DE3104236C2 - - Google Patents

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DE3104236C2
DE3104236C2 DE19813104236 DE3104236A DE3104236C2 DE 3104236 C2 DE3104236 C2 DE 3104236C2 DE 19813104236 DE19813104236 DE 19813104236 DE 3104236 A DE3104236 A DE 3104236A DE 3104236 C2 DE3104236 C2 DE 3104236C2
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Description

Die Erfindung betrifft ein optisches Abtastsystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein derartiges Abtastsystem, bei welchem benachbarte Abtast­ zeilen auf einer abzutastenden Oberfläche gleichzeitig durch eine größere Anzahl unabhängig modulierbarer Strahlen abge­ tastet werden, ist als ein Mehrstrahl-Abtastsystem bekannt. Bei diesem Abtastsystem muß der Abstand der Abtastzeilen auf der abgetasteten Fläche in der die Abtastrichtung schneidenden Richtung sehr gering sein. Um dieser Forderung zu genügen, ist in der US-PS 40 19 186 vorgeschlagen, einen Lichtmodulator zum Trennen und Aufteilen der Anzahl Strahlen zu verwenden. Jedoch bedingt ein derartiger Lichtmodulator höhere Kosten.
Ein dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 entsprechendes op­ tisches Abtastsystem ist aus der DE-OS 29 22 459 bekannt. Dort wird vorgeschlagen, durch Schräganordnung der Laserdio­ den einerseits einen geringen Abstand zwischen den einzelnen Abtastzeilen auf dem Aufzeichnungsmaterial und andererseits einen demgegenüber größeren effektiven Abstand zwischen den einzelnen Laserdioden der Laserdiodenanordnung zu erreichen. Diese Schrägstellung muß jedoch sehr fein eingestellt wer­ den, was in der Praxis nur sehr schwierig auszuführen ist. Wenn der "Zwischenanordnungs"-Abstand Po und die Scharfein­ stellvergrößerung der Lichtquelle auf der abgetasteten Ober­ fläche β ist, dann ist der Abstand P zwischen zwei benach­ barten Abtastzeilen auf der Oberfläche durch die folgende Gleichung gegeben:
Po = |β| · Po sindR
Wenn der eingestellte Winkel R einen kleinen Fehler von ΔR hat, dann wird in dem Abtastzeilenabstand ein Fehler ΔP er­ zeugt, welcher beträgt:
ΔP ≃ β · Po · ΔR
Wenn beispielsweise der Abstand Po 0,1 mm, die Vergrößerung β 30 und der Fehler ΔP kleiner als 0,01 mm sein soll, dann muß der Winkelfehler ΔR bis auf einen Wert herabgesetzt wer­ den, der kleiner als etwa 11′ ist. Dieses Beispiel veran­ schaulicht die Schwierigkeit, die Lage der Lichtquellenan­ ordnung genau einzustellen.
Bei einem optischen Abtastsystem, bei dem eine größere An­ zahl Lichtquellen verwendet wird, besteht eine andere Schwierigkeit darin, daß die Lichtmenge, die von den Licht­ quellen auf die abgetastete Oberfläche fällt, nur mit großer Schwierigkeit aufgenommen werden kann. Diese Schwierigkeit wird nachstehend anhand von Fig. 1 beschrieben.
In Fig. 1 sind zwei lichtemittierende Quellen 1a und 1b, ein Objektiv 2 zum Scharfeinstellen eines Strahles, ein Deflek­ tor oder Ablenker 3, beispielsweise ein rotierender Polygon­ spiegel, und eine Linse oder ein Objektiv 4 zum Scharfein­ stellen der abgelenkten Strahlen vorgesehen. Auf einem ro­ tierenden Zylinder 5 ist ein photoempfindliches Material 6, d. h. eine abzutastende Fläche, angeordnet. Abtastlinien 1a′ und 1b′ entsprechen den lichtemittierenden Quellen 1a bzw. 1b.
In dem dargestellten optischen Abtastsystem weist jedes der Objektive 2 und 4 eine symmetrische Drehfläche auf. Die Scharfeinstellvergrößerung des aus diesen Objektiven zusam­ mengesetzten Systems ist β. Der Abstand zwischen Abtastzeiten 1a′ und 1b′, d. h. P, und der Abstand zwischen den licht­ emittierenden Quellen 1a und 1b, d. h. Po, haben die folgende Beziehung:
P = |β| · Po
Wenn mit F′ die Öffnungs- oder Blendenzahl von auf der Ober­ fläche des photoempfindlichen Materials scharf eingestellten Strahlen und mit F die Öffnungs- oder Blendenzahl von Strah­ len bezeichnet ist, die von den Quellen abgegeben und durch das Objektiv 2 erhalten worden sind, haben die Werte F und F′ die folgende Beziehung:
F′ = |β| · F
Aus den beiden Gleichungen ergibt sich dann:
Den vorstehenden Ausführungen ist zu entnehmen, daß der Ab­ tastzeilenabstand P nur mit einer größeren Öffnungs- oder Blendenzahl des Objektivs 2, nämlich durch Verringern der von dem Objektiv aufgenommenen Lichtstrahlen, verkürzt wer­ den kann. Dadurch werden selbstverständlich auch die Licht­ strahlen schwächer, welche die Oberfläche des lichtempfind­ lichen Materials erreichen können. Dies kann insbesondere bei einer Aufzeichnung mit hoher Geschwindigkeit zu nicht ausreichender Lichtenergie führen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein optisches Ab­ tastsystem zu schaffen, das geringen Abtastzeilenabstand er­ möglicht und dennoch in der optischen Anordnung eine ausrei­ chend große Toleranz besitzt.
Diese Aufgabe wird mit den im Patentanspruch 1 genannten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Das optische Abtastsystem eignet sich für eine Aufzeich­ nungseinrichtung mit einer zylindrischen photoempfindlichen Trommel, bei der ein elektrostatischer Kopiervorgang bei je­ weils einer Umdrehung des abzutastenden Materials durchge­ führt werden kann.
Ferner kann das optische Abtastsystem mit geringen Kosten hergestellt werden.
Darüber hinaus ermöglicht das optische Abtastsystem das Auf­ bringen einer ausreichenden Lichtmenge auf die abzutastende Oberfläche auch bei höherer Aufzeichnungsgeschwindigkeit, wobei der Abstand zwischen benachbarten Aufzeichnungsstellen auf der abzutastenden Oberfläche sehr klein gehalten werden kann. Somit kann ein Bild mit üblichem Abstand zwischen benachbar­ ten Abtastzeilen wiedergegeben werden, selbst wenn die Ab­ tastlichtflecke nicht so nahe auf dem abzutastenden photo­ empfindlichen Material angeordnet sind.
Die Erfindung wird nunmehr anhand der Zeichnungen im einzel­ nen beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines optischen Sy­ stems,
Fig. 2 bis 4 die Art der Abtastung mittels eines erfindungsgemäßen optischen Abtast­ systems,
Fig. 5 eine Ausführungsform eines Laserstrahldruckers, bei welchem die Erfindung angewendet ist,
Fig. 6 eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen optischen, Abtast­ systems,
Fig. 7 die Kenndaten eines Halbleiter­ lasers,
Fig. 8 eine weitere Ausführungsform des optischen Abtastsy­ stems,
Fig. 9a und 9b ein konkretes Ausführungsbeispiel des in Fig. 6 dargestellten anamorphen Linsensystems,
Fig. 10A und 10B ein konkretes Ausführungsbeispiel des in Fig. 6 dargestellten Abtastlinsensystems, und
Fig. 11 eine schematische Darstellung einer Ausführungs­ form eines Bilderzeugungsverfahrens, bei welchem ein Lesen mittels Abtaststrahlen gleichzeitig mit einer Koronaladung durchgeführt wird.
In dem optischen Abtastsystem gemäß der Erfindung ist die strenge Forderung nach einer genauen Anordnung des Licht­ quellenteils im Vergleich zu dem herkömmlichen System we­ sentlich gemildert. Dieser Gesichtspunkt der Erfindung wird nunmehr zuerst anhand von Fig. 1 beschrieben. Wie vorste­ hend ausgeführt, wird bei dem herkömmlichen System eine Oberfläche mit einer Anzahl von Lichtpunkten oder -flecken in der Weise abgetastet, daß benachbarte Abtastlinien durch benach­ barte Lichtpunkte abgetastet werden. Im Unterschied zu dem herkömmlichen System tasten bei der Erfindung benachbarte Lichtpunkte nicht benachbarte Linien, sondern solche Linien ab, die in einem vorbestimmten Abstand voneinander angeord­ net sind. Außerdem ist das optische System so angeordnet, daß durch diese Lichtpunkte dieselbe Linie nicht zweimal oder mehrmals abgetastet wird.
Gemäß Fig. 1 sollen die lichtemittierenden Quellen 1a und 1b, . . . in Abständen von Po angeordnet sein, der Reflektor soll eine Anzahl N reflektierender Flächen haben, wenn die Drehzahl X ist, die Umfangsgeschwindigkeit des rotierenden Zylinders 5 soll V sein, und die Scharfeinstellvergrößerung der lichtemittierenden Quelle durch das aus den Objektiven 2 und 4 gebildete System soll β sein. Unter diesen Voraus­ setzungen besteht, um ein Überlappen von Abtastlinien zu vermeiden und gleichen Zeilenabstand zwischen jeweils zwei benachbarten aufgezeichneten Abtastlinien (l₁, l₂) sicherzu­ stellen, die Forderung lediglich darin, daß
(NX-1) Po · |β|/V
ein Wert sein sollte, der durch Multipli­ zieren des reziproken Werts von M (der Anzahl der lichtemit­ tierenden Quellen) mit einer ganzen Zahl erhalten wird. Es muß nämlich nur der folgenden Beziehung genügt sein:
(NX - 1)Po · |β|/V = (mM + 1)/M (1)
wobei M≧2 und m eine ganze Zahl größer als 0 ist.
Wenn p=V/M(NX - 1) ist und dies in Gl. (1) eingesetzt wird, ergibt sich
wobei p der Abstand zwischen benachbarten, auf dem photo­ empfindlichen Material aufgezeichneten Abtastlinien ist.
Wenn der Gleichung (1)′ genügt ist, überdecken die Abtastzeilen einander nie, sondern sind jeweils im gleichen Abstand von­ einander angeordnet, wie der folgenden Beschreibung der Fig. 2 zu entnehmen ist.
Gemäß Fig. 2 werden Linien 1a′-1 und 1b′-1 gleichzeitig bei der ersten Abtastung mit Hilfe der lichtemittierenden Quellen 1a bzw. 1b abgetastet. Bei der zweiten Abtastung werden die Linien 1a′-2 und 1b′-2 gleichzeitig abge­ tastet, wenn sich der Deflektor 3 sowie der Zylinder 5 dre­ hen. In ähnlicher Weise werden dann die Linien 1a′-3, 1b′-3, . . . abgetastet. Wenn eine derartige Abtastung mehrmals wiederholt wird, wobei K≧m+1+k (k=0, 1, 2 . . .) ist, hat der Abstand p zwischen der Abtastzeile 1a′-k, die bei der K-ten Abtastung abgetastet worden ist, und der Abtastzeile 1b′-(k+1) bei der (k+1)-ten Abtastung eine bestimmte Beziehung bezüglich des Abstandes P zwischen den Abtastzeilen 1a′-k und 1b′-k, die gleichzeitig bei der K-ten Abtastung abgetastet worden sind. Solange p und P der folgenden Beziehung genügen:
p = P/(mM + 1) (2)
überdecken die Abtastzeilen einander niemals, sondern sind immer in dem gleichen Abstand p voneinander angeordnet.
Da der Abstand P in Abhängigkeit von dem Abstand Po zwi­ schen lichtemittierenden Quellen und der Scharfeinstellver­ größerung β des aus dem Objektiv 2 und der Abtastlinse 4 ge­ bildeten optischen Systems bestimmt wird und die folgende Beziehung:
P = ′β′ · Po (3)
festgesetzt ist, ergibt sich, wenn dies in Gl. (2) einge­ setzt wird, die oben wiedergegebene Gleichnung (1)′. Aus dem Vorstehendem folgt, daß, solange die Beziehung (1) bei einer Anordnung, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, eingehalten wird, mit hoher Geschwindigkeit eine Aufzeichnung mit Hilfe einer Anzahl von lichtemittierenden Quellen durchgeführt werden kann, ohne daß die Drehbewegung des Deflektors un­ stabil wird, und daß auch eine Aufzeichnung mit in gleichem Abstand voneinander angeordneten Abtastlinien ohne irgend­ eine Überdeckung oder Überlappung vorgenommen werden kann.
Um die Erfindung anhand eines Beispiels darzustellen, wer­ den die folgenden Faktoren für die in Fig. 1 dargestellte Anordnung gewählt:
Po (Abstand zwischen lichtemittierenden Quellen 1a und 1b) = 0,1 mm;
N (Anzahl der reflektierenden Flächen des Deflektors 3) = 10;
V (Umfangsgeschwindigkeit des Zylinders 5) = 6000/min;
β (Scharfeinstellvergrößerung des zusammengesetzten Systems 2,4) = -20;
M (Anzahl der lichtemittiereden Quellen) = 2 und
m =20.
Unter diesen Voraussetzungen ist dann die Drehzahl X des Re­ flektors 3, X=6150,1 U/min. Folglich wird dann aus der oben wiedergegebenen Gl. (1)′ der Abtastzeilenabstand er­ halten, nämlich p=0,04878 mm. In diesem Beispiel werden Abtastzeilen aufgezeichnet, wobei der Abstand p jeweils zwischen zwei benachbarten Zeilen gleichmäßig ist. Datensig­ nale, die an die lichtemittierenden Quellen 1a und 1b gleich­ zeitig angelegt werden, ergeben in diesem Beispiel zwei Punkte, die in einem Abstand von 2 mm auf der Aufzeichnungs­ fläche angeordnet sind.
In Fig. 3 ist dargestellt, wie Signale bei der K-ten Abta­ stung erzeugt werden. Wie aus Fig. 3 zu ersehen, werden Signalpaare, wie (Ak₁, Bk₁), (Ak₂, Bk₂), (Ak₃, Bk₃) . . . gleichzeitig in den Abtastzeilen 1a′ bzw. 1b′-k erhalten.
In Fig. 4 ist dargestellt, wie Signale des japanischen Zei­ chens "" erzeugt werden. Wie in Fig. 4 dargestellt, werden Signale Alj, Blj an die lichtemittierenden Quellen 1a und 1b angelegt. Das Suffix 1 gibt die Abtastzeilenzahl und das Suffix j gibt die Ablenkstelle an.
Wie vorstehend dargestellt, verläuft bei der erfindungsge­ mäßen Einrichtung die Lichtquellenanordnung in der Richtung, welche die Abtastrichtung unter rechtem oder beinahe rech­ tem Winkel schneidet. Wenn ein Winkelfehler von ΔR in der Lichtquellenanordnung vorliegt, hat dies einen Fehler ΔP beim Abtastzeilenabastand aufgrund der folenden Beziehung zur Folge:
ΔP ≃ |β| · Po · (ΔR)²
Dies bedeutet, daß bei der erfindungsgemäßen Einrichtung ein Winkelfehler der Lichtquellenanordnung einen Fehler im Abtastzeilenabstand weniger beeinflußt als bei herkömmlichen Einrichtungen. Wenn beispielsweise die Werte Po, β und ΔP die gleichen Werte haben, wie sie vorstehend in Verbindung mit Fig. 1 angeführt sind, hat die erfindungsge­ mäße Einrichtung eine weit größere Toleranz bezüglich des Winkelfehlers ΔR, nämlich etwa 3,3°. Auf diese Weise ist die bisher geforderte hohe Genauigkeit bei dem Einstellwin­ kel bei der Erfindung sehr stark gemildert.
Obwohl in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der Deflektor als ein rotierender Polygonalspiegel dargestellt und beschrieben ist, können für den gleichen Zweck auch an­ dere Ausführungsformen von Deflektoren verwendet werden, z. B. ein Schwingspiegel (beispielsweise ein Galvanospiegel), ein akustisch optischer Modulator oder ein elektro-optischer Modulator. In der vorstehend beschriebenen Ausfüh­ rungsform ist die Richtung, in welcher die Lichtquellenan­ ordnung angeordnet ist, so dargestellt, daß sie eine Rich­ tung ist, welche unter rechtem Winkel die Ebene schneidet, in welcher die Lichtstrahlen abgelenkt werden. Die Erfin­ dung muß jedoch nicht immer in dieser Weise ausgeführt werden, obwohl es wegen der größten Toleranz bezüglich des dabei erhaltenen Winkelfehlers vorzuziehen ist. Die erfin­ dungsgemäße Anordnung ist auch dann einsetzbar, wenn die Richtung, in welcher die Lichtquellenanordnung angeordnet ist, die Strahlenablenkebene nicht in rechtem Winkel schnei­ det.
Nunmehr wird eine elektrophotographische Einrichtung be­ schrieben, in welcher die Erfindung vorgesehen ist. In Fig. 5 ist schematisch die Anordnung eines Computer- Ausgabedruckers dargestellt, in welchem das optische Ab­ tastsystem gemäß der Erfindung verwendet ist. In Fig. 5 erzeugt eine Halbleiter-Laser-Anordnung 21 Lichtstrahlen. Die Strahlen werden durch ein Collimator-Linsensystem 22 gebündelt, und die gebündelten Strahlen treten in ein afo­ kales Linsensystem 23 ein, durch welches der Querschnitt der einzelnen Strahlen in der geforderten Weise ausgebil­ det wird. Nach einem Durchgang durch das afokale Linsen­ system fällt der Laserstrahl auf einen rotierenden Polygo­ nalspiegel 25, welcher durch einen Antriebsmechanismus 24 in Drehung versetzt ist. Mittels einer Steuerschaltung 26 wird der Zustand der Lichtemission von den jeweiligen Lichtquellenteilen in der Halbleiter-Laser-Anordnung 21 entsprechend Schreibsignalen von einem (nicht dargestellten) Rechner gesteuert.
Der rotierende Polygonalspiegel 25 lenkt den auffallenden Laserstrahl ab, um ihn zu einer Einstell-Linse 27 zu lei­ ten. Die Einstell-Linse 27 hat eine (f-R)-Charakteristik und stellt den Strahl auf einer photoempfindlichen Trommel 28 als Lichtpunkt scharf ein. Der Grund, warum eine (f-R)- Linse als Scharfeinstell-Linse 27 verwendet werden muß, ist folgender: Bei einer üblichen Einstell-Linse hat der Ein­ fallwinkel R des Strahls und die Stelle r des Strahls, die auf der Bildebene scharf eingestellt ist, die folgende Be­ ziehung:
r = f · tanR,
wobei f die Brennweite der Einstell-Linse ist.
In der dargestellten Ausführungsform, in welcher der Polygo­ nalspiegel 26 mit gleichbleibender Geschwindigkeit gedreht wird, ändert sich der Einfallwinkel des reflektierenden Strahls an der Einstell-Linse 27 linear mit der Zeit. Folg­ lich ist die Geschwindigkeit der Lichtpunktstelle, die auf der Trommel 28 scharf eingestellt worden ist, d. h. die Bild­ ebene, nicht konstant, sondern ändert sich nicht linear. Die Geschwindigkeit der Lichtpunktstelle nimmt bis zu einer Stelle zu, wo der Einfallwinkel größer wird. Wenn der Laser­ strahl in konstanten Zeitintervallen angeschaltet wird, um eine Anordnung von Lichtpunkten auf der photoempfindlichen Trommel 28 zu beschreiben, hat sich herausgestellt, daß der Abstand zwischen benachbarten Punkten in der beschriebenen Punktanordnung an den beiden Randteilen der Anordnung größer als in deren Mitte ist. Um diese ungünstige Er­ scheinung zu beseitigen, muß die Einstell-Linse 27 so aus­ gelegt werden, daß sie die folgende Charakteristik hat:
r = f · R.
Eine derartige Einstell-Linse wird im allgemeinen als (f-R)- Linse bezeichnet.
Wenn ein gebündelter Lichtstrahl mittels einer Einstell- Linse als Punkt scharf eingestellt ist, ist der minimale Durchmesser dmin des scharf eingestellten Lichtpunktes durch die folgende Gleichung gegeben:
wobei f die Brennweite der verwendeten Linse, λ die Wellen­ länge des benutzten Lichts, und A die Eintrittsöffnung der Einstell-Linse ist. Aus dem Vorstehenden ist zu ersehen, daß ein kleinerer Punktdurchmesser dmin bei einem größeren Wert von A erhalten werden kann, vorausgesetzt, daß die Werte f und λ konstant sind. In der wiedergegebenen Ausführungsform ist das afokale optische System 23 verwendet worden, bei welchem dies gilt.
Der Laserstrahl, der in der vorbeschriebenen Weise abgelenkt und moduliert ist, trifft dann auf die photoempfindliche Trommel 28 auf, um auf dieser ein latentes Bild zu erzeugen. Das latente Bild wird dann mittels eines bekannten elektro­ photographischen Verfahrens sichtbar gemacht, und das ent­ wickelte Bild wird auf ein gewöhnliches Blatt Papier übertra­ gen. Nach dem Fixieren des Bildes wird dann das Blatt Papier als Hardcopy ausgetragen. Ein Beispiel für ein solches elek­ trophotographisches Verfahren ist beispielsweise in der ja­ panischen Offenlegungsschrift Nr. 23910/1967 beschrieben.
Bei dem bekannten Verfahren weist die photoempfindliche Trom­ mel 28 im wesentlichen eine elektrisch leitende Unterlage, eine photoleitfähige Schicht und eine isolierende Deckschicht auf. Die obere Fläche der isolierenden Deckschicht wird mit­ tels eines ersten Koronaladers 29 vorher gleichförmig mit einer positiven odernegativen Ladung geladen. Ladungen mit einer Polarität, die der Polarität der geladenen isolieren­ den Deckschicht entgegengesetzt ist, werden an der Zwischen­ fläche zwischen der isolierenden Deckschicht und der darunter­ liegenden photoleitfähigen Schicht oder in dieser Schicht eingefangen bzw. gehalten. Nach der Primärladung wird die geladene Oberfläche der isolierenden Deckschicht mit dem vor­ erwähnten Laserstrahl belichtet und gleichzeitig mittels ei­ nes zweiten Koronaladers 15 einer Wechselstrom-Koronaentla­ dung oder einer Entladung mit einer zu der Primärladung ent­ gegengesetzten Polarität ausgesetzt. Dadurch wird auf der Oberfläche der isolierenden Deckschicht ein Muster eines Oberflächenpotentials ausgebildet, das dem hellen und dunk­ len Muster des Laserstrahls entspricht. Dann wird die ganze Oberfläche der isolierenden Deckschicht mit einer die ganze Oberfläche belichtenden Lampe 31 gleichförmig beleuchtet, um so ein kontrastreiches, elektrostatisches, latentes Bild auf der isolierenden Deckschicht zu erzeugen. Das elektro­ statische, latente Bild wird durch eine Entwicklungseinrich­ tung 32 mit Hilfe eines Entwicklers, der hauptsächlich aus geladenen und gefärbten Partikeln besteht, sichtbar gemacht. Das entwickelte Bild wird dann mittels eines Transferladers 34 auf eine Papierbahn 33 übertragen. Die Papierbahn 33 wird während der Übertragung des Bildes mittels einer Halteein­ richtung an der Trommel gehalten, wie nachstehend noch be­ schrieben wird. Das übertragene Bild wird dann mittels einer Fixiereinrichtung fixiert. Auf diese Weise wird ein elektrophotographisch kopiertes Bild erhalten. Nach der Übertragung wird die Oberfläche der isolierenden Deckschicht von Restladungspartikeln mittels einer Reinigungseinrich­ tung 35 gereinigt. Die photoempfindliche Trommel 28 ist dann für eine Wiederverwendung vorbereitet.
Bei der Elektrophotographie kann auch ein anderes elektro­ statisches Bilderzeugungsverfahren angewendet werden. Ein Beispiel für ein derartiges elektrostatisches Bilderzeugungs­ verfahren ist in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 19 748/1967 beschrieben. Auch die bei diesem Verfahren verwendete, photoempfindliche Trommel weist eine elektrisch leitende Unterlage, eine photoleitfähige Schicht und eine isolierende Deckschicht als wesentliche Elemente auf. Die Oberfläche der isolierenden Deckschicht wird durch eine erste Koronaentladung vorher gleichförmig mit einer positiven oder negativen Ladung geladen, so daß Ladungen einer Polarität, die zu der der vorher aufgebrachten Ladungen entgegengesetzt ist, an der Grenzfläche zwischen der isolierenden Deckschicht und der darunterliegenden photoleitfähigen Schicht oder in dieser Schicht gehalten werden. Außerdem wird die geladene Oberfläche der isolierenden Deckschicht einer Wechselstrom- Koronaentladung ausgesetzt, um so die Ladung auf der isolie­ renden Deckschicht aufzulösen. Danach wird die Oberfläche mit dem Laserstrahl als Datensignal belichtet. Folglich wird auf der Oberfläche der isolierenden Deckschicht ein elektro­ statisches, latentes Bild geschaffen, das dem dunklen und hellen Muster des Laserstrahls entspricht. Das elektrosta­ tische, latente Bild wird entwickelt und auf die gleiche Weise wie bei der ersten Ausführungsform verarbeitet.
Gemäß Fig. 5 sind zum Vorentladen ein Lader 36 und eine Vorbe­ lichtungslampe 37 vorgesehen. Der Vorentladungslader 36 dient dazu, das Oberflächenpotential auf der Trommel 28 konstant und gleichförmig zu halten. Die Vorbelichtungs­ lampe 37 dient dazu, die Kenndaten der photoempfindlichen Schicht konstant und gleichförmig zu halten. Selbst nach dem Durchlaufen der Reinigungseinrichtung 35 hat die photo­ empfindliche Trommel 28 verschiedene Hysteresestoffe, die als Restpotential noch zurückgeblieben sind. Mittels des Vorentladungs-Laders 36 und der Vorbelichtungslampe 37 werden diese Hysteresestoffe entfernt. Dadurch werden immer gleich gute und beständige Bilder erzeugt.
In der japa­ nischen Patentanmeldung Nr. 111 562/1976 ist ein Ver­ fahren zum Stabilisieren von elektrostatischen, latenten Bildern vorgeschlagen, wobei als Einrichtung, um immer gleich gute und beständige Bilder zu erzeugen, das vorstehend be­ schriebene elektrophotographische Verfahren verwendet wird, bei welchem die Erfindung anwendbar ist. Um eine derartige Stabilisierungseinrichtung zu schaffen, ist eine Meßeinrich­ tung 38 zum Messen des elektrostatischen Potentials vorge­ sehen. Die Meßeinrichtung 38 mißt insbesondere die elektro­ statischen Potentiale auf dem hellen und dem dunklen Teil auf der photoempfindlichen Trommel 28. Der helle Teil ist ein Teil der Trommel, der mittels des Laserstrahls abgeta­ stet und belichtet worden ist, während der dunkle Teil ein anderer Teil der Trommel ist, der nicht mit dem Laserstrahl belichtet ist. Ferner ist eine trägerentfernende Einrich­ tung 39 vorgesehen. Bekanntlich enthält der Entwickler in der Entwicklungseinrichtung 32 eine bestimmte Menge mit ihm vermischter Träger. Durch die trägerentferende Einrichtung ist verhindert, daß solche Trägerpartikel auf dem Papier 33 haften oder zu der Reinigungseinrichtung 35 gelangen. Die Trommel 38 wird oft mit Trägerpartikeln versehen.
Das Papier 33 ist im allgemeinen ein unbedrucktes Papier, das für eine Ausgabe eines Rechners u. ä. verwendet wird. Zur Zuführung des Papiers 33 sind an seinen beiden Seiten­ rändern Perforationen vorgesehen. Um das Papier gleichmäßig zu bewegen, ist eine Haltestange 40 vorgesehen. Eine Licht­ quelle, beispielsweise eine lichtemittierende Diode 41 und ein Photodetektor, beispielsweise eine Photodiode, bilden zusammen einen Enddetektor für das Papier 33. Eine Förder­ einrichtung 43 greift mit Stifen in an sich bekannter Weise in die Papierperforationen ein. Wenn eine (nicht dargestellte) Welle der Fördereinrichtung gedreht wird, werden die Stifte mitgenommen und befördern das Pa­ pier. Eine Führungsrolle 44 dient zum Transport des Papiers und ein Abstreifer ist zum Trennen des Papiers von der Trom­ mel 28 vorgesehen. Wenn ein Paar Rollen 46 und 47 betätigt werden, wird das Papier gegen die Trommeloberfläche ge­ preßt. Wenn der Transferlader 34 angeschaltet ist, liegt das Papier satt an der Trommeloberfläche 28 an. Nachdem ein Bild auf das Papier übertragen ist, wird der Transferlader 34 abgeschaltet, und die beiden Rollen 46 und 47 werden von der Trommeloberfläche zurückgezogen. Das Papier, das noch an der Trommeloberfläche haftet, wird von dieser mittels des Abstreifers 45 getrennt.
Von einer Führungsrolle 48 wird die Spannung aufgenommen. Wenn die auf das Papier während des Papiertransports aus­ geübte Spannung stark von einem bestimmten Normalwert ab­ weicht, nimmt die Führungsrolle 48 diese Spannung auf. Eine Vorheizrolle 49 hat die Form eines Hohlzylinders und weist eine Heizquelle auf, beispielsweise einen in dem Hohlzylin­ der vorgesehenen Heizer. Zum Fixieren des Tonerbildes auf dem Papier sind eine Fixierrolle 50 und eine Gegen- oder Stützrolle 51 vorgesehen; diese Rollen 49 bis 51 bilden zu­ sammen die Fixiereinrichtung. Die Fixierrolle 50 hat eben­ falls die Form eines Hohlzylinders und weist eine Heizquelle, beispielsweise in Form eines in dem Zylinder vorgese­ henen Heizers auf. Die Gegenrolle 51 drückt das Papier mit dem übertragenen Tonerbild gegen die Fixierrolle 50, so daß ein hoher Druck auf den Toner ausgeübt wird und auch die Wärmeübertragung von der Fixierrolle an das Papier und den darauf befindlichen Toner gefördert wird. Zum Austragen des Papiers aus der Einrichtung nach dem Fixieren sind zwei Austragrollen 52 und 53 vorgesehen, über welche die fertig­ kopierte Papierbahn 54 ausgetragen wird.
Wie vorstehend ausgeführt, kann gemäß der Erfindung das von Lichtquellenteilen abgegebene Licht sehr wirksam mit verminderter Lichtstärke zu der abgetasteten Oberfläche ge­ leitet werden. Dieser Aspekt der Erfindung wird nunmehr im einzelnen beschrieben. In dem optischen Abtastsystem gemäß der Erfindung, bei welchem ein optisches System wirksam ist, um die von Lichtquellenteilen kommenden Lichtstrahlen auf einer abzutastenden Oberfläche scharf einzustellen, können die Lichtstrahl-Aufnahmerate in der Strahlablenkebene und die Lichtstrahl-Aufnahmerate in einer Ebene, welche die Strahlablenkebene unter rechtem Winkel schneidet und die optische Achse des optischen Systems enthält, unabhängig voneinander betrachtet werden. Die zuletzt erwähnte Strahl­ aufnahmerate hat eine enge Beziehung zu dem Abstand benach­ barten Lichtpunkten. Wenn der Punkteabstand unmittelbar den Abtastzeilenabstand darstellt, geht in gewissem Umfang die Komponente des Lichtstrahls in dieser Richtung verloren. Da­ gegen kann die Komponente des Lichtstrahls in der Ablenkebene ohne einen nennenswerten Lichtverlust aufgenommen werden. Folglich kann die Lichtmenge des Lichtpunktes auf der abgetasteten Oberfläche dadurch erhöht werden, daß die Lichtmenge der Komponente in der Ablenkebene, soweit wie mög­ lich, aufgenommen wird.
Im Hinblick auf die vorstehende Überlegung ist bei der Er­ findung ein anamorphes optisches System als optisches Sy­ stem zum Scharfeinstellen der Lichtstrahlen von den Licht­ quellenteilen auf einer abzutastenden Oberfläche verwendet. Das bei der Erfindung verwendete, anamorphe optische System hat verschiedene Scharfeinstellvergrößerungen in der Strahl­ ablenkebene und in der Ebene, welche die Ablenkebene unter rechtem Winkel schneidet. Außerdem ist in der erfindungsge­ mäßen Einrichtung eine Halbleiterlaser-Anordnung als Licht­ quelle verwendet, da sie sich für ein derartiges optisches System sehr gut eignet. In Fig. 6 ist eine Ausführungsform einer derartigen Anordnung gemäß der Erfindung dargestellt.
In Fig. 6 sind lichtemittierende Quellen 60a und 60b, bei­ spielsweise eine Halbleiterlaser-Anordnung, ein rotations­ symmetrisches Objektiv 61 sowie eine anamorphe Linse 62 vorgesehen, welche in verschiedenen Richtungen, die einan­ der unter rechtem Winkel schneiden, eine unterschiedliche Brechkraft aufweist. Ein Deflektor oder Ablenker 63 kann ein rotierender Polygonalspiegel oder ein Schwingspiegel sein. Ferner sind eine rotationssymmetrische Linse 64, eine anamorphe Linse mit unterschiedlicher Brechkraft in ver­ schiedenen, unter rechtem Winkel sich schneidenden Richtungen, ein rotierender Zylinder 67 und ein auf dem Zylinder 67 aufgebrachtes photoempfindliches Material 68 vorgesehen. Mit 60a′ und 60b′ sind Abtastzeilen bezeichnet.
In dem dargestellten optischen System ist die Scharfein­ stellvergrößerung des zusammengesetzten Linsensystems in der Ablenkebene βd und die Einstellvergrößerung des zu­ sammengesetzten Systems in der Ebene, welche senkrecht zu der Ablenkebene ist und die optische Achse βe enthält, βs. Der Abstand P zwischen den Abtastzeilen 60a′ und 60b′ und der Abstand Po zwischen den lichtemittierenden Quellen 60a und 60b stehen in folgender Beziehung miteinander:
P= |βs| · Po (4)
Wenn die Blenden- bzw. F-Zahl des auf dem photoempfindlichen Material scharf eingestellten Lichtstrahls in der Ablenkebene F′d, die Blendenzahl des Objektivs 61 in der­ selben Ebene Fd, ferner die Blendenzahl des auf dem photoempfindlichen Material scharf eingestellten Lichtstrahls in der zu der Ablenkebene senkrechten Ebene F′s und schließlich die Blendenzahl des Objektivs 61 in derselben Ebene Fs ist, dann gilt:
F′d = |βd| · Fd (5)
F′s = |βs| · Fs (6)
Aus den Gl.′en (4) und (6) ergibt sich:
Um den Abtastzeilenabstand P zu verringern, muß die Blenden- oder F-Zahl in der zu der Strahlablenkebene senkrechten Richtung dunkel gemacht werden. Jedoch hat sich herausge­ stellt, daß bei der erfindungsgemäßen Einrichtung die Ver­ wendung einer lichtemittierenden Quelle, welche eine ganz bestimmte Lichtverteilungscharakteristik hat, die Wirkung hat, daß der Abstand P kleiner wird. Vorzugsweise wird näm­ lich eine lichtemittierende Quelle verwendet, welche unter­ schiedliche Querschnitts-Intensitätsverteilungen bei einem divergierenden Strahl in zwei verschiedenen Richtungen (ξ/η) hat, die einander unter rechtem Winkel schneiden, wie in Fig. 7 dargestellt ist. Ein Halbleiterlaser ist eine bevorzugte Ausführungsform für eine derartige lichtemittie­ rende Quelle.
In Fig. 7 ist mit Φξ der Lichtverteilungswinkel in der Rich­ tung ξ und mit Φη der entsprechende Winkel in der anderen Richtung η bei einer gleich intensiven Lichtverteilung be­ zeichnet. Wenn Φξ<Φη ist, sollte, um die vorerwähnte Wirkung zu erhalten, die Richtung η so gewählt werden, daß sie parallel zu der Ablenkebene verläuft. Die Richtung ξ sollte so gewählt werden, daß sie mit der zu der Ablenkebene senkrechten Richtung zusammenfällt, und die lichtemittierenden Quellen sollten in der Richtung ξ angeordnet sein. Wie ohne weiteres aus den Gl.′en (5) und (7) zu ersehen ist, kann, wenn den vorstehenden Forderungen genügt ist, der Fak­ tor, um den Lichtstrahl in der zu der Ablenkebene senkrech­ ten Richtung zu erhalten, unabhängig von dem Faktor festge­ legt werden, um den Lichtstrahl in der zu der Strahlablenk­ ebene parallelen Richtung zu erhalten. Folglich kann bei der vorerwähnten Anordnung und Ausrichtung der Abtastzei­ lenabstand unabhängig von der erhaltenen Lichtmenge in der Richtung η verkleinert werden. Zu diesem Zeitpunkt kann dann die Verringerung der erhaltenen Lichtmenge in der Rich­ tung verhältnismäßig klein gehalten werden, da der Licht­ verteilungswinkel Φξ der lichtemittierenden Fläche in der Richtung klein ist.
Die Einstellvergrößerung des vorerwähnten Linsensystems in der zu der Strahlablenkebenen senkrechten Richtung soll βs, die Vergrößerung desselben zusammengesetzten Systems in der zu der Ablenkebene parallelen Richtung soll βd und die Blenden- oder F-Zahl des Lichtstrahls, der auf dem photoempfindlichen Material (in der Ablenkrichtung sowie in den beiden anderen Richtungen, die die Ablenkrichtung schneiden) scharf eingestellt ist, soll F′ sein. Der Streu­ winkel Φη des durch das Objektiv 2 aufgenommenen Lichtstrahls in der Ablenkrichtung (η) läßt sich wiedergeben durch
Dementsprechend läßt sich der Streuwinkel Φξ in der die vor­ stehend angeführte Richtung schneidenden Richtung, nämlich in der Richtung (ξ) wiedergeben durch:
Bei einem kleineren Wert der Vergrößerung |βs| in der die Ablenkebene schneidenden Richtung ist ein größerer Abstand zwischen benachbarten lichtemittierenden Quellen in der An­ ordnung der lichtemittierenden Quellen zulässig, wodurch die Herstellung einer Lichtquelle mit einer größeren Anzahl von lichtemittierenden Quellen, wie beispielsweise Halbleiter­ laser, erleichtert wird.
Andererseits sollte für die Strahlablenkebene der Vergröße­ rungswert |βs| in der zu der Ablenkrichtung parallelen Rich­ tung soweit wie möglich erhöht werden, um soviel Licht wie möglich von der Lichtquelle zu erhalten. Infolgedessen soll­ te folgenden Bedingungen genügt sein:
|βs| < |βs|
Wenn dieser Bedingung genügt ist, läßt sich die Lichtquelle leichter herstellen (mit anderen Worten der Abtastzeilenab­ stand auf dem photoempfindlichen Material kann kleiner ge­ macht werden) und auch der von der Lichtquelle emittierte Lichtstrahl kann wirksamer empfangen werden.
Aus dem Obigen ist zu ersehen, daß ein engerer Abtastzei­ lenabstand erhalten werden kann, wenn ein optisches System mit unterschiedlicher Brechkraft in der Strahlablenkebene und einer anderen, die Ablenkebene unter rechtem Winkel schneidenden Ebene verwendet wird. Diese Wirkung kann erhalten werden, obwohl die Lichtaufnahmerate auf einem hohen Wert gehalten wird. Folglich kann dadurch eine Aufzeichnung mit hoher Geschwindigkeit erhalten werden. Eine Unregelmäßig­ keit in dem Abtastzeilenabstand wird bei den herkömmlichen Einrichtungen oft durch eine Abweichung der Drehachse des Deflektors 63 oder durch eine Abweichung der Ablenkebenen infolge von Bearbeitungsfehlern hervorgerufen, und eine der­ artige Unregelmäßigkeit im Zeilenabstand hat aufgezeichnete Bilder geringerer Qualität zur Folge. Optische Systeme, um derartige ungleichmäßige Abstände zu korrigieren, sind be­ kannt und beispielsweise in den US-PS 37 50 189, 39 46 150; 38 65 465; 38 77 777 und 40 54 360 beschrieben.
Ein derartiger ungleichmäßiger Abstand kann auch durch das in Fig. 6 wiedergegebene Zeilenbild-Einstellsystem 62 korri­ giert werden. Hierzu wird ein Zeilenbild in der Nähe der Ablenkfläche des Deflektors 63 geschaffen, und es wird eine konjugierte Beziehung zwischen dem Zeilenbild und der Stel­ le auf dem photoempfindlichen Material hergestellt. In diesem Fall dient das optische System auch als optisches Korrek­ tursystem zum Korrigieren einer Unregelmäßigkeit in dem Ab­ tastzeilenabstand.
Alle vorbeschriebenen Ausführungsformen, die anamorphe Lin­ sen enthalten, können bei der Ausführung der Erfindung ver­ wendet werden. In diesen Ausführungsformen sind die licht­ emittierenden Quellen in der Richtung, welche das Zeilen­ bild unter rechtem Winkel schneidet, in einer Reihe angeord­ net. Der ungleichmäßige Abtastzeilenabstand kann hiermit korrigiert werden, ohne daß die erfindungsgemäße Wirkung verlorengeht. Die Erfindung ist jedoch nicht nur bei einem Zeilenabstand-Korrektursystem, sondern auch bei einem in Fig. 8 wiedergegebenen System anwendbar, welches kein Ab­ standskorrektursystem ist.
Gemäß Fig. 8 weist ein anamorphes Linsensystem 71 einen in Fig. 9A oder 9B im einzelnen dargestellten Aufbau auf. Das Linsensystem 71 ist eine afokale, anamorphe Linse, welche eine zylindrische Oberfläche (72, 74) mit einer negativen Brechkraft und eine weitere zylindrische Oberfläche (73, 75) mit einer positiven Brechkraft aufweist. Sie weist die Brechkräfte in einer Ebene auf, welche die Achse der licht­ emittierenden Quellenanordnung 76 und die optische Achse des Objektivs 2 enthält. In den in Fig. 9A und 9B darge­ stellten Ausführungsformen tritt der einfallende Strahl Io, welcher ein durch das Objektiv 2 gebündelter Strahl ist, in das anamorphe Linsensystem unter einem Einfallwinkel R be­ züglich der optischen Achse ein. Nach dem Durchgang durch das anamorphe Linsensystem tritt der Strahl Io′ mit einem Austrittswinkel R′ aus dem System aus. In diesem Fall ist die Beziehung zwischen den Einfall- und Austrittswinkeln ge­ geben durch
R′ < R
Wenn dieser Beziehung genügt ist, ist auch der vorerwähnten Beziehung |βd|<|βs| genügt, so daß die erfindungsgemäße Wir­ kung erhalten werden kann.
Nachstehend wird eine Ausführungsform des in Fig. 6 darge­ stellen Abtastlinsensystems anhand der Fig. 10A und 10B be­ schrieben. Fig. 10A ist eine Schnittdarstellung einer Ausfüh­ rungsform des Abtastlinsensystems 66 entlang einer zu der Strahlablenkebene parallelen Ebene und Fig. 10B ist eine Schnittansicht desselben System entlang zu der Strahl­ ablenkebene senkrechten Ebene. Diese Ausführungsform weist eine Einzellinse 64 mit einer Kugelfläche und eine Einzel­ linse 65 mit einer torischen Fläche auf. Die Daten der wie­ dergegebenen Ausführungsform des Abtastlinsensystems 66 sind in der folgenden Tabelle 1 aufgeführt.
Tabelle 1
In Tabelle 1 sind r₁ bis r₄ Krümmungsradien der Linse 64 und 65, die in der zu der Ablenkebene parallelen Ebene ge­ messen sind, und r₁′ bis r₄′ sind Radien in der zu der Ab­ lenkebene senkrechten Ebene (folglich ist bei der Einzel­ linse 64 mit der Kugelfläche r₁=r₁′, r₂=r₂′). d₁ ist die Linsendicke der Linse 64 auf der Achse, und d₂ ist der Ab­ stand zwischen der Oberfläche r₂ der Linse 64 und der Oberfläche r₃ der Linse 65 auf der Achse (dieser Abstand ist gleich dem Abstand zwischen den Oberflächen r₂′ und r₃′ auf der Achse). d₃ ist die Linsendicke der Einzellinse 65 mit torischer Oberfläche auf der Achse. n₁ ist der Bre­ chungsindex der Linse 64 und n₂ ist der Brechnungsindex der Linse 65.
Das vorbeschriebene optische Abtastsystem kann in einer Ab­ tastaufzeichnungseinrichtung mit einer Anzahl Lichtstrahlen zum Schreiben von Daten verwendet werden. In Fig. 11 ist schematisch eine Ausführungsform eines Bilderzeugungsver­ fahrens mit einer derartigen Abtastaufzeichnungseinrichtung dargestellt, wobei eine Abtastung mit Hilfe einer Anzahl Lichtstrahlen gleichzeitig mit einer Koronaladung durchge­ führt wird. Gemäß Fig. 11 weist eine Trommel 82 ein auf ihr an­ geordnetes photoempfindliches Material 81 auf. Das photo­ empfindliche Material 81 weist eine elektrisch leitende Grundschicht, eine photoleitfähige Schicht auf der Grund­ schicht und eine obere transparente, isolierende Deckschicht auf. Die Trommel ist in dem Kopiergerät drehbar gehaltert und wird durch einen nicht dargestellten Elektromotor mit einer gleichbleibenden Drehzahl in der Pfeilrichtung ge­ dreht. Die Drehzahl der Trommel bleibt bei verschiedenen Kopiervergrößerungen konstant. Zuerst wird die Oberfläche des photoempfindlichen Materials 81 mittels eines Gleich­ strom-Koronaentladers 83 gleichförmig geladen.
Bei dem nächsten Schritt wird das photoempfindliche Material über das vorstehend beschriebene optische System mit Hilfe der lichtemittierenden Quellen bildmäßig mit den entspre­ chenden Lichtbildern belichtet, und gleichzeitig wird auf das photoempfindliche Material eine Wechselstrom-Koronaent­ ladung oder eine Koronaentladung mittels des Gleichstrom- Entladers 64 mit einer zu der Polarität des Entladers 83 entgegengesetzten Polarität aufgebracht. Der Entlader 64 weist eine schlitzförmige Öffnung auf, durch welche der scharf eingestellte Strahl hindurchgehen kann. Nach der bildmäßigen Belichtung wird die ganze Oberfläche des photo­ empfindlichen Materials 81 gleichförmig durch eine Lampe 85 beleuchtet, so daß ein kontrastreiches, elektrostati­ sches, latentes Bild der Vorlage auf dem Material 81 erzeugt wird. Das latente Bild wird dann mit Toner entwickelt, der von einer Entwicklungseinrichtung 86, welche beispielsweise eine Magnetbürste sein kann, auf das photoempfindliche Ma­ terial 81 aufgebracht wird. Das sichtbar gemachte Tonerbild wird an ein Kopierblatt 87 übertragen, das von einer nicht dargestellten Papierkassette aus mit einer der Umfangsge­ schwindigkeit der Trommel 82 entsprechenden Geschwindigkeit zugeführt wird. Um bei der Bildübertragung die Lei­ stungsfähigkeit zu erhöhen, werden mit Hilfe eines Korona­ entladers 88 auf die Bildrückseite Ladungen mit einer zu der Ladung des Toners entgegengesetzten Polarität aufge­ bracht. Die Kopierblätter werden von der Kassette nach­ einander seitlich richtig bezüglich der Drehbewegung der Trommel zugeführt. Das Blatt wird über eine Führung 89 an dem photoempfindlichen Material 81 in Anlage gebracht. Nach der Übertragung des Tonerbildes wird das Blatt mittels eines Abstreifers oder einer Rakel 90 von dem photoempfindlichen Material getrennt. Die Einrichtung zum Befördern des Kopier­ blattes ist bekannt und braucht daher nicht weiter beschrie­ ben zu werden. Das Tonerbild auf dem Blatt wird dann mittels einer Fixiereinrichtung 91 fixiert, welche beispielsweise eine Heizrolle sein kann.
Nach der Übertragung durchläuft die Trommel eine Reinigungs­ station, in welcher der auf dem photoempfindlichen Material 81 zurückgebliebene Toner mittels einer Reinigungseinrich­ tung 92 entfernt wird, welche beispielsweise eine mit Druck an dem photoempfindlichen Material anliegende Gummischneide sein kann. Das photoempfindliche Material ist dann gereinigt und für eine Wiederverwendung bei dem nächsten Zyklus des vorerwähnten Bilderzeugungsvorgangs vorbereitet.
Bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren sollte der Ab­ stand zwischen den Lichtbildern der lichtemittierenden Quel­ len 60a′ und 60b′, mit welchen das photoempfindliche Material 81 belichtet wird, während der Belichtung zusammen mit einer gleichzeitigen Koronaentladung beispielsweise mittels des Gleichstrom-Koronaentladers 84, so klein wie möglich ge­ halten werden. Der Unterschied in der Ladungsverteilung würde nämlich sonst zu groß, um gute Bilder zu erhalten. Eine Qualitätsminderung des elektrostatischen latenten Bil­ des und auch des entsprechenden endgültigen Bildes könnte durch einen größeren Abstand zwischen den Lichtbildern 60a′ und 60b′ hervorgerufen werden.
Die Oberfläche des in Fig. 11 dargestellten, photoempfindlichen Materials ist eine abzutastende Fläche. In diesem Fall muß das von der Lichtquelle abgegebene Licht so gut wie mög­ lich bei einem minimalen Lichtverlust auf das photoempfind­ liche Material aufgebracht und von diesem aufgenommen wer­ den. Um dies zu erreichen, muß ein optisches System verwen­ det werden, wie es in Fig. 6 dargestellt ist. Da die Licht­ komponente in der die Strahlablenkebene schneidenden Rich­ tung hinsichtlich der Lichtmenge bis zu einem gewissen Grad aufgenommen wird, wird der Abstand zwischen benachbar­ ten Lichtpunkten auf dem photoempfindlichen Material größer gemacht als bei einer üblichen Abtastung. Aus diesem Grund muß der Abtastzeilenabstand soweit wie möglich ver­ ringert werden, um das anhand der Fig. 1 und 2 beschriebene verschachtelte Abtastverfahren anwenden zu können. Das Einstellen des optischen Systems, das in Verbindung mit der verschachtelten Abtastung erforderlich ist, ist das­ selbe wie in dem vorbeschriebenen Fall und braucht daher nicht näher beschrieben zu werden.
Bei Verwenden eines anamorphen optischen Systems, wie es oben beschrieben ist, kann der notwendige geringe Abstand zwischen den Lichtpunkten auf dem photoempfindlichen Mate­ rial erhalten werden, ohne daß die so erhaltene Lichtmenge abnimmt. Folglich kann eine derartige Fläche abgetastet werden, auf welcher die Koronaentladung durch eine Anzahl Lichtpunkte zur gleichen Zeit gleichmäßig verteilt ist, da bei der Verwendung eines anamorphen optischen Systems die Faktoren, um die Lichtstrahlen in der zu der Strahlenab­ lenkebene senkrechten Richtung zu erhalten, unabhängig von den Faktoren festgelegt werden können, um die Lichtstrah­ len in der zu der Strahlablenkebene senkrechten Richtung zu erhalten.

Claims (5)

1. Optisches Abtastsystem mit einem Lichtquellenteil, der zwei oder mehr lichtemittierende Quellen aufweist, die in einem gleichmäßigen Abstand Po angeordnet sind und Licht­ strahlen erzeugen, die unabhängig voneinander photomodulier­ bar sind, einem optischen System zum Scharfeinstellen der Strahlen auf einer abzutastenden Oberfläche und einem De­ flektor, der zwischen dem Lichtquellenteil und der abzuta­ stenden Oberfläche zum Ablenken der Strahlen in vorbestimmten Richtungen angeorndet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand Po und der Abstand p zwischen benachbarten Ab­ tastzeilen auf der abgetasteten Fläche der folgenden Be­ ziehung genügt: p = |β| · Po/(mM + 1)wobei β die Vergrößerung des optischen Einstellsystems, M die Anzahl der lichtemittierenden Quellen und m eine ganze Zahl größer als null ist.
2. Optisches Abtastsystem nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Deflektor (3; 25; 63) einen rotierenden Polygonalspiegel mit einer Anzahl von N Flächen und X Um­ drehungen pro Minute aufweist, und daß die abzutastende Oberfläche durch ein photoempfindliches Material (68; 81) gebildet ist, das in der Richtung, welche die Richtung der abzulenkenden Lichtstrahlen unter rechtem Winkel schneidet, mit einer Geschwindigkeit V bewegt wird, die der folgenden Beziehung genügt: (NX - 1) · Po · |β|/V = (mM + 1)/M
3. Optisches Abtastsystem nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß das optische System als anamorphes optisches System ausgebildet ist, das unterschiedliche Ver­ größerungen in der Ebene, in welcher die Strahlen abgelenkt werden, und in der hierzu senkrechten, die optische Achse des optischen Systems enthaltenden Ebene aufweist.
4. Optisches Abtastsystem nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Vergrößerung βd in der Strahlablenk­ ebene und die Vergrößerung βs in der hierzu senkrechten, die optische Achse des optischen Systems enthaltenden Ebene der folgenden Bedingung genügen: |βd| < |βs|
5. Optisches Abtastsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede lichtemit­ tierende Quelle durch einen Halbleiterlaser mit einem pn- Übergang gebildet ist, und daß die lichtemittierenden Quel­ len in der zu der pn-Übergangsfläche parallelen Richtung an­ geordnet sind.
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Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1325580A JPS56110960A (en) 1980-02-06 1980-02-06 Recorder
JP9799380A JPS5722218A (en) 1980-07-16 1980-07-16 Scanning optical system using plural beams
JP9852280A JPS5723913A (en) 1980-07-17 1980-07-17 Scanning recorder using plural beams

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3104236A1 DE3104236A1 (de) 1981-12-24
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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61254927A (ja) * 1985-05-13 1986-11-12 ゼロツクス コ−ポレ−シヨン 離散形光学イメ−ジバ−装置
NL8501805A (nl) * 1985-06-24 1987-01-16 Philips Nv Optische aftastinrichting.
US4805974A (en) * 1987-11-02 1989-02-21 Xerox Corporation Polycone™ scanning system with multiple beams
US4884857A (en) * 1987-11-09 1989-12-05 International Business Machines Corporation Scanner for use in multiple spot laser electrophotographic printer
JPH01292310A (ja) * 1988-05-19 1989-11-24 Canon Inc 走査光学装置
US4905025A (en) * 1988-06-20 1990-02-27 Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. Method of and apparatus for recording image on photosensitive material with a plurality of photobeams
DE3833727A1 (de) * 1988-10-04 1990-04-05 Sick Optik Elektronik Erwin Optische abtastvorrichtung
US4989019A (en) * 1990-01-25 1991-01-29 Xerox Corporation Multi-beam scanning system compensated for banding
US5268687A (en) * 1990-07-30 1993-12-07 Spectrum Sciences B.V. Laser scanning apparatus
DE69132049T3 (de) * 1990-08-01 2004-09-02 Diomed Ltd. Hochleistungs-lichtquelle
JP2524567B2 (ja) * 1991-08-03 1996-08-14 キヤノン株式会社 複数ビ―ム走査光学装置
US5233367A (en) * 1992-09-18 1993-08-03 Xerox Corporation Multiple beam interlaced scanning system
US5550668A (en) * 1994-11-21 1996-08-27 Xerox Corporation Multispot polygon ROS with maximized line separation depth of focus
DE19655166C2 (de) * 1995-05-24 2003-04-10 Ricoh Kk Optische Scanvorrichtung bzw. Abtastvorrichtung
JP3371619B2 (ja) * 1995-05-26 2003-01-27 ミノルタ株式会社 画像書込み装置
JPH09281420A (ja) 1996-04-10 1997-10-31 Minolta Co Ltd レーザビーム走査光学装置
JP3315610B2 (ja) 1996-11-13 2002-08-19 キヤノン株式会社 走査光学装置
JPH11194287A (ja) * 1998-01-05 1999-07-21 Fuji Xerox Co Ltd 光走査装置
JP4497577B2 (ja) * 1999-04-05 2010-07-07 キヤノン株式会社 マルチビーム光走査装置
US7800805B2 (en) 2006-07-24 2010-09-21 Ricoh Company, Limited Optical Scanning apparatus and image forming apparatus
US8115795B2 (en) 2009-05-28 2012-02-14 Xerox Corporation Two-dimensional ROS emitter geometry with low banding sensitivity

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2512349A1 (de) * 1975-03-20 1976-09-30 Siemens Ag Weggeber
DE2834085A1 (de) * 1977-08-05 1979-02-15 Canon Kk Optisches abtastsystem
JPS6033019B2 (ja) * 1978-06-05 1985-07-31 株式会社日立製作所 光記録装置
US4474422A (en) * 1979-11-13 1984-10-02 Canon Kabushiki Kaisha Optical scanning apparatus having an array of light sources
JPS5754914A (en) * 1980-09-18 1982-04-01 Canon Inc Plural beam scanning optical system having variable magnification function

Also Published As

Publication number Publication date
GB2069176B (en) 1984-10-24
GB2069176A (en) 1981-08-19
GB8327259D0 (en) 1983-11-16
GB2138162A (en) 1984-10-17
DE3104236A1 (de) 1981-12-24
GB2138162B (en) 1985-05-01

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