JPH03140916A - 光走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野１ 本発明は、レーザビームプリンタ、レーザビーム複写装
置等の像担持体上を露光走査して画像を形成する装置な
どに用いられる光走査装置、特に異なる色に現像、され
た光走査画像を重ね合わせてフルカラー画像を形成する
装置などに用いられるのに適した光走査装置に関する。

［従来の技術］ 従来、光偏向器によって偏向された光束を集光レンズを
介して像担持体上に走査してそこに変調信号に基づいて
画像を形成する光走査装置においては、理想的な走査光
束が経時的に形成する光走査平面と光束を導（レンズ系
との間に偏心が必ず存在することにより、像担持体を光
束が走査する走査線は多かれ少なかれ完全な直線にはな
らず、必ず湾曲してしまうことが一般に知られている。

この欠点は、単色の画像を出力する画像記録装置では、
走査線の湾曲が極端でなければ問題とはならない。しか
し、多重画像やフルカラー画像を形成する装置などでは
、多色現像を行ないその像を重ね合わせるときに、画像
を形成する画素の数分の１（例えば４００ｄｐｉであれ
ば、１画素６３．５μの数分の１）程度の重なりのズレ
でさえも色ズレや色度の変化としても現われ、出力され
るフルカラー画像などの画質を極端に劣化させてしまう
ことになる。

この問題に対し、既に提案されている技法では、同一の
光走査装置を用いて各色ごとに走査することにより（す
なわち３回ないし４回光走査を行なう）光走査特性を、
各色の光走査画像について、同等とし、これら同等なゆ
がみ画像を重ね合わせることで結果的に色ズレや色度の
変化の問題を解決している。

［発明が解決しようとする課題］ しかし乍ら、上記従来例の技法では、同一の光走査装置
で３回ないし４回走査しな（てはならない為、１つの多
重画像やフルカラー画像を出力するのに時間がかかると
いう大きな欠点がある。そして、１つの像担持体に複数
の走査ビームによって同時的に画像記録を行なう方式や
、複数の像担持体に複数の走査ビームを用いて、夫々、
画像記録を行なう方式によって、高速にフルカラー画像
を出力する装置においては、上記従来例の技法は不適当
であった。

従って、本発明の目的は、上記課題を解決すべく、被照
射体ないし像担持体上の光走査線を適当に制御できる構
成を有した光走査装置を提供することにある。

［課題を解決する為の手段］ 上記目的を達成する為の本発明においてはレーザ発振器
などの光源から射出された光束が、例えば、コリメータ
ーレンズまたはビームエキスパンダーなどにより平行且
つ所定ビーム径に変換され、シリンドリカルレンズによ
って、反射鏡で構成される光偏向器（例えば回転多面鏡
）の反射面に偏向平面（偏向走査される光束が形成する
平面）と平行な線状にて集光され、偏向後アナモフィッ
クレンズなどの集光レンズによって被照射体ないし像担
持体上に集光走査され、そして上記シリントリ号ルレン
ズは偏向平面と垂直な方向に移動（調整）可能とされ被
照射体上に形成される走査線が所望の状態（例えば真直
線状または基準走査線に合った状態）とされる。

より具体的には、複数の光束が単一または夫々の偏向器
で偏向走査され、夫々の像担持体上に走査されてそこに
光走査画像を形成し、これらを重ね合わせて単一の画像
を出力する光記録装置として構成され、上記の如（シリ
ンドリカルレンズを移動（調整）することで複数の像担
持体上の夫々の光走査線が真直に補正されたりまたは基
準走査線に合わされこれにより重ね合わせ画像のレジス
トレーションを高精度化している。

［作用］ 上記構成の本発明によれば、各走査位置く各走査角）に
応じてシリンドリカルレンズを適当量偏向平面と垂直な
方向に移動（調整）すれば、偏向器の反射面に形成され
る焦線が偏向平面と垂直な方向に移動して、従って集光
レンズにより被照射体上に集光されて形成されるビーム
スポットも偏向平面と垂直な方向に移動し、軸外光線入
射による走査角によって変位量が異なる。よって、この
ビームスポットが走ることで形成される光走査線の状態
が所望状態に補正されることになる。

［実施例］ 第１図は本発明の第１実施例の光走査平面（主走査方向
断面）における構成と副走査方向断面（Ａ−Ａ断面）に
おける構成とを示す。同図において、半導体レーザーダ
イオード１から画像信号に応じて変調発振された光束は
、コリメーターレンズ２によって平行光束に変換され、
シリンドリカルレンズ３により副走査方向（光軸に直交
する２軸のうち光走査方向に直交する方向、すなわち光
走査平面に垂直な方向）にのみ集光されて線状の光束に
変換され光偏向器である回転多面鏡５の反射面５ａに入
射する。

そして、回転多面鏡５によって偏向された後、光走査方
向にｆθ特性を持ち副走査方向に関して共役結像系とし
て構成されたアナモフィックレンズ系６ａ、６ｂ、６ｃ
によって被照射体面７上に集光される。この集光光束は
、回転多面鏡５の第１図中矢印方、向への回転により被
照射体面７上を線状に光走査される。

以上の構成において、４は防塵の為のカバーガラスであ
る。また、アナモフィックレンズ系６ａ、６ｂ、６ｃは
副走査方向において回転多面鏡５の反射面５ａと被照射
体面７上に共役点を持つように構成されている為、所謂
面倒れ（回転多面鏡５が回転に伴って歳差運動を起こす
ことで反射面５ａが傾くことや、回転多面鏡５自体の反
射面加工精度により隣接する反射面間に相対傾きがある
ことなど）があっても、光束は被照射体面７上では同一
の地点を走査する構成となっている。

しかし、光学部材の偏心によって（例えば、コリメータ
ーレンズ２の光軸とアナモフィックレンズ系６ａ、６ｂ
、６ｃの光軸が平行シフトないし交差等の相対偏心を起
こしていること、３枚のレンズより構成されるアナモフ
ィックレンズ系６ａ、６ｂ、６ｃの各レンズ光軸が相対
偏心していたり、または各レンズ面が相対偏心している
こと、回転多面鏡５の回転平面（回転軸に垂直な面）と
光軸が平行になっていないこと等）、被照射体面７上に
光走査されて形成される走査線は精度の良いものでも数
１０μｍは湾曲してしまう。この湾曲を補正する為に、
本発明においては、第１図のＡ−Ａ断面部及び第２図に
示す様に、シリンドリカルレンズ３を図中矢印方向に可
動にして、これの位置を調整することでシリンドリカル
レンズ３の焦線の反射面５ａ上での位置を変動させてい
る。

これにより、副走査方向の簡略光路を設計基準状態、実
際の偏心状態、本発明の調整実施状態において夫々示す
第３図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）と、被照射体面７上での
走査線の湾曲状態を上記３つの状態にて夫々示す第４図
（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）に示す如（、光学部品配置公差
によって偏心し、た偏向器５の前（光源側）の系と後（
被照射体側）の系の光軸のずれ（第３図（ｂ））により
発生していた走査線の湾曲（第４図（ｂ））を、第３図
（Ｃ）の如くシリンドリカルレンズ３を副走査方向にシ
フトして、第４図（Ｃ）の様に補正して走査線を真直に
できる。このとき、走査線の位置が設計基準位置（第４
図（ａ））に対してずれるが、これは光走査光学系から
被照射体への光路中にミラ一部材などを配し、このミラ
ーを回転調整することで補正すれば良い。

次に、第５図に示す第２実施例を説明する。第２実施例
では光走査装置１１ａ、１ｌｂ１１ｃ、ｌｉｄが４台設
けられ、夫々真直に補正された光走査線に沿って、夫々
の変調信号に基づき画像が像担持体１０ａ％１０ｂ１０
ｃ、１０ｄ上に形成され、こうして潜像形成された４つ
の像をイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）
、ブラック（Ｂｋ）、またはレッド（Ｒ）、グリーン（
Ｇ）、ブルー（Ｂ）、ブラック（Ｂ　ｋ）に現像して転
写材であるＡ方向に移動するベルト搬送体１４上に多重
転写し１枚のフルカラー画像を形成する。

この構成では、各走査ビームは副走査方向に可動なシリ
ンドリカルレンズ１３ａ％　１３ｂ、１３ｃ、１３ｄで
その走査線が真直に補１ 正されている為、各色の画像の対応する画素が完全に近
い状態で重ね合わされてベルト搬送体１４上に移され、
色ズレや色度の変化の少ない高品質なフルカラー画像を
形成することができる。

尚、台５図において、１５ａ〜１５ｄは光源ユニット、
１６ａ〜１６ｄは回転多面鏡、１７ａ〜１７ｄはアナモ
フィックレンズ系、１２ａ−１２ｄはミラーユニットで
あり、このミラーユニット１２ａ−１２ｄを回転調整す
ることで上述の走査線の設計基準位置からのずれを補正
してもよい。

第６図は第３実施例を示す。第３実施例では、１つの偏
向器２０２で複数のビームの光走査を行なっている。す
なわち、レーザーユニット２１２ａ〜２１２ｄからの平
行光束がシリンドリカルレンズ２１３ａ〜２１３ｄによ
り焦線として偏向器２０２の反射面上に入射させられ、
アナモフィックレンズ系２０３ａ〜２０３ｄ、２０４ａ
〜２０４ｄ、２０５２ ａ〜２０５ｄ（球面レンズ２０３ａ　〜２０３ｄ、２０
４ａ〜２０４ｄとアナモフィックレンズ２０５ａ〜２０
５ｄから成る）を通過して像担持体２００ａ〜２０Ｏｄ
上に走査される。この第３実施例でも各走査光束に対応
するシリンドリカルレンズ２１３ａ〜２１３ｄを副走査
方向に可動調整することにより、各走査線をほぼ真直に
でき、第２実施例と同様に高精度で対応する画素を重ね
あわせることができる。

尚、第６図において、２０１は偏向器である回転多面鏡
２０２用の回転モータ、２０６ａ％２０６ｂ、２０７ａ
、２０７ｂ、２０８ａ、２０８ｂ、２０９ａ１２０９ｂ
、２１０ａ、２１０ｂ１２１１ａ、２１１ｂ、２１４ａ
、２１４ｂは光束反射用ミラー％２１５はへ方向に移動
するベルト搬送体、２１６ａ、２１６ｂは防塵ガラスで
ある。

また、第３実施例において、レーザーユニット２１２ａ
〜２１２ｄからの光束は、回転多面鏡２０２の左右両側
において、第６図紙面手前側から回転多面鏡２０２に入
射している。

［発明の効果］ 以上説明した様に、本発明によれば、光走査装置の光路
中に、偏向器上に焦線な結ばせる為に配されたシリンド
リカルレンズが主走査平面と垂直な方向である副走査方
向に移動調整できる様になっているので、光走査装置内
の光学部材自身の偏心や光学部材間の相対偏心などによ
って発生する走査線の湾曲が補正され、光走査線を真直
線等の所望の状態にすることができる。従って、像担持
体上に変調信号に従って光走査されて形成された画像を
ほとんど歪の無いものと出来る。

また、複数画像の重ね合わせによって１つの画像を出力
する装置に用いれば、複数画像の対応する画素を正確に
一致させて重ね合わせることが可能となり、高品質な画
像を出力できる。特に、複数の光走査装置、または複数
の走査光束を用いてフルカラー画像を出力する装置に適
用すれば、色ズレや色度の変動の少ない良好な高品質画
像を出力することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の光路図、第２図は第１実
施例の要部の詳細図、第３図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は
本発明の光学系の可動調整原理を示す図、第４図（ａ）
、（ｂ）（ｃ）は先走査線湾曲の変動を示す図、第５図
は請２実施例の構成を示す図、第６図は第３実施例の構
成を示す図である。 ｌ・・・・・レーザー発振器、２・・・・・コリメータ
ーレンズ、３．１３ａ〜１３ｄ。 ２１３ａ〜２１３ｄ・・・・・シリンドリカルレンズ、
５．１６ａ〜１６ｄ１２０２・・・・・回転多面鏡、６
．１７ａ　〜Ｌ７ｄ、２０３ａ〜２０５ａ、２０３ｂ　
〜２０５ｂ、２０３ｃ〜２０５ｃ、２０３ｄ〜２０５ｄ
・・・・・アナモフィックｆθレンズ系、７．１５ ０ａ〜１０ｄ、　２００ａ　〜２００ｄ　　・　−−−
・像担持体、１２ａ〜１２ｄ・・・・・ζツーユニット
、１４．２１５・・・・・搬送ヘルド、１５ａ〜１５ｄ
・・・・・レーザーユニット

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光源より射出された光束を、シリンドリカルレンズ
   によって、反射鏡で構成される光偏向器の反射面に偏向
   平面と平行な線状にて集光し、偏向後集光レンズによっ
   て被照射体上に集光走査する光走査装置において、前記
   シリンドリカルレンズを偏向平面と垂直な方向に移動可
   能として被照射体上に形成される走査線を所望状態とす
   ることを特徴とする光走査装置。 ２、複数光源より射出された複数の光束を、夫々のシリ
   ンドリカルレンズによって、夫々の反射鏡で構成される
   光偏向器の反射面に偏向平面と平行な線状にて集光し、
   偏向後夫々の集光レンズによって夫々の被照射体上に集
   光走査する光走査装置において、前記夫々のシリンドリ
   カルレンズを偏向平面と垂直な方向に移動可能として夫
   々の被照射体上に形成される走査線を所望状態とするこ
   とを特徴とする光走査装置。 ３、光源より射出された複数の光束を、夫々のシリンド
   リカルレンズによって、単一の反射鏡で構成される光偏
   向器の反射面に偏向平面と平行な線状にて集光し、偏向
   後夫々の集光レンズによって夫々の被照射体上に集光走
   査する光走査装置において、前記夫々のシリンドリカル
   レンズを偏向平面と垂直な方向に移動可能として夫々の
   被照射体上に形成される走査線を所望状態とすることを
   特徴とする光走査装置。 ４、上記所望状態は真直線状である請求項１、２又は３
   記載の光走査装置。 ５、上記所望状態は基準走査線にあった状態である請求
   項１、２又は３記載の光走査装置。 ６、前記夫々の被照射体上に形成される複数の光走査画
   像が重ね合わされて単一の画像が出力されそして夫々の
   走査線を所望状態にすることにより重ね合わせ画像のレ
   ジストレーションが高精度化されている請求項２又は３
   記載の光走査装置。 ７、上記出力される画像はフルカラー画像である請求項
   ６記載の光走査装置。