(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のそれぞれに対応して設けられ光ビームを出射する４つの光源と、
前記４つの光源から出射された４つの光ビームを偏向走査する単一のポリゴンミラーと、
前記ポリゴンミラーによって偏向走査された前記４つの光ビームをイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のそれぞれに対応して設けられた４つの感光体ドラムのそれぞれに収束させる複数のレンズからなるｆθレンズとを有する走査光学装置において、
前記ｆθレンズを構成する複数のレンズのうちの何れか１つに前記４つの光ビームの主走査方向の倍率色収差を補正する機能を有する回折レンズ構造が設けられ、
前記回折レンズ構造が設けられたｆθレンズは、合成樹脂で一体的に構成される第１レンズ部と、ガラスで一体的に構成される第２レンズ部とが金型を用いて一体に成形されることにより、前記４つの光ビームが通過する前記第１レンズ部の箇所に前記４つの光ビームに対応した前記回折レンズ構造がそれぞれ形成されるハイブリッド構造の成形レンズである、
ことを特徴とする走査光学装置。
【請求項２】
前記ｆθレンズは第１、第２、第３レンズを有し、前記第１、第２、第３ｆθレンズはこの順番で前記各光ビームが通過するように構成され、前記回折レンズ構造が設けられている前記レンズは前記第１レンズであり、前記回折レンズ構造が前記第１レンズの入射面または出射面に設けられていることを特徴とする請求項１記載の走査光学装置。
【請求項３】
前記第１レンズは、主に前記光ビームの主走査方向と直交する副走査方向の収束を行うように構成されていることを特徴とする請求項２記載の走査光学装置。
【請求項４】
前記第１レンズは、各光ビームを副走査方向に収束する第１レンズ部と、前記各光ビームを主走査方向に収束する第２レンズ部とを含んで構成され、前記第１、第２レンズ部はこの順番で前記各光ビームが通過するように構成され、前記第１レンズ部の入射面に前記各光ビームを副走査方向に収束するための凸状の曲面が前記各光ビーム毎に対応して設けられ、前記回折レンズ構造は前記各凸状の曲面で構成されていることを特徴とする請求項２または３記載の走査光学装置。
【請求項５】
前記第１レンズは、前記各光ビームを主走査方向に収束する第１レンズ部と、各光ビームを副走査方向に収束する第２レンズ部とを含んで構成され、前記第１、第２レンズ部はこの順番で前記各光ビームが通過するように構成され、
前記第２レンズ部の出射面に前記各光ビームを副走査方向に収束するための凸状の曲面が前記各光ビーム毎に対応して設けられ、前記回折レンズ構造は前記各凸状の曲面で構成されていることを特徴とする請求項２または３記載の走査光学装置。
【請求項６】
前記第１レンズは、金型を用いて前記第１レンズ部と第２レンズ部と前記回折レンズ構造とが一体的に形成された成形レンズであることを特徴とする請求項４または５記載の走査光学装置。
【請求項７】
前記ｆθレンズは第１、第２、第３レンズを有し、前記第１、第２、第３レンズはこの順番で前記光ビームが通過するように構成され、前記回折レンズ構造が設けられている前記レンズは前記第２レンズであり、前記回折レンズ構造が前記第２レンズの入射面または出射面に設けられていることを特徴とする請求項１記載の走査光学装置。
【請求項８】
前記第２レンズは、光ビームの主走査方向の収束のみを行うように構成されていることを特徴とする請求項７記載の走査光学装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光ビームを感光ドラムなどの被照射対象物に走査する走査光学系を備える走査光学装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
モノクロのレーザプリンタなどに適用される走査光学装置は、画素信号により発光される半導体レーザを備え、この半導体レーザから出力されるレーザビーム（以下光ビームという）はコリメートレンズにより平行光に変換された後、ポリゴンミラーにより水平方向に走査偏向され、この光ビームをｆθレンズで屈折、集光させて感光ドラムの表面に入射し、感光ドラム表面を画素信号の強度に応じて露光する。
そして、この露光像をトナーで現像した後、このトナー像を記録紙に転写し定着処理を施すことにより、画像情報を記録紙に印画定着するようになっている。
【０００３】
また、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応したトナー像を記録紙に転写することでカラー画像を印画するカラープリンタやカラー複写機などに適用される走査光学装置として、各色毎に独立した光源を備えた走査光学系を用いたものがある。
このような走査光学装置の走査光学系は、各色毎に独立した光源と、単一のポリゴンミラーと、複数のレンズからなるｆθレンズとを備え、感光ドラムに各光ビームを照射して露光するように構成されており、それぞれ露光、現像、転写の各プロセスが行なわれ、最後に定着装置により４色同時に定着して、カラー画像が記録紙に印画定着されるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した各色毎に独立した光源を備えた走査光学装置では次のような問題がある。
光源を構成する半導体レーザは、駆動されることで光ビームを出射する発光体を備えている。この発光体は駆動されて光ビームを出射すると同時に発熱するが、発光体はそれ自身の温度が上昇すると出射する光ビームの波長が大きくなり、下降すると出射する光ビームの波長が小さくなる特性を有している。
したがって、各半導体レーザが異なるタイミングで異なる時間駆動されると、各半導体レーザの発光体は互いに温度差が生じるため、各半導体レーザから出射される光ビームの波長は互いに異なってくる。
一方、走査光学系のｆθレンズは、同一波長の光ビームに対しては同一の光学的特性を有するように構成されているが、光ビームの波長が変化すれば、その光学的特性、すなわち主走査方向における走査倍率が変化する。
したがって、走査光学系において波長が異なる光ビームがｆθレンズに入射されると、走査光学系においてｆθレンズから出射され感光ドラムを走査する光ビームの間で走査方向の位置ずれが生じることによって記録紙に印画される画像に色ずれが発生する。
本発明は前記事情に鑑み案出されたものであって、本発明の目的は、各光源の光ビームの波長変動に起因する各光ビームの主走査方向の位置ずれを防止することができる走査光学装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明はイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のそれぞれに対応して設けられ光ビームを出射する４つの光源と、前記４つの光源から出射された４つの光ビームを偏向走査する単一のポリゴンミラーと、前記ポリゴンミラーによって偏向走査された前記４つの光ビームをイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のそれぞれに対応して設けられた４つの感光体ドラムのそれぞれに収束させる複数のレンズからなるｆθレンズとを有する走査光学装置において、前記ｆθレンズを構成する複数のレンズのうちの何れか１つに前記４つの光ビームの主走査方向の倍率色収差を補正する機能を有する回折レンズ構造が設けられ、前記回折レンズ構造が設けられたｆθレンズは、合成樹脂で一体的に構成される第１レンズ部と、ガラスで一体的に構成される第２レンズ部とが金型を用いて一体に成形されることにより、前記４つの光ビームが通過する前記第１レンズ部の箇所に前記４つの光ビームに対応した前記回折レンズ構造がそれぞれ形成されるハイブリッド構造の成形レンズであることを特徴とする。
そのため、各光源から出射された光ビームに波長変動が生じて互いに異なる波長となってもポリゴンミラーによって偏向走査された各光ビームが複数のレンズのうちの何れか１つに設けられた回折レンズ構造を通過することでｆθレンズによる主走査方向の倍率色収差の補正が行なわれる。したがって、各光ビーム間での主走査方向への走査倍率の変化が抑制され、各感光体ドラム間においてそれぞれの光ビームの主走査方向の位置ずれが生じることが防止される。
【０００７】
また、本発明は、前記ｆθレンズは第１、第２、第３レンズを有し、前記第１、第２、第３レンズはこの順番で前記光ビームが通過するように構成され、前記回折レンズ構造が設けられている前記レンズは前記第３レンズであり、前記回折レンズ構造が前記第３レンズの入射面または出射面に設けられる構成とすることができる。
また、本発明は、前記第３レンズは、主に光ビームの前記主走査方向と直交する副走査方向の収束を行うようにすることができる。
また、本発明は、前記被照射対象物はイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックに対応して設けられた感光ドラムであり、前記光ビームの主走査方向が前記各感光ドラムの長さ方向である構成とすることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、本実施の形態では、走査光学装置がカラープリンタに適用された場合について説明する。
図１は本発明の実施の形態の走査光学装置の平面図、図２は図１をＡＡ線断面から見た状態を示す側面図、図３は第１レンズを示す図であり、図３（Ａ）は正面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）を矢印Ｂ方向から見た状態を示す平面図、図３（Ｃ）は図３（Ａ）を矢印Ｃ方向から見た状態を示す側面図である。
【０００９】
走査光学装置１０００は、筐体１の底壁１０と、この底壁１０の上面１０Ａに配設された各部、すなわち光源部１００、シリンダレンズ部２００、ポリゴンミラー部３００、第１レンズ４００、第２レンズ５００、第３レンズ６００、ミラー部７００、水平同期用検知部８００などから構成されている。
【００１０】
図２に示されているように、底壁１０は、水平方向に延在し、その下方には底壁１０の下面１０Ｂと間隔をおいて、４個の感光ドラム２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ（特許請求の範囲の被照射対象物に相当）が互いに間隔をおいて軸線が平行をなした状態で回転可能に設けられている。
各感光ドラム２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄは、カラー画像を形成するために必要な互いに異なる色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応して設けられており、これらイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーを記録紙に転写するように構成されている。
【００１１】
走査光学装置１０００の概略動作は以下の通りである。
すなわち、光源部１００から出射されシリンダレンズ２３０を通過した４本の光ビームＬＡ乃至ＬＤは、ポリゴンミラー部３００によって主走査方向に偏向走査される。
偏向走査された各光ビームＬＡ乃至ＬＤは、第１レンズ４００、第２レンズ５００、ミラー部７００、第３レンズ６００を介して各感光ドラム２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ上に収束されて主走査方向に走査されるように構成されている。
ポリゴンミラー部３００によって走査された各光ビームＬＡ乃至ＬＤは、水平同期用検知部８００の受光センサ８２０に導かれ、この受光センサ８２０の受光信号に基いて主走査方向の書き込みタイミングの同期が取られる。
なお、各光ビームＬＡ乃至ＬＤの主走査方向は、各感光ドラム２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄの長さ方向に沿っており、この主走査方向と直交する走査方向が副走査方向となる。
【００１２】
次に各部の構成について詳細に説明する。
光源部１００は、光ビームを出力する４個の半導体レーザ１２０Ａ乃至１２０Ｄと、各半導体レーザ１２０Ａ乃至１２０Ｄから出射される各光ビームＬＡ乃至ＬＤを平行光にするための４個のコリメータレンズと、各半導体レーザを駆動するための半導体レーザ駆動回路とを備えて構成されている。
そして、光源部１００は、各半導体レーザ１２０Ａ乃至１２０Ｄから各コリメータレンズを通過して出射される平行光となった各光ビームＬＡ乃至ＬＤが、それぞれの光路が平面からみて一致し、鉛直方向に同一の間隔をおいて平行をなすように構成されている。また、図２に示されているように、各光ビームＬＡ乃至ＬＤは、光ビームＬＡが鉛直方向の最も下方に位置し、光ビームＬＡの上方に光ビームＬＢが位置し、光ビームＬＢの上方に光ビームＬＣが位置し、光ビームＬＣの上方に光ビームＬＤが位置するように構成されている。
【００１３】
シリンダレンズ部２００は、壁部１０の上面１０Ａに取着されたベース２１０と、このベース部２１０から立設されたレンズ保持部２２０と、レンズ保持部２２０によって保持されたシリンダレンズ２３０とを有している。
シリンダレンズ２３０は、光源部１００から出射された各光ビームＬＡ乃至ＬＤを入射する入射面２３０Ａと、入射した各光ビームＬＡ乃至ＬＤを出射する出射面２３０Ｂとを有している。
そして、シリンダレンズ２３０は、光源部１００から出射された平行光となった各光ビームＬＡ乃至ＬＤを入射してこれら各光ビームＬＡ乃至ＬＤを水平方向（主走査方向）は収束せず、鉛直方向（副走査方向）にのみ収束してポリゴンミラー部３００へ出射するように構成されている。
そして、シリンダレンズ２３０の焦点位置、すなわち各光ビームＬＡ乃至ＬＤが最も収束されて水平方向に延在する線像となる位置は、後述するポリゴンミラー３２０の反射面３２２の位置となるように設定されている。
【００１４】
ポリゴンミラー部３００は、底部１０の上面１０Ａに取着されたモータ部３１０と、モータ部３１０の鉛直方向に向けられた回転軸３１２に取着された単一のポリゴンミラー３２０とを有している。
ポリゴンミラー３２０は、平面から見て６個の反射面３２２が正６角形をなすように設けられており、各反射面３２２は水平面に対して直交している。
そして、各反射面３２２はそれぞれ単一の面を形成しており、この単一の面にシリンダレンズ２３０から出射された各光ビームＬＡ乃至ＬＤが入射するようになっている。
図１において、モータ部３１０は、図略のモータ制御回路から入力される駆動信号によって等速で反時計回転の方向に高速回転されるようになっており、これにより、各光ビームＬＡ乃至ＬＤは主走査方向に偏向走査される。
【００１５】
第１レンズ４００は、後述する第２、第３レンズ５００、６００と共にｆθレンズを構成しており、このｆθレンズはポリゴンミラー３２０によって主走査方向に走査される光ビームＬＡ乃至ＬＤをそれぞれ感光ドラム２０Ａ乃至２０Ｄ上に収束させる作用を果たす。
第１レンズ４００は、ポリゴンミラー３２０によって偏向走査された各光ビームＬＡ乃至ＬＤを入射するように構成されており、底壁１０の上面１０Ａに図略の保持部材を介して取着されている。
図３に示されているように、第１レンズ４００は第１レンズ部４１０（特許請求の範囲の請求項４の第１レンズ部に相当）、第２レンズ部４２０（特許請求の範囲の請求項４の第２レンズ部に相当）から構成され、この順番で各光ビームＬＡ乃至ＬＤが通過するように構成されている。
第１レンズ部４１０は、各光ビームＬＡ乃至ＬＤを副走査方向に収束するパワーを有し、第２レンズ部４２０は、各光ビームＬＡ乃至ＬＤを主走査方向に収束するパワーを有している。
したがって、第１レンズ４００は、第１、第２レンズ部４１０、４２０の作用によって各光ビームＬＡ乃至ＬＤを主走査方向と副走査方向の双方に収束するが、第１レンズ４００全体としては、副走査方向に収束するパワーが主走査方向に収束するパワーよりも大きくなるように、すなわち、各光ビームＬＡ乃至ＬＤを主として副走査方向に収束するように構成されている。
【００１６】
第１レンズ部４１０は、その入射面４１２に、各光ビームＬＡ乃至ＬＤを副走査方向に収束するための凸状の曲面４１４Ａ乃至４１４Ｄが各光ビームＬＡ乃至ＬＤ毎に対応して設けられている。そして各凸状の曲面４１４Ａ乃至４１４Ｄの光軸は各光ビームＬＡ乃至ＬＤと一致するように構成されている。
したがって、鉛直方向に等間隔で並んで入射面４１０に入射された各光ビームＬは、次に説明する第２レンズ部４２０の出射面４２４からそれぞれ鉛直方向に等間隔をおいた状態で出射されるようになっている。
【００１７】
図３（Ａ）に示されているように、各凸状の曲面４１４Ａ乃至４１４Ｄには、回折レンズ面であり、ベースカーブとなる回転対称な非球面上に屈折レンズ部分での倍率色収差を補正する作用を有するフレネルレンズ状の回折レンズ構造４１６Ａ乃至４１６Ｄが構成されている。すなわち、各回折レンズ構造４１６Ａ乃至４１６Ｄは、第１レンズ４００、第２レンズ５００、第３レンズ６００によって構成されるｆθレンズによる主走査方向の倍率色収差の補正を行う作用を有している。
【００１８】
第２レンズ部４２０は、前述したように各光ビームＬＡ乃至ＬＤを主走査方向に収束するパワーを有する。
第２レンズ部４２０は、その入射面４２２が第１レンズ部４１０の出射面４１８に接合され、出射面４２４が第２レンズ５００の入射面５１０に間隔をおいて臨んでいる。
【００１９】
上述した第１レンズ４００は、例えば、金型を用いて第１、第２レンズ部４１０、４２０と回折レンズ構造４１６Ａ乃至４１６Ｄとを一体に形成する成形レンズによって構成することができる。
この場合、例えば第１レンズ部４１０と回折レンズ構造４１６Ａ乃至４１６Ｄを構成する材料として合成樹脂を用いるとともに、第２レンズ部４２０を構成する材料としてガラスを用いることで、第１レンズ４００をハイブリッド構造の成形レンズとして製造することが可能となり、部品点数を削減することができる効果がある。
【００２０】
第２レンズ５００は、第１レンズ４００から出射された各光ビームＬＡ乃至ＬＤが入射される入射面５１０と、この入射面５１０に入射された光ビームＬが出射される出射面５２０とを有し、底壁１０の上面１０Ａに図略の保持部材を介して取着されている。
第２レンズ５００は、単一の素材からなる単一の部材で構成されており、各光ビームＬＡ乃至ＬＤの全てがこの単一の部材を通過するようになっている。
第２レンズ５００は、各光ビームＬを水平方向（主走査方向）にのみ収束させるパワーを有しており、鉛直方向（副走査方向）に収束させるパワーは有していない。
【００２１】
ミラー部７００は、第２レンズ５００から出射された各光ビームＬを次述する第３レンズ６００を構成するレンズ６００Ａ乃至６００Ｄに導くように構成されている。
ミラー部７００は、第１乃至第４ミラー群７１０、７２０、７３０、７４０から構成されている。
第１ミラー群７１０は、半導体レーザ１２０Ａの光ビームＬＡをレンズ６００Ａに導く１個のミラー７１２から構成されている。
第２ミラー群７２０は、半導体レーザ１２０Ｂの光ビームＬＢをレンズ６００Ｂに導く２個のミラー７２２、７２４から構成されている。
第３ミラー群７３０は、半導体レーザ１２０Ｃの光ビームＬＣをレンズ６００Ｃに導く３個のミラー７３２、７３４、７３６から構成されている。
第４ミラー群７４０は、半導体レーザ１２０Ｄの光ビームＬＤをレンズ６００Ｄに導く３個のミラー７４２、７４４、７４６から構成されている。
これら各ミラー７１２、７２２、７２４、７３２、７３４、７３６、７４２、７４４、７４６はそれぞれ光ビームＬの主走査方向にわたって延在して設けられており、図略の保持部材を介して底壁１０の上面１０Ａに取着されている。
【００２２】
第３レンズ６００は、各光ビームＬＡ乃至ＬＤにそれぞれに対応して個別に設けられたレンズ６００Ａ乃至６００Ｄと、これらレンズ６００Ａ乃至６００Ｄをそれぞれ底壁１０の上面１０Ａに取着する保持部材６１０Ａ乃至６１０Ｄ（図１のみに示す）とを有している。
第３レンズ６００のレンズ６００Ａ乃至６００Ｄは、各光ビームＬＡ乃至ＬＤを主に副走査方向に収束させるパワーを有し、水平方向（主走査方向）に収束させるパワーも有している。ここで、各レンズ６００Ａ乃至６００Ｄによる光ビームＬＡ乃至ＬＤを収束させるパワーは、鉛直方向に各光ビームＬＡ乃至ＬＤを収束させるパワーよりも弱くなるように構成されている。
【００２３】
一方、底壁１０には、各感光ドラム２０Ａ乃至２０Ｄの上部に臨む箇所に、各感光ドラム２０Ａ乃至２０Ｄの軸線と平行に、すなわち光ビームＬＡ乃至ＬＤの主走査方向にわたって延在する開口１２Ａ乃至１２Ｄが貫通して設けられている。
この開口１２Ａ乃至１２Ｄの上面１０Ａ側の周縁部には保持部材６１０Ａ乃至６１０Ｄが取着され、これら保持部材６１０Ａ乃至６１０Ｄによってレンズ６００Ａ乃至６００Ｄが保持されている。
すなわち、レンズ６００Ａ乃至６００Ｄは各光ビームＬＡ乃至ＬＤのそれぞれに対応した個別の箇所で光ビームＬＡ乃至ＬＤの主走査方向にわたって延在している。
そして、レンズ６００Ａ乃至６００Ｄは、それぞれ光ビームＬＡ乃至ＬＤが入射される入射面６００Ａ１乃至６００Ｄ１と、これら入射面６００Ａ１乃至６００Ｄ１に入射された各光ビームＬＡ乃至ＬＤが出射される出射面６００Ａ２乃至６００Ｄ２とを有している。
【００２４】
ここで、第１乃至第４ミラー群７１０、７２０、７３０、７４０と各レンズ６００Ａ乃至６００Ｄとの配置関係について説明する。
第１ミラー群７１０のミラー７１２は、第２レンズ５００から水平方向に出射された光ビームＬＡを９０度下方に反射させて、レンズ６００Ａの入射面６００Ａ１に対して直交して入射させるように構成されている。
第２ミラー群７２０のミラー７２２は、第２レンズ５００から水平方向に出射された光ビームＬＢを４５度上方に反射させてミラー７２４に導き、このミラー７２４はそれに入射された光ビームＬを４５度下方に反射させて、レンズ６００Ｂの入射面６００Ｂ１に対して直交して入射させるように構成されている。
第３ミラー群７３０のミラー７３２は、第２レンズ５００から水平方向に出射された光ビームＬＣを下方に反射させてミラー７３４に導き、このミラー７３４はそれに入射された光ビームＬＣを上方に反射させてミラー７３６に導き、このミラー７３６はそれに入射された光ビームＬを下方に反射させてレンズ６００Ｃの入射面６００Ｃ１に直交して入射させるように構成されている。
第４ミラー群７４０のミラー７４２は、第２レンズ５００から水平方向に出射された光ビームＬＤを９０度上方に反射させてミラー７４４に導き、このミラー７３４はそれに入射された光ビームＬを９０度に反射させてミラー７３６に導き、このミラー７３６はそれに入射された光ビームＬＤを９０度下方に反射させてレンズ６００Ｄの入射面６００Ｄ１に対して直交して入射させるように構成されている。
【００２５】
上述したｆθレンズを構成する第１、第３レンズ４００、６００の作用により各光ビームＬＡ乃至ＬＤを主に副走査方向に収束させ、第２レンズ５００の作用により各光ビームＬＡ乃至ＬＤを主走査方向に収束させている。
この結果、ポリゴンミラー３２０の反射面３２２の位置で水平方向に延在する線像となった各光ビームＬＡ乃至ＬＤは、この反射面３２２によって反射された後、上記第１乃至第３レンズ４００、５００、６００の作用によって各感光ドラム２０Ａ乃至２０Ｄの面の位置で主走査方向および副走査方向の両方向に収束され点像となるようになっている。
【００２６】
水平同期検知部８００は、ミラー８１０と、受光センサ８２０とを有して構成されている。
ミラー８１０は、感光ドラムのビーム主走査方向において、画像形成に寄与する走査範囲から外れた手前の所定位置に配設され、この所定位置に到達した光ビームＬを受光センサ８２０へ反射させるように底壁１０の上面１０Ａに取付部材８１２によって取着されている。
受光センサ８２０は、第２レンズ５００を通過する光ビームＬＡ乃至ＬＤのうちミラー８１０によって導かれた画像形成に寄与しない走査範囲の光ビームＬＡ乃至ＬＤを入射するように底壁１０の上面１０Ａに取付部材８２２によって取着されている。
受光センサ８２０から出力される受光信号に基いて各半導体レーザ１２０Ａ乃至１２０Ｄの駆動信号を制御することで感光ドラム２０Ａ乃至２０Ｄに対する主走査方向への書き込み動作の同期が取られるようになっている。
そして、図略の制御回路は、受光センサ８２０から出力される受光信号に基いて各半導体レーザ１２０Ａ乃至１２０Ｄの駆動信号を制御することで感光ドラム２０Ａ乃至２０Ｄに対する主走査方向への書き込み開始位置の同期が取られるようになっている。上記制御回路による各半導体レーザ１２０Ａ乃至１２０Ｄの駆動信号の制御は、この制御回路によって光源部１００の半導体レーザ駆動回路を制御することによって行なわれる。
【００２７】
上述の構成によれば、ポリゴンミラー３２０によって偏向走査された各光ビームＬＡ乃至ＬＤは、第１レンズ４００を構成する第１レンズ部４１０の入射面４１２に設けられた回折レンズ構造４１６Ａ乃至４１６Ｄによってｆθレンズによる主走査方向の倍率色収差が補正される。
したがって、光源部１００の各半導体レーザ１２０Ａ乃至１２０Ｄの間で波長変動が生じ、波長が異なる値となったとしても、ｆθレンズによる主走査方向の倍率色収差が補正されるため、主走査方向への走査倍率の変化が抑制され、各感光ドラム２０Ａ乃至２０Ｄにおいて主走査方向の位置ずれが生じることが防止される。
したがって、従来と違って、各感光ドラム上を走査する光ビームＬＡ乃至ＬＤ間で主走査方向の位置ずれが発生しないから、各感光ドラムによって記録紙に印画される画像に色ずれが発生することが防止される。
また、従来は、各感光ドラム上を走査する光ビームＬＡ乃至ＬＤ間での主走査方向の位置ずれを防止する目的で１つの光源部１００を構成する各半導体レーザの波長のばらつきを抑える必要があった。このため、波長が互いにほぼ同じ値となる半導体レーザを得るため、半導体レーザをその波長に基いて選別していた。しかしながら、上述したように、各光ビーム間で波長ずれが生じても主走査方向の位置ずれが防止されることにより、１つの光源部を構成する各半導体レーザの波長のばらつきがある程度許容されることになり、従来に比較して半導体レーザの選別に要するコストを削減することが可能となる効果がある。
【００２８】
また、本実施の形態では、第１レンズ４００を構成する第１レンズ部４１０の入射面４１２に回折レンズ構造４１６Ａ乃至４１６Ｄを設けたが、回折レンズ構造を設ける箇所はこれに限定されるものではなく例えば次の箇所に設けることも可能である。
すなわち、回折レンズ構造を設ける箇所は、第１レンズ４００の出射面４２０、第２レンズ５００の入射面５１０または出射面５２０、第３レンズ６００の入射面６１０または出射面６２０の何れか１箇所に設けることができる。
【００２９】
また、上述した実施の形態では、第１レンズ４００は、各光ビームを副走査方向に収束する第１レンズ部４１０と、各光ビームを主走査方向に収束する第２レンズ部４２０とから構成され、第１、第２レンズ部４１０、４２０はこの順番で各光ビームが通過するように構成した。
しかしながら、第１レンズを各光ビームを主走査方向に収束する第１レンズ部（特許請求の範囲の請求項５の第１レンズ部に相当）と、各光ビームを副走査方向に収束する第２レンズ部（特許請求の範囲の請求項５の第２レンズ部に相当）とから構成し、第１、第２レンズ部はこの順番で各光ビームが通過するように構成してもよい。そして、この場合には、第１レンズ部に設けた各凸状の曲面とこれらの曲面で構成された回折レンズ構造４１６Ａ乃至４１６Ｄがポリゴンミラー３２０の反射面３２２に臨むように配置される。
【００３０】
なお、回折レンズ構造の配設される箇所は、ｆθレンズによる主走査方向の倍率色収差の補正を効果的に行うために光ビームＬＡ乃至ＬＤの主走査方向の収束が行なわれる前の箇所が好ましい。したがって、回折レンズ構造が設けられる箇所は、ポリゴンミラー３２０から偏向走査される光ビームＬＡ乃至ＬＤの光路上でポリゴンミラー３２０により近い箇所が好ましいことになる。
すなわち、ｆθレンズによる主走査方向の倍率色収差の補正を行う上で回折レンズ構造が配設される位置として好ましい順番は、第１レンズ４００の入射面４１２、出射面４２４、第２レンズ５００の入射面５１０、出射面５２０、第３レンズ６００を構成するレンズ６００Ａ乃至６００Ｄの入射面６００Ａ１乃至６００Ｄ１、出射面６００Ａ２乃至６００Ｄ２の順となる。
また、第１、第２、第３レンズに回折レンズ構造を設けるにあたっては、これら第１、第２、第３レンズを金型を用いてレンズと共に回折レンズ構造が一体に形成された成形レンズによって製造することが可能であり、部品点数を削減することができるという効果がある。
【００３１】
また、次に述べる参考例に示すように、回折レンズ構造は、上述した第１乃至第３レンズ以外の箇所に設けることも可能である。
【００３２】
図４は参考例における走査光学装置の構成を示す側面図、図５は参考例における走査光学装置における光透過部材を示す図であり、図５（Ａ）は正面図、図５（Ｂ）は側面図である。
なお、図４において本発明の実施の形態を示す図１、図２と同一部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３３】
この参考例が前記の実施の形態と異なるのは、ポリゴンミラー部３００Ａにポリゴンミラー３２０の周囲および上方を覆うカバー３３０が設けられている点である。
カバー３３０は、円板状の上壁３３２と、上壁の周縁部から下方に接続された円筒状の側壁３３４とを備え、側壁３３４の下縁がモータ部３１０の上部に取着されている。
これら上壁３３２、側壁３３４とポリゴンミラー３２０との間には間隔が設けられている。
【００３４】
なお、カバー３３０の作用は次のとおりである。すなわち、ポリゴンミラー３２０が高速回転することで騒音と空気流が発生して塵埃がポリゴンミラー３２０の近傍に引き込まれ、その塵埃がポリゴンミラー３２０の反射面３２２に付着して反射面３２２の正常な反射を妨げるおそれがある。そこで、カバー３３０によってポリゴンミラー３２０の周囲および上方を覆うことで、ポリゴンミラー３２０の高速回転による騒音と空気流による塵埃の引き込みを防止している。
【００３５】
カバー３３０の側壁３３４のうち、光源部１００の各半導体レーザ１２０Ａ乃至１２０Ｄと第１レンズ４００の入射面４１０に臨む箇所には側壁３３４の厚さ方向に貫通された開口からなる窓部３３４Ａが形成されている。
そして、光源部１００の半導体レーザ１２０から窓部３３４Ａを通過して光ビームＬＡ乃至ＬＤがポリゴンミラー３２０に入射され、このポリゴンミラー３２０で偏向走査された光ビームＬＡ乃至ＬＤが窓部３３４Ａを通過して第１レンズ４００の入射面４１０に至るように構成されている。
【００３６】
上記窓部３３４Ａには、光ビームＬＡ乃至ＬＤの通過を可能とした光透過部材３４０が取着されている。図５に示されているように、光透過部材３４０は、ポリゴンミラー３２０に臨む第１面３４２（特許請求の範囲の入射面に相当）と、第１面３４２に対向する第１レンズ４００の入射面４１０に臨む第２面３４４（特許請求の範囲の出射面に相当）とを有している。
上記光透過部材３４０の第１面３４２には、各光ビームＬＡ乃至ＬＤが通過する位置に対応してそれぞれ回折レンズ構造３４６Ａ乃至３４６Ｄが構成されている。
一方、第１乃至第３レンズ４００、５００、６００には回折レンズ構造が設けられていない。
【００３７】
したがって、この参考例においても、光透過部材３４０に構成されている回折レンズ構造３４６Ａ乃至３４６Ｄの作用によって、ｆθレンズによる主走査方向の倍率色収差の補正が行なわれ、前述した実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。
また、参考例では、第１レンズ４００の入射面４１０よりもさらにポリゴンミラー３２０に近い箇所に回折レンズ構造が構成されているため、ｆθレンズによる主走査方向の倍率色収差の補正を効果的に行うことができる。
なお、回折レンズ構造は、上記光透過部材３４０の第２面３４４に構成してもよいことはもちろんである。
【００３８】
また、この参考例では、半導体レーザ１２０Ａ乃至１２０Ｄからの各光ビームＬＡ乃至ＬＤがポリゴンミラー３２０に入射されるカバー３３０の箇所およびポリゴンミラー３２０により偏向走査された各光ビームＬＡ乃至ＬＤが出射されるカバー３２０の箇所の双方を含むように窓部３３４Ａを設け、この窓部３３４Ａに各光ビームＬＡ乃至ＬＤの通過を可能とした光透過部材３４０を取着した。
しかしながら、半導体レーザ１２０Ａ乃至１２０Ｄからの各光ビームＬＡ乃至ＬＤがポリゴンミラー３２０に入射されるカバー３３０の箇所およびポリゴンミラー３２０により偏向走査された各光ビームＬＡ乃至ＬＤが出射されるカバー３２０の箇所に対してそれぞれ窓部を設け、これら２つの窓部にそれぞれ光透過部材を設け、ポリゴンミラー３２０により偏向走査された各光ビームＬＡ乃至ＬＤが出射されるカバー３２０の箇所の窓部に取着した光透過部材にのみ回折レンズ構造を設けるようにしてもよい。
【００３９】
なお、上述した実施の形態および参考例では、４つの走査光学系１０００Ａ乃至１０００Ｄの光源部１００の半導体レーザ１１０を４色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応させ、それぞれの半導体レーザ１１０から出射される光ビームＬを上記４色に対応して設けた感光ドラム２０Ａ乃至２０Ｄに照射させる構成としたが、走査光学系が４つである構成に限定されるものではなく、例えば走査光学系が３つある構成であっても適用可能であることはもちろんである。
また、上述した実施の形態および参考例では、ｆθレンズを第１乃至第３レンズの３枚のレンズで構成し、第１レンズが主に副走査方向の収束を行い、第２レンズが主走査方向の収束のみを行い、第３レンズが副走査方向の収束のみを行う構成とした。しかしながら、本発明のｆθレンズは上記の構成に限定されない。例えば、第１、第２、第３レンズによる光ビーム収束方向は上記実施の形態および参考例で例示された組み合わせに限定されない。例えば第２、第３レンズが主走査方向および副走査方向の両方向の収束を行うように構成されていてもよい。また、ｆθレンズを構成するレンズの構成は３枚構成に限定されない。
【００４０】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように本発明は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のそれぞれに対応して設けられ光ビームを出射する４つの光源と、前記４つの光源から出射された４つの光ビームを偏向走査する単一のポリゴンミラーと、前記ポリゴンミラーによって偏向走査された前記４つの光ビームをイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のそれぞれに対応して設けられた４つの感光体ドラムのそれぞれに収束させる複数のレンズからなるｆθレンズとを有する走査光学装置において、前記ｆθレンズを構成する複数のレンズのうちの何れか１つに前記４つの光ビームの主走査方向の倍率色収差を補正する機能を有する回折レンズ構造が設けられ、前記回折レンズ構造が設けられたｆθレンズは、合成樹脂で一体的に構成される第１レンズ部と、ガラスで一体的に構成される第２レンズ部とが金型を用いて一体に成形されることにより、前記４つの光ビームが通過する前記第１レンズ部の箇所に前記４つの光ビームに対応した前記回折レンズ構造がそれぞれ形成されるハイブリッド構造の成形レンズである構成とした。
そのため、各光源から出射された光ビームに波長変動が生じて互いに異なる波長となってもポリゴンミラーによって偏向走査された各光ビームが複数のレンズのうちの何れか１つに設けられた回折レンズ構造を通過することでｆθレンズによる主走査方向の倍率色収差の補正が行なわれる。したがって、各光ビーム間での主走査方向への走査倍率の変化が抑制され、各感光体ドラム間においてそれぞれの光ビームの主走査方向の位置ずれが生じることが防止される。
じることが防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態の走査光学装置の平面図である。
【図２】  図１をＡＡ線断面から見た状態を示す側面図である。
【図３】  第１レンズを示す図であり、図３（Ａ）は正面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）を矢印Ｂ方向から見た状態を示す平面図、図３（Ｃ）は図３（Ａ）を矢印Ｃ方向から見た状態を示す側面図である。
【図４】  本発明の参考例における走査光学装置の構成を示す側面図である。
【図５】  参考例における走査光学装置における光透過部材を示す図であり、図５（Ａ）は正面図、図５（Ｂ）は側面図である。
【符号の説明】
１０００、１０００Ａ  走査光学装置
１００  光源部
１２０Ａ乃至１２０Ｄ  半導体レーザ
３２０  ポリゴンミラー
３３０  カバー
３４０  光透過部材
３４６Ａ乃至３４６Ｄ  回折レンズ構造
４００  第１レンズ
４１６Ａ乃至４１６Ｄ  回折レンズ構造
５００  第２レンズ
６００  第３レンズ
【図１】
0003831560.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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