(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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｜≦δＹmax／θmaxを満足し、
該許容できる各走査線のドット位置ずれ量δＹmaxは副走査方向の解像度の１／２以下であり、
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を該スリットから相対的に該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マルチビーム走査光学系。
【請求項２】
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｜≦δＹmax／θmaxを満足し、
該許容できる各走査線のドット位置ずれ量δＹmaxは副走査方向の解像度の１／２以下であり、
該スリットまたは該スリットを含むユニットの位置を該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マルチビーム走査光学系。
【請求項３】
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｜≦δＹmax／θmaxを満足し、
該許容できる各走査線のドット位置ずれ量δＹmaxは副走査方向の解像度の１／２以下であり、
該同期検出用のレンズ部は該偏向手段と該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該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マルチビーム走査光学系。
【請求項４】
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おり、
該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以下であり、
該スリットまたは該スリットを含むユニットを該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マルチビーム走査光学系。
【請求項５】
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おり、
該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以下であり、
該スリットまたは該スリットを含むユニットを該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該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マルチビーム走査光学系。
【請求項６】
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≠Ｆｂであり、以下の条件式
｜(Ｆｂ／Ｆｆ)・δＸ−(Ｆｆ／Ｆｂ)・δＭ２｜≦δＹmax／θmax 
を満足し、
該許容できる各走査線のドット位置ずれ量δＹmaxは副走査方向の解像度の１／２以下であり、
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を該同期検出素子の受光面から相対的に該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マルチビーム走査光学系。
【請求項７】
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≠Ｆｂであり、以下の条件式
｜(Ｆｂ／Ｆｆ)・δＸ−(Ｆｆ／Ｆｂ)・δＭ２｜≦δＹmax／θmax 
を満足し、
該許容できる各走査線のドット位置ずれ量δＹmaxは副走査方向の解像度の１／２以下であり、
該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該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マルチビーム走査光学系。
【請求項８】
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≠Ｆｂであり、以下の条件式
｜(Ｆｂ／Ｆｆ)・δＸ−(Ｆｆ／Ｆｂ)・δＭ２｜≦δＹmax／θmax 
を満足し、
該許容できる各走査線のドット位置ずれ量δＹmaxは副走査方向の解像度の１／２以下であり、
該同期検出用のレンズ部は該偏向手段と該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該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マルチビーム走査光学系。
【請求項９】
請求項１乃至８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１０】
請求項１乃至８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。
【発明の詳細な説明】
【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。
【０００２】
【従来の技術】
従来より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。
【０００３】
近年、画像形成装置の高性能化、高機能化に伴い、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。
【０００４】
このようなマルチビーム走査光学系におい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。
【０００５】
図１８は従来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。５３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５３、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。
【０００６】
５５は偏向手段であり、例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。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ｆθ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。
【０００７】
５８は折り返しミラー（以下、「ＢＤミラー」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。６１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。
【０００８】
同図においては各発光部から射出したＢＤ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。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで発光部（光源）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。
【００１０】
上記の現象を誘発する一因としてＢＤスリット面上における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。
【００１１】
以下、図１９〜図２６を用いてＢＤスリット面上における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。
【００１２】
図１９（Ａ）は各光束（ここでは一方の発光部から出射した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。
【００１３】
ところがＢＤ光学系を通ったＡ、Ｂ光線の主走査断面内でのスリットからみたピントの位置が図２０（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、ＢＤ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。
【００１４】
上記ＢＤスリット面上における２本の破線の距離δＹｂ’はスリット面上から見たピントずれ量δＭ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。
【００１５】
δＹｂ’＝δＭ×θｂ                ‥‥‥‥（１）
尚、入射角度の角度差θｂは偏向面で偏向される際のＡ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。
【００１６】
上記の様にスリット面上で相対的な位置ずれ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。
【００１７】
φ＝０．５×δＹｂ’／Ｆｂ          ‥‥‥‥（３）
よって、被走査面上での相対的な書き出し位置ずれδＹｂ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
0003610313.tif 000002
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。
【００１８】
同期検出用光学手段においてスリット面に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。
【００１９】
図２１は各光束（ここではＡ、Ｂ光線）が手前側、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。
【００２０】
以上より、同期検出用光学手段のピントずれ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
0003610313.tif 000003
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。
【００２１】
また、入射角度の角度差θｆ及びθｂは、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。
【００２２】
θｂ＝ｄ／Ｆｂ        ‥‥‥‥（７ａ）
θｆ＝ｄ／Ｆｆ        ‥‥‥‥（７ｂ）
よって（６）式は
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。
【００２３】
これまでの説明は光源が２つであることが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。
【００２４】
よって許容できる各走査線間のドット位置ずれδＹの最大値をδＹｍａｘとすると、ピントずれ量δＭ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。
【００２５】
また、ドット位置ずれの最大値δＹｍａｘは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。
【００２６】
ちなみに、δＹｍａｘ＝１０．５μｍ（１２００ｄｐｉ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。
【００２７】
尚、これまではピント位置がＢＤスリット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。
【００２８】
尚、図２２はピントが奥（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。
【００２９】
また、各光束の被走査面への入射角度が全く同じ場合、（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。
【００３０】
前者に関しては通常、各発光部をこのよう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。
【００３１】
後者に関しては偏向面上に絞りを配置する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。
【００３２】
またＢＤ光学系においてＢＤスリットを持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。
【００３３】
また、これまでの説明では走査方向を図中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。
【００３４】
本発明は比較的簡単な構成によって高速で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。
【００３５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明のマルチ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｜≦δＹmax／θmaxを満足し、
該許容できる各走査線のドット位置ずれ量δＹmaxは副走査方向の解像度の１／２以下であり、
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を該スリットから相対的に該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。
【００３６】
請求項２の発明のマルチ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｜≦δＹmax／θmaxを満足し、
該許容できる各走査線のドット位置ずれ量δＹmaxは副走査方向の解像度の１／２以下であり、
該スリットまたは該スリットを含むユニットの位置を該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。
【００３７】
請求項３の発明のマルチ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｜≦δＹmax／θmaxを満足し、
該許容できる各走査線のドット位置ずれ量δＹmaxは副走査方向の解像度の１／２以下であり、
該同期検出用のレンズ部は該偏向手段と該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該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。
【００３８】
請求項４の発明のマルチ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おり、
該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以下であり、
該スリットまたは該スリットを含むユニットを該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。
【００３９】
請求項５の発明のマルチ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おり、
該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以下であり、
該スリットまたは該スリットを含むユニットを該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該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。
【００４０】
請求項６の発明のマルチ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≠Ｆｂであり、以下の条件式
｜(Ｆｂ／Ｆｆ)・δＸ−(Ｆｆ／Ｆｂ)・δＭ２｜≦δＹmax／θmax 
を満足し、
該許容できる各走査線のドット位置ずれ量δＹmaxは副走査方向の解像度の１／２以下であり、
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を該同期検出素子の受光面から相対的に該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。
【００４１】
請求項７の発明のマルチ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≠Ｆｂであり、以下の条件式
｜(Ｆｂ／Ｆｆ)・δＸ−(Ｆｆ／Ｆｂ)・δＭ２｜≦δＹmax／θmax 
を満足し、
該許容できる各走査線のドット位置ずれ量δＹmaxは副走査方向の解像度の１／２以下であり、
該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該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。
【００４２】
請求項８の発明のマルチ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≠Ｆｂであり、以下の条件式
｜(Ｆｂ／Ｆｆ)・δＸ−(Ｆｆ／Ｆｂ)・δＭ２｜≦δＹmax／θmax 
を満足し、
該許容できる各走査線のドット位置ずれ量δＹmaxは副走査方向の解像度の１／２以下であり、
該同期検出用のレンズ部は該偏向手段と該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該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。
【００４３】
請求項９の発明の画像形成装置は、請求項１乃至８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。
【００４４】
請求項１０の発明の画像形成装置は、請求項１乃至８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。
【００５９】
【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。
【００６０】
尚、本明細書においては走査光学手段の光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。
【００６１】
同図において１は光源ユニット（光源手段）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。
【００６２】
２はコリメータ−レンズであり、各発光部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。
【００６３】
４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、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。
【００６４】
３は開口絞りであり、各発光部１ａ，１ｂ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（７ｂ）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。
【００６５】
尚、コリメータ−レンズ２、シリンドリカルレンズ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。
【００６６】
５は偏向手段としての光偏向器であり、例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。
【００６７】
６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。
【００６８】
８は同期検出用のレンズ部（以下、「ＢＤ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。
【００６９】
９は同期検出用のスリット（以下、「ＢＤ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。
【００７０】
１０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。
【００７１】
本実施形態における上記のＢＤレンズ部８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。
【００７２】
本実施形態において画像情報に応じて光源ユニット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。
【００７３】
このとき感光ドラム面７上を光走査する前に該感光ドラム面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された光束毎に調整している。
【００７４】
また、このときＢＤスリット９面上から見た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。
【００７５】
そこで本実施形態では以下に示す条件式（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Ｆｂ、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δＭ１、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、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。
【００７６】
具体的な数値としては副走査方向の解像度を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。
【００７７】
尚、本実施形態では許容できる各走査線のドット位置ずれ量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。
【００７８】
次に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。
【００７９】
以上の説明は話をあまり複雑にしないために光源の数を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。
【００８０】
また本実施形態ではＡ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。
【００８１】
尚、本実施形態においてはコリメータ−レンズ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。
【００８２】
また本実施形態では２本の光束（レーザービーム）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。
【００８３】
［実施形態２］
図３は本発明の実施形態２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。
【００８４】
本実施形態においては前述の実施形態１と異なる点は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。
【００８５】
即ち、走査光学手段６の像面湾曲の状態が平坦に近く、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−（Ｆｆ／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。
【００８６】
次にドットずれを調整する調整手段２２０について図４を用いて説明する。
【００８７】
同図におけるＢＤスリット９は調整手段２２０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２２１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。
【００８８】
［実施形態３］
図５は本発明の実施形態３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。
【００８９】
本実施形態において前述の実施形態１と異なる点は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。
【００９０】
即ち、本実施形態においては光偏向器５を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。
【００９１】
このとき実施形態１と同様にＢＤスリット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。
【００９２】
特に本実施形態においては高画質化を達成するため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。
【００９３】
そこで本実施形態では調整手段（図４）により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。
【００９４】
［実施形態４］
図６は本発明の実施形態４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。
【００９５】
本実施形態において前述の実施形態３と異なる点は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。
【００９６】
即ち、本実施形態では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。
【００９７】
このとき実施形態１と同様にＢＤスリット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。
【００９８】
そこで本実施形態では調整手段によりＢＤ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。
【００９９】
尚、本実施形態においては走査光学手段６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。
【０１００】
［実施形態５］
図７は本発明の実施形態５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。
【０１０１】
本実施形態においては走査光学手段６の焦点距離をＦｆ、同期検出用のレンズ部８の焦点距離をＦｂ、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δＭ１、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。
【０１０２】
尚、本実施形態では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以下と成るように設定している。
【０１０３】
本実施形態における光源ユニット１は前記図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。
【０１０４】
そこで本実施形態では角度調整手段１５により図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。
【０１０５】
尚、図９（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。
【０１０６】
このように本実施形態では上述の如くＢＤ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。
【０１０７】
尚、本実施形態においてマルチビーム走査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。
【０１０８】
［実施形態６］
図１１は本発明の実施形態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１１、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。
【０１０９】
本実施形態において前述の実施形態５と異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。
【０１１０】
即ち、走査光学手段６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）×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。
【０１１１】
［実施形態７，８，９，１０］
図１３，図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。
【０１１２】
尚、実施形態７は実施形態１と、実施形態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。
【０１１３】
即ち、各実施形態７，８，９，１０において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ＢＤ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。
【０１１４】
各実施形態７，８，９，１０においてはＢＤ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δＹｍａｘ、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。
【０１１５】
このように各実施形態７，８，９，１０においては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。
【０１１６】
［画像形成装置］
図１７は、前述した実施形態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、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）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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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（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１１２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。
【０１２０】
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１７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。
【０１２１】
図１７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、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。
【０１２２】
【発明の効果】
本発明によれば前述の如くＢＤスリット（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。
【０１２３】
更に本発明によれば前述の如くＢＤスリット（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。
【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】各発光部の配置を示す説明図
【図３】本発明の実施形態２の主走査断面図
【図４】本発明に係わる調整手段の説明図
【図５】本発明の実施形態３の主走査断面図
【図６】本発明の実施形態４の主走査断面図
【図７】本発明の実施形態５の主走査断面図
【図８】本発明の実施形態５の角度調整手段
【図９】本発明の実施形態５のスリットの傾斜と各光線の印字位置（調整前）を示す説明図
【図１０】本発明の実施形態５のスリットの傾斜と各光線の印字位置（調整後）を示す説明図
【図１１】本発明の実施形態６の主走査断面図
【図１２】本発明の実施形態６のスリットの要部斜視図
【図１３】本発明の実施形態７の主走査断面図
【図１４】本発明の実施形態８の主走査断面図
【図１５】本発明の実施形態９の主走査断面図
【図１６】本発明の実施形態１０の主走査断面図
【図１７】本発明の光走査装置を用いた画像形成装置（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
【図１８】従来のマルチビーム走査光学系の主走査断面図
【図１９】ピントがずれていないときの各光線の位置関係を示した説明図
【図２０】ＢＤスリットに対してピントが手前（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
【図２１】被走査面に対してピントが手前（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
【図２２】ピントがずれていないときの各光線の位置関係を示した説明図
【図２３】ＢＤスリットに対してピントが奥（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
【図２４】被走査面に対してピントが奥（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
【図２５】ＢＤスリット及び被走査面に対してピントが手前（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
【図２６】ＢＤスリット及び被走査面に対してピントが奥（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
【符号の説明】
１ａ，１ｂ発光部（半導体レーザ）
１    光源ユニット
２    コリメータ−レンズ
３    開口絞り
４    シリンドリカルレンズ
５    偏向手段（光偏向器）
５ａ  偏向面
６    走査光学手段
６ａ  第１の光学素子
６ｂ  第２の光学素子
７    被走査面（感光ドラム面）
８    レンズ部
９    スリット
１０  同期検出素子
１３  ユニット
１４  入射光学手段
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
【図１】
0003610313.tif 000004
【図２】
0003610313.tif 000005
【図３】
0003610313.tif 000006
【図４】
0003610313.tif 000007
【図５】
0003610313.tif 000008
【図６】
0003610313.tif 000009
【図７】
0003610313.tif 000010
【図８】
0003610313.tif 000011
【図９】
0003610313.tif 000012
【図１０】
0003610313.tif 000013
【図１１】
0003610313.tif 000014
【図１２】
0003610313.tif 000015
【図１３】
0003610313.tif 000016
【図１４】
0003610313.tif 000017
【図１５】
0003610313.tif 000018
【図１６】
0003610313.tif 000019
【図１７】
0003610313.tif 000020
【図１８】
0003610313.tif 000021
【図１９】
0003610313.tif 000022
【図２０】
0003610313.tif 000023
【図２１】
0003610313.tif 000024
【図２２】
0003610313.tif 000025
【図２３】
0003610313.tif 000026
【図２４】
0003610313.tif 000027
【図２５】
0003610313.tif 000028
【図２６】
0003610313.tif 000029