ｄ2 、Ｄ4 、Ｄ
6 、Ｄ8 、Ｄ10は非球面係数） 回折光学素子．．主走査方向が６次まで、副走査方向
が主走査方向の位置により異なる２次の位相関数で表わ
される回折面は、 φ＝ｍλ＝ｂ2 Ｙ2 ＋ｂ4 Ｙ4 ＋ｂ6 Ｙ6＋（ｄ0 ＋ｄ1
Ｙ＋ｄ2 Ｙ2 ＋ｄ3 Ｙ3 ＋ｄ4 Ｙ4 ）Ｚ2 （但し、φは位相関数、ｍは回折次数、λは使用波長、
Ｙはレンズ光軸からの高さ、ｂ2 ，ｂ4 ，ｂ6 ，ｄ0 ，
ｄ1 ，ｄ2 ，ｄ3 ，ｄ4 は位相係数、実施形態１〜３で
は＋１次回折光を使用）なる式で表わされる。
【００４５】表−１に本実施形態における光学配置とト
ーリックレンズ６１の非球面係数及び回折光学素子６２
の位相項を示す。
ーリックレンズ６１の非球面係数及び回折光学素子６２
の位相項を示す。
【００４６】
【表１】 本実施形態では走査光学装置１１の環境変動（温度変
動）による感光ドラム２１面上での主走査方向及び副走
査方向の収差変化をトーリックレンズ６１と回折光学素
子６２とのパワー変化と、半導体レーザー１の波長変動
により補正している。この主走査方向の収差変化は倍率
変化又は／及びピント変化であり、副走査方向の収差変
化はピント変化である。
動）による感光ドラム２１面上での主走査方向及び副走
査方向の収差変化をトーリックレンズ６１と回折光学素
子６２とのパワー変化と、半導体レーザー１の波長変動
により補正している。この主走査方向の収差変化は倍率
変化又は／及びピント変化であり、副走査方向の収差変
化はピント変化である。
【００４７】図４は本実施形態における環境変動前後の
近軸収差（主走査方向及び副走査方向の像面湾曲と倍率
（位置）ずれ等）を示した説明図であり、実線は環境変
動前の特性（設計値）であり、破線は走査光学装置が＋
２５℃昇温したときの特性（実効値）である。
近軸収差（主走査方向及び副走査方向の像面湾曲と倍率
（位置）ずれ等）を示した説明図であり、実線は環境変
動前の特性（設計値）であり、破線は走査光学装置が＋
２５℃昇温したときの特性（実効値）である。
【００４８】一般に複数の走査光学装置から複数の感光
ドラム面上に各色毎の画像情報を記録し、カラー画像を
形成する際、各色間のレジストレーションずれや各色間
の画像濃度ムラを視覚上目立たなくする為には各走査光
学装置において環境変動（温度変動）による倍率ずれを
４０μｍ以下、主走査方向及び副走査方向のピントずれ
を±１．０ｍｍ以下とすることが必要である。
ドラム面上に各色毎の画像情報を記録し、カラー画像を
形成する際、各色間のレジストレーションずれや各色間
の画像濃度ムラを視覚上目立たなくする為には各走査光
学装置において環境変動（温度変動）による倍率ずれを
４０μｍ以下、主走査方向及び副走査方向のピントずれ
を±１．０ｍｍ以下とすることが必要である。
【００４９】本実施形態では図４に示すように＋２５℃
昇温による主走査方向の倍率（位置）ずれは３１μｍで
あり、これは例えば解像度６００ｄｐｉのプリンターの
場合、約３／４画素相当以内の画素（位置）ずれに抑え
ることができる。また主走査方向のピントずれは＋０．
７ｍｍ、副走査方向のピントずれは−０．５ｍｍであ
り、これは共に視覚上問題のないレベルに抑えることが
できる。
昇温による主走査方向の倍率（位置）ずれは３１μｍで
あり、これは例えば解像度６００ｄｐｉのプリンターの
場合、約３／４画素相当以内の画素（位置）ずれに抑え
ることができる。また主走査方向のピントずれは＋０．
７ｍｍ、副走査方向のピントずれは−０．５ｍｍであ
り、これは共に視覚上問題のないレベルに抑えることが
できる。
【００５０】尚、本実施形態では昇温時の挙動を中心に
説明したが、例えば温度低下等の他の環境変動において
も上記と同様な効果を得ることができる。
説明したが、例えば温度低下等の他の環境変動において
も上記と同様な効果を得ることができる。
【００５１】また本実施形態ではこれらの環境変動の補
償をすべてプラスチック製の光学素子で行っており、こ
れにより成形による製造コストの低減や、非球面を用い
た高画角収差補正による短光路長化等を同時に達成する
ことができる。
償をすべてプラスチック製の光学素子で行っており、こ
れにより成形による製造コストの低減や、非球面を用い
た高画角収差補正による短光路長化等を同時に達成する
ことができる。
【００５２】このように本実施形態では上述の如く走査
光学装置１１の走査光学素子６としてトーリックレンズ
６１と回折光学素子６２とを用い、複数個の走査光学装
置１１，１２，１３，１４で複数の感光ドラム２１，２
２，２３，２４面上に画像記録を行うことにより、昇温
等の環境変動による各色間のレジストレーションずれが
少なく、また各色間の画像濃度ムラの少ないカラー画像
形成装置を容易な構成で、かつ安価に実現することがで
きる。
光学装置１１の走査光学素子６としてトーリックレンズ
６１と回折光学素子６２とを用い、複数個の走査光学装
置１１，１２，１３，１４で複数の感光ドラム２１，２
２，２３，２４面上に画像記録を行うことにより、昇温
等の環境変動による各色間のレジストレーションずれが
少なく、また各色間の画像濃度ムラの少ないカラー画像
形成装置を容易な構成で、かつ安価に実現することがで
きる。
【００５３】尚、本実施形態におけるカラー画像形成装
置は複数個の走査光学装置とそれに対応する複数の感光
ドラムとより構成したが、該感光ドラムを単一より構成
しても良い。この場合は複数の走査光学装置から出射さ
れた複数の光束を単一の感光ドラム面上の異なる領域に
各々導光し、該複数の光束で該感光ドラム面上を走査し
てカラー画像を形成するようにすれば良い。また本実施
形態では環境変動によって生じる感光ドラム面上での収
差変化を主走査方向及び副走査方向の双方について補償
したが、主走査方向のみの補償であっても良好なるカラ
ー画像は得られる。
置は複数個の走査光学装置とそれに対応する複数の感光
ドラムとより構成したが、該感光ドラムを単一より構成
しても良い。この場合は複数の走査光学装置から出射さ
れた複数の光束を単一の感光ドラム面上の異なる領域に
各々導光し、該複数の光束で該感光ドラム面上を走査し
てカラー画像を形成するようにすれば良い。また本実施
形態では環境変動によって生じる感光ドラム面上での収
差変化を主走査方向及び副走査方向の双方について補償
したが、主走査方向のみの補償であっても良好なるカラ
ー画像は得られる。
【００５４】［実施形態２］図５は本発明の実施形態２
のカラー画像形成装置を構成する複数の走査光学装置の
うち１つの走査光学装置と、それに対応する感光ドラム
とを抜き出して示した光学系の主走査方向の要部断面図
である。同図において図３に示した要素と同一要素には
同符番を付している。
のカラー画像形成装置を構成する複数の走査光学装置の
うち１つの走査光学装置と、それに対応する感光ドラム
とを抜き出して示した光学系の主走査方向の要部断面図
である。同図において図３に示した要素と同一要素には
同符番を付している。
【００５５】本実施形態において前述の実施形態１と異
なる点は、長尺の回折光学素子６２の代わりに、主走査
方向にパワーを有するシリンダーレンズ（シリンドリカ
ルレンズ）６３ａと、主走査方向と副走査方向とで互い
に異なるパワーを有する回折光学素子６３ｂとが複合し
て成る複合光学素子６３を用いたことである。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。
なる点は、長尺の回折光学素子６２の代わりに、主走査
方向にパワーを有するシリンダーレンズ（シリンドリカ
ルレンズ）６３ａと、主走査方向と副走査方向とで互い
に異なるパワーを有する回折光学素子６３ｂとが複合し
て成る複合光学素子６３を用いたことである。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。
【００５６】即ち、同図において１６はｆθ特性を有す
る第３の光学素子としての走査光学素子であり、主走査
方向と副走査方向とで互いに異なるパワーを有する第１
の屈折部としての単一のプラスチック製のトーリックレ
ンズ６１、主走査方向にパワー有する第２の屈折部とし
ての単一のプラスチック製のシリンダーレンズ６３ａ、
そして主走査方向と副走査方向とで互いに異なるパワー
を有する回折部としての回折光学素子６３ｂを有し、該
シリンダーレンズ６３ａと該回折光学素子６３ｂとは互
いに組み合わされた複合光学素子（長尺回折素子）６３
から成っている。
る第３の光学素子としての走査光学素子であり、主走査
方向と副走査方向とで互いに異なるパワーを有する第１
の屈折部としての単一のプラスチック製のトーリックレ
ンズ６１、主走査方向にパワー有する第２の屈折部とし
ての単一のプラスチック製のシリンダーレンズ６３ａ、
そして主走査方向と副走査方向とで互いに異なるパワー
を有する回折部としての回折光学素子６３ｂを有し、該
シリンダーレンズ６３ａと該回折光学素子６３ｂとは互
いに組み合わされた複合光学素子（長尺回折素子）６３
から成っている。
【００５７】表−２に本実施形態における光学配置とト
ーリックレンズ６１、シリンダーレンズ６３ａの非球面
係数及び回折光学素子６３ｂの位相項を示す。
ーリックレンズ６１、シリンダーレンズ６３ａの非球面
係数及び回折光学素子６３ｂの位相項を示す。
【００５８】
【表２】 本実施形態では走査光学装置１１の環境変動（温度変
動）による感光ドラム２１面上での主走査方向及び副走
査方向の収差変化をトーリックレンズ６１と複合光学素
子６３とのパワー変化と、半導体レーザー１の波長変動
により補正している。
動）による感光ドラム２１面上での主走査方向及び副走
査方向の収差変化をトーリックレンズ６１と複合光学素
子６３とのパワー変化と、半導体レーザー１の波長変動
により補正している。
【００５９】図６は本実施形態における環境変動前後の
近軸収差（主走査方向及び副走査方向の像面湾曲と倍率
（位置）ずれ等）を示した説明図であり、実線は環境変
動前の特性（設計値）であり、破線は走査光学装置が＋
２５℃昇温したときの特性（実効値）である。
近軸収差（主走査方向及び副走査方向の像面湾曲と倍率
（位置）ずれ等）を示した説明図であり、実線は環境変
動前の特性（設計値）であり、破線は走査光学装置が＋
２５℃昇温したときの特性（実効値）である。
【００６０】本実施形態では長尺の回折光学素子６３ｂ
に主走査方向にパワーを有するシリンダーレンズ６３ａ
を複合させている為、特に主走査方向の倍率（位置）ズ
レに関して高精度な補償が可能となっている。
に主走査方向にパワーを有するシリンダーレンズ６３ａ
を複合させている為、特に主走査方向の倍率（位置）ズ
レに関して高精度な補償が可能となっている。
【００６１】本実施形態では図６に示すように＋２５℃
昇温による主走査方向の倍率（位置）ずれは４μｍであ
り、これは例えば解像度６００ｄｐｉのプリンターの場
合、約１／１０画素相当以内の画素（位置）ずれに抑え
ることができる。また主走査方向のピントずれは＋０．
６ｍｍ、副走査方向のピントずれは−０．４ｍｍであ
り、これは共に視覚上問題のないレベルに抑えることが
できる。
昇温による主走査方向の倍率（位置）ずれは４μｍであ
り、これは例えば解像度６００ｄｐｉのプリンターの場
合、約１／１０画素相当以内の画素（位置）ずれに抑え
ることができる。また主走査方向のピントずれは＋０．
６ｍｍ、副走査方向のピントずれは−０．４ｍｍであ
り、これは共に視覚上問題のないレベルに抑えることが
できる。
【００６２】また本実施形態ではこれらの環境変動の補
償をすべてプラスチック製の光学素子で行っており、こ
れにより成形による製造コストの低減や、非球面を用い
た高画角収差補正による短光路長化等を同時に達成する
ことができる。
償をすべてプラスチック製の光学素子で行っており、こ
れにより成形による製造コストの低減や、非球面を用い
た高画角収差補正による短光路長化等を同時に達成する
ことができる。
【００６３】このように本実施形態では上述の如く走査
光学装置１１の走査光学素子１６としてトーリックレン
ズ６１、そしてシリンダーレンズ６３ａと回折光学素子
６３ｂとが複合して成る複合光学素子６３を用い、複数
個の走査光学装置１１，１２，１３，１４で複数の感光
ドラム２１，２２，２３，２４面上に画像記録を行うこ
とにより、特に昇温等の環境変動による各色間のレジス
トレーションずれが高精度に補償され、かつ各色間の画
像濃度ムラの少ないカラー画像形成装置を容易な構成
で、安価に実現することができる。
光学装置１１の走査光学素子１６としてトーリックレン
ズ６１、そしてシリンダーレンズ６３ａと回折光学素子
６３ｂとが複合して成る複合光学素子６３を用い、複数
個の走査光学装置１１，１２，１３，１４で複数の感光
ドラム２１，２２，２３，２４面上に画像記録を行うこ
とにより、特に昇温等の環境変動による各色間のレジス
トレーションずれが高精度に補償され、かつ各色間の画
像濃度ムラの少ないカラー画像形成装置を容易な構成
で、安価に実現することができる。
【００６４】［実施形態３］図７は本発明の実施形態３
のカラー画像形成装置を構成する複数の走査光学装置の
うち１つの走査光学装置と、それに対応する感光ドラム
とを抜き出して示した光学系の主走査方向の要部断面図
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。
のカラー画像形成装置を構成する複数の走査光学装置の
うち１つの走査光学装置と、それに対応する感光ドラム
とを抜き出して示した光学系の主走査方向の要部断面図
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。
【００６５】本実施形態において前述の実施形態２と異
なる点はトーリックレンズ６１の近傍に主走査方向にパ
ワーを有する回折光学素子６４を配置したことである。
その他の構成及び光学的作用は実施形態２と略同様であ
り、これにより同様な効果を得ている。
なる点はトーリックレンズ６１の近傍に主走査方向にパ
ワーを有する回折光学素子６４を配置したことである。
その他の構成及び光学的作用は実施形態２と略同様であ
り、これにより同様な効果を得ている。
【００６６】即ち、同図において２６はｆθ特性を有す
る第３の光学素子としての走査光学素子であり、主走査
方向と副走査方向とで互いに異なるパワーを有する第１
の屈折部としての単一のプラスチック製のトーリックレ
ンズ６１、該トーリックレンズ６１の近傍に配した主走
査方向にパワーを有する第１の回折部としての第１の回
折光学素子６４、主走査方向にパワーを有する第２の屈
折部としての単一のプラスチック製のシリンダーレンズ
６３ａ、そして主走査方向と副走査方向とで互いに異な
るパワーを有する第２の回折部としての第２の回折光学
素子６３ｂを有し、該シリンダーレンズ６３ａと該第２
の回折光学素子６３ｂとは互いに組み合わされた複合光
学素子（長尺回折素子）６３から成っている。
る第３の光学素子としての走査光学素子であり、主走査
方向と副走査方向とで互いに異なるパワーを有する第１
の屈折部としての単一のプラスチック製のトーリックレ
ンズ６１、該トーリックレンズ６１の近傍に配した主走
査方向にパワーを有する第１の回折部としての第１の回
折光学素子６４、主走査方向にパワーを有する第２の屈
折部としての単一のプラスチック製のシリンダーレンズ
６３ａ、そして主走査方向と副走査方向とで互いに異な
るパワーを有する第２の回折部としての第２の回折光学
素子６３ｂを有し、該シリンダーレンズ６３ａと該第２
の回折光学素子６３ｂとは互いに組み合わされた複合光
学素子（長尺回折素子）６３から成っている。
【００６７】表−３に本実施形態における光学配置とト
ーリックレンズ６１、シリンダーレンズ６３ａの非球面
係数及び第１、第２の回折光学素子６４，６３ｂの位相
項を示す。
ーリックレンズ６１、シリンダーレンズ６３ａの非球面
係数及び第１、第２の回折光学素子６４，６３ｂの位相
項を示す。
【００６８】
【表３】 本実施形態では走査光学装置１１の環境変動（温度変
動）による感光ドラム２１面上での主走査方向及び副走
査方向の収差変化をトーリックレンズ６１と第１の回折
光学素子６４と複合光学素子６３とのパワー変化と、半
導体レーザー１の波長変動により補正している。
動）による感光ドラム２１面上での主走査方向及び副走
査方向の収差変化をトーリックレンズ６１と第１の回折
光学素子６４と複合光学素子６３とのパワー変化と、半
導体レーザー１の波長変動により補正している。
【００６９】図８は本実施形態における環境変動前後の
近軸収差（主走査方向及び副走査方向の像面湾曲と倍率
（位置）ずれ等）を示した説明図であり、実線は環境変
動前の特性（設計値）であり、破線は走査光学装置が＋
２５℃昇温したときの特性（実効値）である。
近軸収差（主走査方向及び副走査方向の像面湾曲と倍率
（位置）ずれ等）を示した説明図であり、実線は環境変
動前の特性（設計値）であり、破線は走査光学装置が＋
２５℃昇温したときの特性（実効値）である。
【００７０】本実施形態では複合光学素子６３の他、ト
ーリックレンズ６１の近傍に主走査方向にパワーを有す
る第１の回折光学素子６４を配置している為、主走査方
向の倍率（位置）ズレを高精度に補償することができ、
かつ設計値そのものの像面湾曲や歪曲収差がほとんど残
存しないような構成に成っている。
ーリックレンズ６１の近傍に主走査方向にパワーを有す
る第１の回折光学素子６４を配置している為、主走査方
向の倍率（位置）ズレを高精度に補償することができ、
かつ設計値そのものの像面湾曲や歪曲収差がほとんど残
存しないような構成に成っている。
【００７１】本実施形態では図８に示すように＋２５℃
昇温による主走査方向の倍率（位置）ずれは２μｍであ
り、これは例えば解像度６００ｄｐｉのプリンターの場
合、約１／２０画素相当以内の画素（位置）ずれに抑え
ることができる。また主走査方向のピントずれは＋０．
６ｍｍ、副走査方向のピントずれは−０．２ｍｍであ
り、これは共に視覚上問題のないレベルに抑えることが
できる。また設計値（環境変動前）の収差も図８に示す
ように良好に補正されていることが分かる。
昇温による主走査方向の倍率（位置）ずれは２μｍであ
り、これは例えば解像度６００ｄｐｉのプリンターの場
合、約１／２０画素相当以内の画素（位置）ずれに抑え
ることができる。また主走査方向のピントずれは＋０．
６ｍｍ、副走査方向のピントずれは−０．２ｍｍであ
り、これは共に視覚上問題のないレベルに抑えることが
できる。また設計値（環境変動前）の収差も図８に示す
ように良好に補正されていることが分かる。
【００７２】また本実施形態ではこれらの環境変動の補
償をすべてプラスチック製の光学素子で行っており、こ
れにより成形による製造コストの低減や、非球面を用い
た高画角収差補正による短光路長化等を同時に達成する
ことができる。
償をすべてプラスチック製の光学素子で行っており、こ
れにより成形による製造コストの低減や、非球面を用い
た高画角収差補正による短光路長化等を同時に達成する
ことができる。
【００７３】このように本実施形態では上述の如く走査
光学装置１１の走査光学素子２６としてトーリックレン
ズ６１、第１の回折光学素子６４、そしてシリンダーレ
ンズ６３ａと第２の回折光学素子６３ｂとが複合して成
る複合光学素子６３を用い、複数個の走査光学装置１
１，１２，１３，１４で複数の感光ドラム２１，２２，
２３，２４面上に画像記録を行うことにより、特に昇温
等の環境変動による各色間のレジストレーションずれが
高精度に補償され、かつ各色間の画像濃度ムラの少ない
カラー画像形成装置を容易な構成で、安価に実現するこ
とができる。
光学装置１１の走査光学素子２６としてトーリックレン
ズ６１、第１の回折光学素子６４、そしてシリンダーレ
ンズ６３ａと第２の回折光学素子６３ｂとが複合して成
る複合光学素子６３を用い、複数個の走査光学装置１
１，１２，１３，１４で複数の感光ドラム２１，２２，
２３，２４面上に画像記録を行うことにより、特に昇温
等の環境変動による各色間のレジストレーションずれが
高精度に補償され、かつ各色間の画像濃度ムラの少ない
カラー画像形成装置を容易な構成で、安価に実現するこ
とができる。
【００７４】尚、各実施形態で用いている回折光学素子
の構成としては、例えば図９に示す１層のキノフォーム
形状の１層構成のものや、図１１に示すような格子厚の
異なる（又は同一の）２つの層を積層した２層構成のも
の等が適用可能である。
の構成としては、例えば図９に示す１層のキノフォーム
形状の１層構成のものや、図１１に示すような格子厚の
異なる（又は同一の）２つの層を積層した２層構成のも
の等が適用可能である。
【００７５】図１０は図９に示す回折光学素子１０１の
１次回折光の回折効率の波長依存特性である。実際の回
折光学素子１０１の構成は、基材１０２の表面に紫外線
硬化樹脂を塗布し、樹脂部に波長５３０ｎｍで１次回折
光の回折効率が１００％となるような格子厚ｄの層１０
３を形成している。
１次回折光の回折効率の波長依存特性である。実際の回
折光学素子１０１の構成は、基材１０２の表面に紫外線
硬化樹脂を塗布し、樹脂部に波長５３０ｎｍで１次回折
光の回折効率が１００％となるような格子厚ｄの層１０
３を形成している。
【００７６】図１０で明らかなように設計次数の回折効
率は最適化した波長５３０ｎｍから離れるに従って低下
し、一方設計次数近傍の次数の０次回折光と２次回折光
の回折効率が増大している。その設計次数以外の回折光
の増加はフレアとなり、光学系の解像度の低下につなが
る。
率は最適化した波長５３０ｎｍから離れるに従って低下
し、一方設計次数近傍の次数の０次回折光と２次回折光
の回折効率が増大している。その設計次数以外の回折光
の増加はフレアとなり、光学系の解像度の低下につなが
る。
【００７７】図１１に示す２つの層１０４，１０５を積
層した積層型の回折光学素子の１次回折光の回折効率の
波長依存特性を図１２に示す。
層した積層型の回折光学素子の１次回折光の回折効率の
波長依存特性を図１２に示す。
【００７８】図１１では基材１０２上に紫外線硬化樹脂
（ｎｄ＝１．４９９、νｄ＝５４）からなる第１層１０
４を形成し、その上に別の紫外線硬化樹脂（ｎｄ＝１．
５９８、νｄ＝２８）からなる第２層１０５を形成して
いる。この材質の組み合わせでは第１層１０４の格子厚
ｄ１はｄ１＝１３．８μｍ、第２層１０５の格子厚ｄ２
はｄ２＝１０．５μｍとしている。
（ｎｄ＝１．４９９、νｄ＝５４）からなる第１層１０
４を形成し、その上に別の紫外線硬化樹脂（ｎｄ＝１．
５９８、νｄ＝２８）からなる第２層１０５を形成して
いる。この材質の組み合わせでは第１層１０４の格子厚
ｄ１はｄ１＝１３．８μｍ、第２層１０５の格子厚ｄ２
はｄ２＝１０．５μｍとしている。
【００７９】図１２から分かるように積層構造の回折光
学素子にすることで、設計次数の回折効率は、使用波長
全域で９５％以上の高い回折効率を有している。
学素子にすることで、設計次数の回折効率は、使用波長
全域で９５％以上の高い回折効率を有している。
【００８０】なお、前述の積層構造の回折光学素子とし
て、材質を紫外線硬化樹脂に限定するものではなく、他
のプラスチック材等も使用できるし、基材によっては第
１層１０４を直接基材に形成しても良い。また各格子厚
が必ずしも異なる必要はなく、材料の組み合わせによっ
ては図１３に示すように２つの層１０４と１０５の格子
厚を等しくしても良い。
て、材質を紫外線硬化樹脂に限定するものではなく、他
のプラスチック材等も使用できるし、基材によっては第
１層１０４を直接基材に形成しても良い。また各格子厚
が必ずしも異なる必要はなく、材料の組み合わせによっ
ては図１３に示すように２つの層１０４と１０５の格子
厚を等しくしても良い。
【００８１】この場合、回折光学素子の表面に格子形状
が形成されないので、防塵性に優れ、回折光学素子の組
立作業性を向上させることができる。
が形成されないので、防塵性に優れ、回折光学素子の組
立作業性を向上させることができる。
【００８２】
【発明の効果】本発明によれば前述の如く複数の走査光
学装置を有するカラー画像形成装置において、各々の走
査光学装置の環境変動に伴なう収差変化を各々の装置の
走査光学素子の屈折部と回折部とのパワー変化と、半導
体レーザーの波長変動により各々補正することにより、
容易な構成で各色間のレジストレーションずれや各色間
の画像濃度ムラを小さく抑えることができ、しかも高精
細な印字に適したコンパクトなカラー画像形成装置を達
成することができる。
学装置を有するカラー画像形成装置において、各々の走
査光学装置の環境変動に伴なう収差変化を各々の装置の
走査光学素子の屈折部と回折部とのパワー変化と、半導
体レーザーの波長変動により各々補正することにより、
容易な構成で各色間のレジストレーションずれや各色間
の画像濃度ムラを小さく抑えることができ、しかも高精
細な印字に適したコンパクトなカラー画像形成装置を達
成することができる。
【図１】 本発明の実施形態１のカラー画像形成装置の
要部概略図
要部概略図
【図２】 図１に示した走査光学装置とそれに対応する
像担持体を示した要部概略図
像担持体を示した要部概略図
【図３】 図２に示した光学系の主走査方向の要部断面
図
図
【図４】 本発明の実施形態１における走査光学装置の
近軸収差図
近軸収差図
【図５】 本発明の実施形態２のカラー画像形成装置を
構成する走査光学装置の光学系の主走査方向の要部断面
図
構成する走査光学装置の光学系の主走査方向の要部断面
図
【図６】 本発明の実施形態２における走査光学装置の
近軸収差図
近軸収差図
【図７】 本発明の実施形態３のカラー画像形成装置を
構成する走査光学装置の光学系の主走査方向の要部断面
図
構成する走査光学装置の光学系の主走査方向の要部断面
図
【図８】 本発明の実施形態３における走査光学装置の
近軸収差図
近軸収差図
【図９】 本発明に関わる回折光学素子の説明図
【図１０】 本発明に関わる回折光学素子の波長依存特
性の説明図
性の説明図
【図１１】 本発明に関わる回折光学素子の説明図
【図１２】 本発明に関わる回折光学素子の波長依存特
性の説明図
性の説明図
【図１３】 本発明に関わる回折光学素子の説明図
【図１４】 従来の走査光学装置の主走査方向の要部断
面図
面図
【図１５】 従来のカラー画像形成装置の要部概略図
１ 光源手段（半導体レーザー） ２ 第１の光学素子（コリメーターレンズ） ３ 開口絞り ４ 第２の光学素子（シリンダーレンズ） ５ 偏向素子（光偏向器） ６，１６，２６ 第３の光学素子（走査光学素子） ６１ トーリックレンズ ６２ 回折光学素子 ６３ 複合光学素子（シリンダーレンズ＋回折光学素
子） ６４ 回折光学素子 １１，１２，１３，１４ 走査光学装置 ２１，２２，２３，２４ 像担持体（感光ドラム） ３１，３２，３３，３４ 現像器 ４１ 搬送ベルト
子） ６４ 回折光学素子 １１，１２，１３，１４ 走査光学装置 ２１，２２，２３，２４ 像担持体（感光ドラム） ３１，３２，３３，３４ 現像器 ４１ 搬送ベルト
Claims (32)
- 【請求項１】 半導体レーザーを含む光源手段と、屈折
部と回折部とを含む光学素子と、を有する走査光学装置
を複数設け、各走査光学装置から出射された複数の光束
を単一の像担持体面上の異なる領域に各々導光し、該複
数の光束で該像担持体面上を走査してカラー画像を形成
するカラー画像形成装置であって、 該複数の走査光学装置は各々該走査光学装置の環境変動
による該像担持体面上での主走査方向の収差変化が、該
光学素子の屈折部と回折部とのパワー変化と、該半導体
レーザーの波長変動により補正されるようにしているこ
とを特徴とするカラー画像形成装置。 - 【請求項２】 前記主走査方向の収差変化は倍率変化で
あることを特徴とする請求項１のカラー画像形成装置。 - 【請求項３】 前記主走査方向の収差変化はピント変化
であることを特徴とする請求項１のカラー画像形成装
置。 - 【請求項４】 半導体レーザーを含む光源手段と、屈折
部と回折部とを含む光学素子と、を有する走査光学装置
を複数設け、各走査光学装置から出射された複数の光束
を単一の像担持体面上の異なる領域に各々導光し、該複
数の光束で該像担持体面上を走査してカラー画像を形成
するカラー画像形成装置であって、 該複数の走査光学装置は各々該走査光学装置の環境変動
による該像担持体面上での主走査方向及び副走査方向の
収差変化が、該光学素子の屈折部と回折部とのパワー変
化と、該半導体レーザーの波長変動により補正されるよ
うにしていることを特徴とするカラー画像形成装置。 - 【請求項５】 前記主走査方向の収差変化は倍率変化又
は／及びピント変化であり、前記副走査方向の収差変化
はピント変化であることを特徴とする請求項４のカラー
画像形成装置。 - 【請求項６】 前記光学素子の屈折部は主走査方向と副
走査方向とで互いに異なるパワーを有するプラスチック
製のトーリックレンズを有し、該光学素子の回折部は主
走査方向と副走査方向とで互いに異なるパワーを有する
回折光学素子を有することを特徴とする請求項１又は４
のカラー画像形成装置。 - 【請求項７】 前記光学素子の屈折部は主走査方向と副
走査方向とで互いに異なるパワーを有するプラスチック
製のトーリックレンズと主走査方向にパワーを有するシ
リンダーレンズとを有し、該光学素子の回折部は主走査
方向と副走査方向とで互いに異なるパワーを有する回折
光学素子を有し、該シリンダーレンズと該回折光学素子
とは互いに組み合わされた複合光学素子より成ることを
特徴とする請求項１又は４のカラー画像形成装置。 - 【請求項８】 前記光学素子の屈折部は主走査方向と副
走査方向とで互いに異なるパワーを有するプラスチック
製のトーリックレンズと主走査方向にパワーを有するシ
リンダーレンズとを有し、該光学素子の回折部は主走査
方向にパワーを有する第１の回折光学素子と主走査方向
と副走査方向とで互いに異なるパワーを有する第２の回
折光学素子とを有し、該第１の回折光学素子は該トーリ
ックレンズの近傍に配され、該シリンダーレンズと該第
２の回折光学素子とは互いに組み合わされた複合光学素
子より成ることを特徴とする請求項１又は４のカラー画
像形成装置。 - 【請求項９】 半導体レーザーを含む光源手段と、屈折
部と回折部とを含む光学素子と、を有する走査光学装置
を複数設け、各走査光学装置から出射された複数の光束
を各々対応する複数の像担持体面上に導光し、該複数の
光束で該複数の像担持体面上を各々走査してカラー画像
を形成するカラー画像形成装置であって、 該複数の走査光学装置は各々該走査光学装置の環境変動
による該像担持体面上での主走査方向の収差変化が、該
光学素子の屈折部と回折部とのパワー変化と、該半導体
レーザーの波長変動により補正されるようにしているこ
とを特徴とするカラー画像形成装置。 - 【請求項１０】 前記主走査方向の収差変化は倍率変化
であることを特徴とする請求項９のカラー画像形成装
置。 - 【請求項１１】 前記主走査方向の収差変化はピント変
化であることを特徴とする請求項９のカラー画像形成装
置。 - 【請求項１２】 半導体レーザーを含む光源手段と、屈
折部と回折部とを含む光学素子と、を有する走査光学装
置を複数設け、各走査光学装置から出射された複数の光
束を各々対応する複数の像担持体面上に導光し、該複数
の光束で該複数の像担持体面上を各々走査してカラー画
像を形成するカラー画像形成装置であって、 該複数の走査光学装置は各々該走査光学装置の環境変動
による該像担持体面上での主走査方向及び副走査方向の
収差変化が、該光学素子の屈折部と回折部とのパワー変
化と、該半導体レーザーの波長変動により補正されるよ
うにしていることを特徴とするカラー画像形成装置。 - 【請求項１３】 前記主走査方向の収差変化は倍率変化
又は／及びピント変化であり、前記副走査方向の収差変
化はピント変化であることを特徴とする請求項１２のカ
ラー画像形成装置。 - 【請求項１４】 前記光学素子の屈折部は主走査方向と
副走査方向とで互いに異なるパワーを有するプラスチッ
ク製のトーリックレンズを有し、該光学素子の回折部は
主走査方向と副走査方向とで互いに異なるパワーを有す
る回折光学素子を有することを特徴とする請求項９又は
１２のカラー画像形成装置。 - 【請求項１５】 前記光学素子の屈折部は主走査方向と
副走査方向とで互いに異なるパワーを有するプラスチッ
ク製のトーリックレンズと主走査方向にパワーを有する
シリンダーレンズとを有し、該光学素子の回折部は主走
査方向と副走査方向とで互いに異なるパワーを有する回
折光学素子を有し、該シリンダーレンズと該回折光学素
子とは互いに組み合わされた複合光学素子より成ること
を特徴とする請求項９又は１２のカラー画像形成装置。 - 【請求項１６】 前記光学素子の屈折部は主走査方向と
副走査方向とで互いに異なるパワーを有するプラスチッ
ク製のトーリックレンズと主走査方向にパワーを有する
シリンダーレンズとを有し、該光学素子の回折部は主走
査方向にパワーを有する第１の回折光学素子と主走査方
向と副走査方向とで互いに異なるパワーを有する第２の
回折光学素子とを有し、該第１の回折光学素子は該トー
リックレンズの近傍に配され、該シリンダーレンズと該
第２の回折光学素子とは互いに組み合わされた複合光学
素子より成ることを特徴とする請求項９又は１２のカラ
ー画像形成装置。 - 【請求項１７】 複数の走査光学装置から出射された複
数の光束を単一の像担持体面上の異なる領域に各々導光
し、該複数の光束で該像担持体面上を走査してカラー画
像を形成するカラー画像形成装置において、 該複数の走査光学装置は各々 半導体レーザーを含む光源手段と、 該光源手段から出射した光束を略平行光束に変換する第
１の光学素子と、 該変換された略平行光束を偏向素子の偏向面における主
走査方向に長手の線像に結像させる第２の光学素子と、 該偏向素子で偏向された光束を像担持体面上にスポット
状に結像させる屈折部と回折部とを有する第３の光学素
子と、を有し、 該複数の走査光学装置は各々該走査光学装置の環境変動
による該像担持体面上での主走査方向の収差変化が、該
第３の光学素子の屈折部と回折部とのパワー変化と、該
半導体レーザーの波長変動により補正されるようにして
いることを特徴とするカラー画像形成装置。 - 【請求項１８】 前記主走査方向の収差変化は倍率変化
であることを特徴とする請求項１７のカラー画像形成装
置。 - 【請求項１９】 前記主走査方向の収差変化はピント変
化であることを特徴とする請求項１７のカラー画像形成
装置。 - 【請求項２０】 複数の走査光学装置から出射された複
数の光束を単一の像担持体面上の異なる領域に各々導光
し、該複数の光束で該像担持体面上を走査してカラー画
像を形成するカラー画像形成装置において、 該複数の走査光学装置は各々半導体レーザーを含む光源
手段と、 該光源手段から出射した光束を略平行光束に変換する第
１の光学素子と、 該変換された略平行光束を偏向素子の偏向面における主
走査方向に長手の線像に結像させる第２の光学素子と、 該偏向素子で偏向された光束を像担持体面上にスポット
状に結像させる屈折部と回折部とを有する第３の光学素
子と、を有し、 該複数の走査光学装置は各々該走査光学装置の環境変動
による該像担持体面上での主走査方向及び副走査方向の
収差変化が、該第３の光学素子の屈折部と回折部とのパ
ワー変化と、該半導体レーザーの波長変動により補正さ
れるようにしていることを特徴とするカラー画像形成装
置。 - 【請求項２１】 前記主走査方向の収差変化は倍率変化
又は／及びピント変化であり、前記副走査方向の収差変
化はピント変化であることを特徴とする請求項２０のカ
ラー画像形成装置。 - 【請求項２２】 前記第３の光学素子の屈折部は主走査
方向と副走査方向とで互いに異なるパワーを有するプラ
スチック製のトーリックレンズを有し、該第３の光学素
子の回折部は主走査方向と副走査方向とで互いに異なる
パワーを有する回折光学素子を有することを特徴とする
請求項１のカラー画像形成装置。 - 【請求項２３】 前記第３の光学素子の屈折部は主走査
方向と副走査方向とで互いに異なるパワーを有するプラ
スチック製のトーリックレンズと主走査方向にパワーを
有するシリンダーレンズとを有し、該第３の光学素子の
回折部は主走査方向と副走査方向とで互いに異なるパワ
ーを有する回折光学素子を有し、該シリンダーレンズと
該回折光学素子とは互いに組み合わされた複合光学素子
より成ることを特徴とする請求項１７又は２０のカラー
画像形成装置。 - 【請求項２４】 前記第３の光学素子の屈折部は主走査
方向と副走査方向とで互いに異なるパワーを有するプラ
スチック製のトーリックレンズと主走査方向にパワーを
有するシリンダーレンズとを有し、該第３の光学素子の
回折部は主走査方向にパワーを有する第１の回折光学素
子と主走査方向と副走査方向とで互いに異なるパワーを
有する第２の回折光学素子とを有し、該第１の回折光学
素子は該トーリックレンズの近傍に配され、該シリンダ
ーレンズと該第２の回折光学素子とは互いに組み合わさ
れた複合光学素子より成ることを特徴とする請求項１７
又は２０のカラー画像形成装置。 - 【請求項２５】 複数の走査光学装置から出射された複
数の光束を各々対応する複数の像担持体面上に導光し、
該複数の光束で該複数の像担持体面上を各々走査してカ
ラー画像を形成するカラー画像形成装置において、 該複数の走査光学装置は各々半導体レーザーを含む光源
手段と、 該光源手段から出射した光束を略平行光束に変換する第
１の光学素子と、 該変換された略平行光束を偏向素子の偏向面における主
走査方向に長手の線像に結像させる第２の光学素子と、 該偏向素子で偏向された光束を像担持体面上にスポット
状に結像させる屈折部と回折部とを有する第３の光学素
子と、を有し、 該複数の走査光学装置は各々該走査光学装置の環境変動
による該像担持体面上での主走査方向の収差変化が、該
第３の光学素子の屈折部と回折部とのパワー変化と、該
半導体レーザーの波長変動により補正されるようにして
いることを特徴とするカラー画像形成装置。 - 【請求項２６】 前記主走査方向の収差変化は倍率変化
であることを特徴とする請求項２５のカラー画像形成装
置。 - 【請求項２７】 前記主走査方向の収差変化はピント変
化であることを特徴とする請求項２５のカラー画像形成
装置。 - 【請求項２８】 複数の走査光学装置から出射された複
数の光束を各々対応する複数の像担持体面上に導光し、
該複数の光束で該複数の像担持体面上を各々走査してカ
ラー画像を形成するカラー画像形成装置において、 該複数の走査光学装置は各々半導体レーザーを含む光源
手段と、 該光源手段から出射した光束を略平行光束に変換する第
１の光学素子と、 該変換された略平行光束を偏向素子の偏向面における主
走査方向に長手の線像に結像させる第２の光学素子と、 該偏向素子で偏向された光束を像担持体面上にスポット
状に結像させる屈折部と回折部とを有する第３の光学素
子と、を有し、 該複数の走査光学装置は各々該走査光学装置の環境変動
による該像担持体面上での主走査方向及び副走査方向の
収差変化が、該第３の光学素子の屈折部と回折部とのパ
ワー変化と、該半導体レーザーの波長変動により補正さ
れるようにしていることを特徴とするカラー画像形成装
置。 - 【請求項２９】 前記主走査方向の収差変化は倍率変化
又は／及びピント変化であり、前記副走査方向の収差変
化はピント変化であることを特徴とする請求項２５又は
２８のカラー画像形成装置。 - 【請求項３０】 前記第３の光学素子の屈折部は主走査
方向と副走査方向とで互いに異なるパワーを有するプラ
スチック製のトーリックレンズを有し、該第３の光学素
子の回折部は主走査方向と副走査方向とで互いに異なる
パワーを有する回折光学素子を有することを特徴とする
請求項２９のカラー画像形成装置。 - 【請求項３１】 前記第３の光学素子の屈折部は主走査
方向と副走査方向とで互いに異なるパワーを有するプラ
スチック製のトーリックレンズと主走査方向にパワーを
有するシリンダーレンズとを有し、該第３の光学素子の
回折部は主走査方向と副走査方向とで互いに異なるパワ
ーを有する回折光学素子を有し、該シリンダーレンズと
該回折光学素子とは互いに組み合わされた複合光学素子
より成ることを特徴とする請求項２５又は２８のカラー
画像形成装置。 - 【請求項３２】 前記第３の光学素子の屈折部は主走査
方向と副走査方向とで互いに異なるパワーを有するプラ
スチック製のトーリックレンズと主走査方向にパワーを
有するシリンダーレンズとを有し、該第３の光学素子の
回折部は主走査方向にパワーを有する第１の回折光学素
子と主走査方向と副走査方向とで互いに異なるパワーを
有する第２の回折光学素子とを有し、該第１の回折光学
素子は該トーリックレンズの近傍に配され、該シリンダ
ーレンズと該第２の回折光学素子とは互いに組み合わさ
れた複合光学素子より成ることを特徴とする請求項２５
又は２８のカラー画像形成装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10038181A JPH11223783A (ja) | 1998-02-04 | 1998-02-04 | カラー画像形成装置 |
| US09/240,843 US6038053A (en) | 1998-02-04 | 1999-02-01 | Color image forming apparatus |
| DE69928147T DE69928147T2 (de) | 1998-02-04 | 1999-02-04 | Farbbilderzeugungsgerät |
| EP99102235A EP0935153B1 (en) | 1998-02-04 | 1999-02-04 | Color image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10038181A JPH11223783A (ja) | 1998-02-04 | 1998-02-04 | カラー画像形成装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002035281A Division JP2002333591A (ja) | 2002-02-13 | 2002-02-13 | 走査光学装置及びそれを有するカラー画像形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11223783A true JPH11223783A (ja) | 1999-08-17 |
Family
ID=12518227
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10038181A Pending JPH11223783A (ja) | 1998-02-04 | 1998-02-04 | カラー画像形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11223783A (ja) |
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- 1998-02-04 JP JP10038181A patent/JPH11223783A/ja active Pending
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