DE60103097T2

DE60103097T2 - Mehrstrahlabtastgerät und Bilderzeugungsgerät mit einem solchen Abtastgerät

Info

Publication number: DE60103097T2
Application number: DE60103097T
Authority: DE
Inventors: Ltd. Hideyo c/o Ricoh Company Makino
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2000-03-30
Filing date: 2001-03-29
Publication date: 2004-09-16
Anticipated expiration: 2021-03-30
Also published as: US20010028388A1; EP1139181A1; US20060158508A1; US7057634B2; EP1139181B1; DE60103097D1; JP2001281578A; US7515167B2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mehrstrahl-Abtastvorrichtung zur Verwendung in einer Bilderzeugungsvorrichtung, beispielsweise in Laserdruckern, digitalen Kopiergeräten, Faxgeräten etc. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Mehrstrahl-Abtastvorrichtung, die als Lichtquelle beispielsweise eine Laserdiode (das heißt eine LD) oder einen LED-Array (Licht emittierende Dioden) aufweist. Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung eine Bilderzeugungsvorrichtung, welche die Mehrstrahl-Abtastvorrichtung verwendet.
Diskussion des Standes der Technik
In den letzten Jahren bestand das Bedürfnis nach einer Bilderzeugungsvorrichtung, beispielsweise nach Laserdruckern, Faxgeräten und digitalen Kopiergeräten, die eine hochschnelle und hochdichte Aufzeichnung ausführen. Deshalb sind Mehrstrahl-Abtastvorrichtungen entwickelt worden, die ein Aufzeichnungsmedium (ein fotoempfindliches Aufzeichnungsmedium), beispielsweise Fotorezeptoren, unter Verwendung von mehreren Laserstrahlen abtasten, um darauf ein latentes Bild auszubilden.
Als Lichtquelle zur Verwendung in solchen Mehrstrahl-Abtastvorrichtungen wurde eine Lichtquelle mit zwei Licht emittierenden Punkten bzw. Bereichen in der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 8-136841 offenbart. Diese Mehrstrahl-Abtastvorrichtung umfasst eine Standeinheit, in der eine Lasereinheit, die einen La ser-Chip aufweist, der als Lichtemissionselement dient, um erste und zweite Laserstrahlen zu emittieren, auf einem drehbeweglichen Halter befestigt ist. Die Standeinheit wird von einem Halter drehbeweglich gehalten.
Die Lasereinheit wird auf dem drehbeweglichen Halter befestigt, nachdem die Lasereinheit in der Auf- und Abwärts- und Links- und Rechts-Richtung bewegt wurde, um dessen Position einzustellen, während die zwei Laserlicht-Emissionselemente betätigt werden. Die Position der Lasereinheit wird so eingestellt, dass der erste Strahl auf einer Drehachse des drehbeweglichen Halters liegt.
Als Nächstes wird durch Drehen der Standeinheit, das heißt durch Drehen des zweiten Strahls um den ersten Lichtstrahl, der Abstand in der Unterabtastrichtung zwischen dem ersten Strahl und dem zweiten Strahl kontrolliert, so dass dieser identisch ist zu dem Abstand auf einem Aufzeichnungsmedium zwischen der ersten Abtastzeile und der zweiten Abtastzeile (das heißt zu dem Aufzeichnungsabstand). An diesem Punkt ist die Linie, welche die beiden Lichtemissionselemente verbindet, nicht parallel zu der Unterabtastrichtung, weil der Abstand zwischen den beiden Lichtemissionselementen größer als der Aufzeichnungsabstand ist. Denn der Startpunkt einer ersten Abtastzeile ist zu dem der zweiten Abtastzeile verschieden. Um deshalb eine solche Startpositionsdifferenz in der Hauptabtastrichtung zwischen dem ersten Strahl und dem zweiten Strahl einzustellen, wird die Synchronisation zum Emittieren des ersten und zweiten Laserstrahls elektrisch gesteuert.
Diese Mehrstrahl-Abtastvorrichtung weist einen solchen Aufbau auf, dass der erste Strahl auf der Mitte der Drehachse des drehbeweglichen Halters zum Liegen kommt und der zweite Strahl beabstandet zu der Mitte der Drehachse liegt. Deshalb hat die Mehrstrahl-Abtastvorrichtung dahingehend einen Nachteil, dass dann, wenn die Mitte des ersten Strahls auf die optische Achse einer Kollimatorlinse abgestimmt ist, der Strahlengang des zweiten Strahls im Vergleich zu demjenigen des ersten Strahls vergleichsweise weit beabstandet zu der optischen Achse der Kollimatorlinse ist.
Deshalb sind die Lichtflecke, die auf der Oberfläche eines Aufzeichnungsmediums ausgebildet werden, nicht gleichmäßig. Insbesondere kann man keine Lichtflecken erzielen, die einen gewünschten Durchmesser aufweisen.
Aus diesen Gründen besteht das Bedürfnis nach einer Mehrstrahl-Abtastvorrichtung, die in der Lage ist, mehrere Laser-Lichtflecken mit einem gleichmäßigen Durchmesser auf einem Aufzeichnungsmedium mit hoher Dichte auszubilden, um eine hochschnelle Aufzeichnung mit hoher Dichte bzw. Aufzeichnungsdichte auszuführen.
US 5,838,479 offenbart eine Laserbelichtungseinheit und eine Bilderzeugungseinheit, die in der optischen Belichtungseinheit verwendet wird. Eine Mehrzahl von Lichtquellen (mit verschiedenen Farben) wird dazu verwendet, um ein fotoempfindliches Element abzutasten, um ein Farbbild zu erzielen.
US 5,905,851 offenbart eine Lichtstrahl-Abtast-Aufzeichnungsvorrichtung, bei der Lichtquellen angeordnet sind, um ein foto- bzw. lichtempfindliches Material in der Hauptabtastrichtung parallel abzutasten.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Folglich ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Mehrstrahl-Abtastvorrichtung bereitzustellen, die mehrere Laser-Lichtflecken mit einem gleichmäßigen Durchmesser ausbilden kann und eine Belichtung auf einem Aufzeichnungsmedium mit hoher Dichte ausführen kann, um eine hochschnelle Aufzeichnung mit hoher Dichte auszuführen.
Die vorgenannte Aufgabe wird durch den Gegenstand der Patentansprüche 1 und 9 gelöst. Die abhängigen Patentansprüche sind auf vorteilhafte Ausführungsformen gerichtet.
Vorteilhafterweise wird eine Bilderzeugungsvorrichtung bereitgestellt, die Bilder, die eine hohe Aufzeichnungsdichte aufweisen, mit hoher Geschwindigkeit erzeugen kann.
Kurz gesagt, kann man diese und andere Ziele gemäß der vorliegenden Erfindung, die aus dem Nachfolgenden besser ersichtlich werden, mit Hilfe einer Mehrstrahl-Abtastvorrichtung erreichen, die ein Lichtstrahl-Emittierfeld, beispielsweise einen Laserdioden-Array, umfasst, das als Lichtquelle dient und worin drei oder mehr Licht emittierende Elemente (nachfolgend als "Orte" bezeichnet) angeordnet sind (beispielsweise einstückig oder in einem Gehäuse) und an vorbestimmten Positionen, beispielsweise unter vorbestimmten Abständen zueinander, beispielsweise unter gleichen Abständen, wobei die drei oder mehr Licht emittierenden Orte jeweils Lichtstrahlen (die nachfolgend nur in beispielhafter Weise als "Laserstrahlen" bezeichnet werden) emittieren, die auf einem Aufzeichnungsmedium Laser-Lichtflecken ausbilden, wobei die drei oder mehr Laser-Lichtstrahlen das Aufzeichnungsmedium in einer Hauptabtastrichtung abtasten, während diese an- und ausgeschaltet werden, um auf dem Aufzeichnungsmedium ein Lichtbild unter einem minimalen Aufzeichnungsabstand auszubilden, wobei der Abstand zwischen einem der Licht emittierenden Orte und dem benachbarten Licht emittierenden Ort größer ist als der minimale Aufzeichnungsabstand und wobei die Licht emittierenden Orte so angeordnet sind, dass die drei oder mehr Laser-Lichtflecken auf dem Aufzeichnungsmedium in einer Richtung senkrecht zu der Hauptabtastrichtung auf einer Zeile oder im Wesentlichen auf einer Zeile angeordnet sind.
Es wird beansprucht die Verwendung von einem beliebigen der drei oder mehr Laserstrahlen als Takt- bzw. Synchronisations-Laserstrahl, um einen Zeitpunkt des Beginns jeder Hauptabtastung festzulegen.
Die Positionsabweichung der drei oder mehr Laser-Lichtflecken, die im Wesentlichen auf einer Zeile angeordnet sind, ist vorzugsweise nicht größer als 21,17 μm. Der Ab stand zwischen einem der Licht emittierenden Orte und dem benachbarten Licht emittierenden ist vorzugsweise nicht größer als 14 μm.
Außerdem weist die vorgenannte Mehrstrahl-Abtastvorrichtung vorzugsweise einen Detektor für eine anormale Belichtung auf, der ausgelegt ist, um einen anormalen Belichtungszustand des Licht emitierenden Ortes, der den Takt-Laserstrahl emittiert, zu detektieren, sowie eine Laserstrahl-Wechseleinrichtung, die ausgelegt ist, um den Takt-Laserstrahl durch irgendeinen der anderen Laserstrahlen, die von den anderen Licht emittierenden Orten, die normalerweise Licht emittieren, emittiert werden, zu ersetzen, wenn der Detektor für den anormalen Beleuchtungszustand einen anormalen Beleuchtungszustand detektiert.
Außerdem werden eine Bilderzeugungsvorrichtung, die eine beliebige der Mehrstrahl-Abtastvorrichtungen, die vorstehend angeführt wurden, umfasst, sowie ein Aufzeichnungsmedium bereitgestellt.
Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile gemäß der vorliegenden Erfindung werden aus der nun folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen gemäß der vorliegenden Erfindung gemeinsam mit den beigefügten Zeichnungen besser ersichtlich werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Zahlreiche andere Aufgaben, Merkmale und begleitende Vorteile der vorliegenden Erfindung wird man aus der nun folgenden ausführlichen Beschreibung, wenn man diese gemeinsam mit den beigefügten Zeichnungen studiert, besser verstehen, in denen gleiche Bezugszeichen durchwegs gleiche entsprechende Elemente bezeichnen und worin:
1 eine schematische Ansicht ist, um die Beziehung zwischen dem Abstand der Licht emittierenden Orte des Laserdioden-Arrays in der Mehrstrahl-Abtastvor richtung gemäß der vorliegenden Erfindung und dem minimalen Aufzeichnungsabstand von Bildinformation, die auf einer Fotorezeptor-Walze, die als, Aufzeichnungsmedium dient, aufgezeichnet wird, zu erklären;
2 eine Perspektivansicht ist, welche die Mehrstrahl-Abtastvorrichtung und die Fotorezeptor-Walze, die in der 1 gezeigt sind, darstellt;
3A und 3B perspektivische Explosionsansichten sind, die den Aufbau in der Nähe der Lichtquelle der in der 2 gezeigten Mehrstrahl-Abtastvorrichtung darstellen;
4 eine schematische Ansicht ist, welche den Gesamtaufbau eines digitalen Kopiergerätes darstellt, bei dem es sich um ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Bilderzeugungsvorrichtung handelt;
5 eine Explosionsansicht gemäß der 1 ist und die Laser-Lichtflecken darstellt, die auf der Fotorezeptor-Walze ausgebildet werden;
6 ein Zeitdiagramm ist, das die AN- und AUS-Zustände der Laserquelle der Mehrstrahl-Abtastvorrichtung, wie diese in der 2 gezeigt ist, darstellt, wenn ein Bild aufgezeichnet wird; und
7 ein Blockdiagramm ist, das ein anderes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Mehrstrahl-Abtastvorrichtung darstellt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele dieser Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert werden.
Die 1 ist eine schematische Ansicht, welche die Beziehung zwischen dem Abstand Pi der Licht emittierenden Orte des Laserdioden-Arrays der erfindungsgemäßen Mehrstrahl-Abtastvorrichtung und dem minimalen Aufzeichnungsabstand Pi' von Bildinformation, die auf einer Fotorezeptor-Walze aufgezeichnet werden soll, darstellt. 2 ist eine Perspektivansicht, welche die Mehrstrahl-Abtastvorrichtung und den Fotorezeptor, die in der 1 gezeigt sind, darstellt. Die 3 ist eine perspek tivische Explosionsansicht, welche den Aufbau der in der 2 gezeigten Mehrstrahl-Abtastvorrichtung darstellt. Die 4 ist eine schematische Ansicht, welche den Gesamtaufbau eines digitalen Kopiergerätes darstellt, bei dem es sich um ein Ausführungsbeispiel der Bilderzeugungsvorrichtung handelt, in der die erfindungsgemäße Mehrstrahl-Abtastvorrichtung verbaut ist.
Das digitale Kopiergerät, wie dieses in der 4 gezeigt ist, besteht aus einem Hauptkörper 30 des Kopiergeräts, einer automatischen Vorlagen-Zuführvorrichtung 50 (nachfolgend als ADF bezeichnet) und einer Papier-Zuführeinheit 60.
Die ADF 50 führt Vorlagendokumente automatisch zu, die auf einer Vorlagenablage 51 abgelegt sind, und zwar eine um die andere, auf einem Kontaktglas 52 des Hauptkörpers 30. Nachdem die Bildinformation eines Vorlagendokumentes mit Hilfe eines Scanners ausgegeben worden ist, trägt die ADF 50 das Vorlagendokument auf eine Vorlagenablage 53 aus.
In dem oberen Teil des Hauptkörpers 30 sind ein Scannerabschnitt 70, der die Bildinformation eines Vorlagendokumentes auf dem Kontaktglas 52 ausliest, eine Mehrstrahl-Abtastvorrichtung 20, die eine Lichtquelle 21 aufweist, sowie ein Bilderzeugungsabschnitt, der eine Fotorezeptor-Walze 16 aufweist, die als Aufzeichnungsmedium dient, angeordnet.
Der Scannerabschnitt 70 weist eine optische Abtasteinrichtung auf, die aus einer Lampe, mehreren Spiegeln und einer Linse bzw. einem Objektiv, einer CCD etc. besteht.
Um die Fotorezeptor-Walze 16 herum sind eine Aufladungseinrichtung 31, eine Entwicklungseinrichtung 32, ein Übertragungsband 33, das einen Übertragungsabschnitt ausbildet, eine Reinigungseinrichtung 34 etc. angeordnet.
Außerdem ist eine Fixiereinrichtung 55 relativ zu der Fotorezeptor-Walze 16 stromabwärts in der Papier-Zuführrichtung angeordnet (das heißt in der 4 auf der linken Seite der Fotorezeptor-Walze 16). Außerdem ist ein Wende-/Austragungsabschnitt 56 stromabwärts von der Fixiereinrichtung 55 angeordnet. Außerdem ist eine Doppelseiten-Kopiereinheit 40 unterhalb der Fixiereinrichtung 55 angeordnet.
Die optische Abtasteinrichtung in dem Abtastabschnitt 70 tastet das Bild eines Vorlagendokumentes auf dem Kontaktglas 52 optisch ab. Die resultierende Lichtbildinformation wird mit Hilfe der Linse auf die Lichtempfängeroberfläche der CCD fokussiert, um eine fotoelektrische Wandlung vorzunehmen.
Nachdem die Bildsignale mittels einer Bildverarbeitungsschaltung (nicht gezeigt) einer Verarbeitung, beispielsweise einer A/D-Wandlung etc., unterzogen worden sind, werden diese verschiedenen Bildverarbeitungsvorgängen unterzogen, die von einem Bildverarbeitungsabschnitt (nicht gezeigt) ausgeführt werden. Dann wird auf der Grundlage der Bildsignale auf die Fotorezeptor-Walze 16 ein Lichtbild geschrieben, deren Oberfläche von der Aufladungseinrichtung 31 gleichmäßig aufgeladen wurde, und zwar mit Hilfe der unten angeführten Mehrstrahl-Abtasteinrichtung 20, welche Laserstrahlen verwendet. Somit wird auf dem Fotorezeptor 16 ein elektrostatisches latentes Bild ausgebildet.
Die Fotorezeptor-Walze 16 dreht sich in der 4 im Uhrzeigersinn und somit wird das latente Bild zu einer Entwicklungsposition bewegt, bei der das latente Bild der Entwicklungseinrichtung 32 gegenüber liegt. Dann wird das latente Bild mittels der Entwicklungseinrichtung 32 entwickelt, was in der Ausbildung eines Tonerbildes (das heißt eines sichtbaren Bildes) auf der Fotorezeptor-Walze 16 resultiert.
Andererseits wird dem Hauptkörper 30 ein Empfängerpapier P zugeführt, das in irgendeiner großen Papier-Zuführeinrichtung 61 vom Tandem-Typ und in universellen Ablagen 62 und 63 aufbewahrt ist.
Das Empfängerpapier P wird dann in dem Hauptkörper 30 aufwärts gefördert. Wenn die Vorderkante des Empfängerpapiers P eine Ausrichtwalze 54 erreicht bzw. berührt, wird das Papier dort für einen Moment gestoppt i Dann wird das Empfängerpapier mit Hilfe der Ausrichtwalze 54 synchron zugeführt, so dass das Tonerbild, das auf der Fotorezeptor-Walze 16 ausgebildet ist, genau auf eine geeignete Position bzw. Stelle des Empfängerpapiers P übertragen wird. Auf diese Weise wird das Tonerbild auf der Fotorezeptor-Walze 16 auf das Empfängerpapier P übertragen.
Nach der Trennung von der Fotorezeptor-Walze 16 wird das Empfängerpapier P von einem Übertragungsband 33 zu der Pixiereinrichtung 55 transportiert und wird das Tonerbild mit Hilfe einer Fixierwalze in der Fixiereinrichtung 55 fixiert.
Nach dem Fixierprozess wird das Empfängerpapier P von der Wende-/Austragungseinrichtung 56 geradlinig transportiert und dann von einer Austragwalze 57 auf eine Papier-Empfängerablage 58 ausgetragen, wenn ein Bild auf einer Seite des Empfängerpapiers P ausgebildet ist.
Wenn doppelseitige Bilder auf einem Aufzeichnungspapier P ausgebildet werden, wird das Empfängerpapier P, auf dessen einer Seite ein Bild ausgebildet worden ist, von der Wende-/Austragungseinrichtung 56 gewendet und dann der Doppelseiten-Kopiereinheit 40 zugeführt. Das Empfängerpapier P wird erneut dem Bilderzeugungsabschnitt zugeführt, bei dem die Fotorezeptor-Walze 16 angeordnet ist, um auf der Rückseite des Empfängerpapiers P ein Bild auszubilden. Nachdem die Bilder mit Hilfe der Fixiereinrichtung 55 fixiert worden sind, wird das Empfängerpapier P von der Wende-/Austragungseinrichtung 56 geradlinig transportiert und von der Austragwalze 57 auf die Papier-Empfängerablage 58 ausgetragen.
Wie in der 3A gezeigt ist, weist die Mehrstrahl-Abtasteinrichtung 20 einen Halbleiterlaser-Array (nachfolgend als Laserdioden-Array bezeichnet) auf, worin drei oder mehr Licht emittierende Orte in einem Gehäuse unter gleichen Abständen angeordnet sind. In der Ausführungsform, wie diese in den 3A und 3B gezeigt ist, sind vier Licht emittierende Orte 1a₁ bis 1a₄ unter gleichen Abständen angeordnet. Die Oberfläche der Fotorezeptor-Walze 16 wird von den vier Laserstrahlen, die von den Licht emittierenden Orten 1a₁ bis 1a₄ emittiert werden, abgetastet, um auf der Fotorezeptor-Walze 16 Bildinformation aufzuzeichnen.
Wie in der 1 gezeigt ist, wird der Abstand Pi zwischen einem der vier Licht emittierenden Orte 1a₁ bis 1a₄ und dem benachbarten Licht emittierenden Ort in der Mehrstrahl-Abtastvorrichtung 20 so eingestellt, dass dieser nicht größer ist als der minimale Aufzeichnungsabstand Pi' von Bildinformation, die auf der Fotorezeptor-Walze 16 aufgezeichnet werden soll. Außerdem sind die vier Licht emittierenden Orte so angeordnet, dass die von diesen emittierten Laserstrahlen auf der Fotorezeptor-Walze 60 Laser-Lichtflecken ausbilden, die in einer Richtung B (das heißt in einer Unterabtastrichtung) senkrecht zu einer Hauptabtastrichtung A auf einer Zeile angeordnet sind. Die Licht emittierenden Orte können so angeordnet sein, dass die Laserstrahlen auf der Fotorezeptor-Walze 16 Laser-Lichtflecken ausbilden, die in der Richtung B im Wesentlichen auf einer Zeile angeordnet sind, das heißt die Laser-Lichtflecken können angeordnet sein, so dass diese von einer Zeile um einen zulässigen Abstand, der nachfolgend angegeben wird, abweichen.
Wie in der 2 gezeigt ist, wandelt die Mehrstrahl-Abtastvorrichtung 20 die mehreren Laserstrahlen, die von dem Laserdioden-Array 1 emittiert werden, unter Verwendung einer Kollimatorlinse 5in ein paralleles Lichtbündel oder in ein im Wesentlichen paralleles Lichtbündel. Das Lichtbündel wird mit Hilfe einer Blende 6 (deren Aufbau in der 2 vereinfacht dargestellt ist) reguliert.
Die regulierten Laserstrahlen erreichen einen Polygonspiegel 12, nachdem diese eine Zylinderlinse 11 und einen Spiegel 18 durchlaufen haben.
Weil sich der Polygonspiegel 12 dreht, werden die Laserstrahlen in der Richtung, die durch einen Pfeil A angedeutet ist (das heißt in der Hauptabtastrichtung), gescant.
Die vier Laserstrahlen, die von dem Polygonspiegel 12 reflektiert werden, werden mit Hilfe einer Fokussiereinrichtung, die aus einer fθ-Linse 13 und einer Torus-Linse 14 besteht, in ein fokussiertes Licht gewandelt und werden dann auf eine Oberfläche 22 des Fotorezeptors 16 mit Hilfe des Spiegels 15 und einem Staubabdeckungsglas 23 als Lichtflecken projiziert. An dieser Stelle befindet sich die Oberfläche des Fotorezeptors 16 bei einer Fokusposition des Lichtbildes, das heißt bei einer Strahltaillen-Position der Laserstrahlen.
In der 2 bezeichnen die Bezugszeichen 19 und 17 einen Spiegel und einen Fotodetektor, die beide in der Breitenrichtung (das heißt in der Richtung A) außerhalb des effektiven Abtastbereiches angeordnet sind. Wie nachfolgend ausführlicher erörtert wird, werden Laserstrahlen, die sich in der Hauptabtastrichtung bewegen, bei jedem Hauptabtastvorgang von dem Spiegel 19 und dem Fotodetektor 17 detektier, um den Beginn eines jeden Hauptabtastvorgangs zu synchronisieren.
Als Nächstes werden der Aufbau der Mehrstrahl-Abtastvorrichtung 20 und deren Umgebung unter Bezugnahme auf die 3A und 3B erklärt werden. In der 3A bezeichnen die Pfeile A, B und C eine Hauptabtastrichtung, eine Nebenabtastrichtung bzw. die Richtung der optischen Achse.
In der Mehrstrahl-Abtasteinrichtung 20 ist der vorgenannte Laserdioden-Array 1 eine Lichtquelle, die vier Licht emittierende Ort 1a₁ bis 1a₄ aufweist, von denen jeder einen Laserstrahl abstrahlt. Der Laserdioden-Array 1, ein Halter 2, eine Steuer-/Treiberschaltungseinrichtung 3, ein Druckerzeugungselement 4, ein Lichtsammelelement (das heißt eine Kollimatorlinse) 5, die Blende 6 und eine Trägereinheit (eine Klammer) 7 bilden eine Einheit.
Der Laserdioden-Array 1 ist mit Hilfe von zwei Schrauben 8 durch Festschrauben des Druckerzeugungselements 4 im Wesentlichen bei der Mitte des Halters 2 an dem Halter 2 befestigt.
Wenn der Laserdioden-Array 1 an dem Halter 2 befestigt ist, wird der Laserdioden-Array 1 beispielsweise von einer Positionierungsklammer (nicht gezeigt) gehalten, so dass die vier Licht emittierenden Orte 1a₁ bis 1a₄ auf dem Laserdioden-Array 1 in der Unterabtastrichtung, die durch den Pfeil B angedeutet ist, auf einer Zeile oder beinahe auf einer Zeile angeordnet sind.
In dem Halter 2 ist ein Eingriffsabschnitt 2a in vorstehender Weise ausgebildet und ist ein Vorsprung 2b auf der Seite des vorderen Endes des Eingriffsabschnittes 2a ausgebildet.
Die Kollimatorlinse 5 ist mit Hilfe eines unter UV-Belichtung härtenden Klebers 25 vorzugsweise auf dem Vorsprung 2b des Halters 2 befestigt. Wenn die Kollimatorlinse 5 mit Hilfe des unter UV-Bestrahlung aushärtenden Klebers 25 befestigt ist, wird zuerst die Kollimatorlinse 5 auf dem unter UV-Bestrahlung aushärtenden Mittel 25 geringfügig in den Richtungen A, B und C bewegt, während gleichzeitig der Laserdioden-Array Laserstrahlen emittiert, um die Positionen der optischen Achse und der Kollimatorlinse 5 einzustellen. Dann wird die Kollimatorlinse 5 durch Bestrahlen des unter UV-Bestrahlung aushärtenden Klebers 25 mit UV-Strahlung befestigt, was in einer Quervernetzung bzw. einem Aushärten des Klebers 25 resultiert.
Denn durch Einstellen der optischen Achse der Kollimatorlinse 5 in solcher Weise, dass diese im Wesentlichen in der Mitte einer Bohrung 2c liegt, die in dem Eingriffsabschnitt 2a des Halters 2 ausgebildet ist, kann die optische Achse der Kollimatorlinse 5 so eingestellt werden, dass diese sich nahe der Mitte der Licht emittierenden Orte 1a₁ bis 1a₄ des Laserdioden-Arrays 1 befindet (das heißt nahe der Mitte zwischen 1a₂ und 1a₃ ). Die optische Achse ist insbesondere parallel zu der Richtung der Lichtemission der Licht emittierende Elemente (beispielsweise der Laserdioden).
Die Kollimatorlinse 5 ist von der Blende 6 bedeckt, die einen Zylinder darstellt, der eine Aussparung und einen Boden aufweist, um einen Unteraufbau 10 auszubilden. Der Unteraufbau 10 wird von der Trägereinheit (Klammer) 7 gehalten.
Wenn der Unteraufbau 10 auf der Klammer 7 befestigt ist, wird zunächst der Eingriffsabschnitt 2a des Halters 2 in eine Eingriffsbohrung 7a, die im Wesentlichen auf dem Mittelpunkt der Klammer 7 ausgebildet ist; eingeführt, so dass sich der Eingriffsabschnitt 2a in einer Richtung drehen kann, die durch einen Pfeil E angedeutet ist. Dann wird der Unteraufbau 10 durch Einschrauben der Schrauben 9 in die Bohrung 2d an der Klammer 7 befestigt.
In diesem Fall sind zunächst die Schrauben 9 lose an bzw. in den Bohrungen 2b befestigt, so dass sich der gesamte Unteraufbau 10 innerhalb des Zwischenraums zwischen der Schraube 9 und einer Bohrung 7b in der Richtung E drehen kann. Nachdem die Position des Unteraufbaus 10 so eingestellt wurde, dass die vier Licht emittierenden Orte 1a₁ bis 1a₄ des Laserdioden-Arrays 1 in der Unterabtastrichtung, die durch den Pfeil B angedeutet ist, auf einer Zeile oder im Wesentlichen auf einer Zeile (die zulässige Abweichung wird nachfolgend ausgeführt) angeordnet sind, wird der Unteraufbau 10 an der Klammer 7 befestigt.
Diese Einstellung kann in einfacher Weise durch Messen der Positionen der an den Seiten befindlichen Licht emittierenden Orte 1a₁ und 1a₄ beispielsweise unter Verwendung einer CCD-Kamera vorgenommen werden.
Schließlich kann die Mehrstrahl-Abtasteinrichtung 20 durch den Einbau einer Steuer-/Treiberschaltung 3 in dem Unteraufbau 10 vervollständigt werden.
Die 5 stellt Laser-Lichtflecke dar, die auf der Fotorezeptor-Walze 16 von den vier Laserstrahlen ausgebildet werden, welche von dem Laserdioden-Array 1 der Mehrstrahl-Abtastvorrichtung 20 emittiert werden.
Wie in der 5 gezeigt ist, werden die vier Laser-Lichtflecken ch₁ bis ch₄ von den vier Laserstrahlen, die von dem Laserdioden-Array 1 emittiert werden, auf der Fotorezeptor-Walze 16 so ausgebildet, dass diese in der Unterabtastrichtung B auf einer Zeile oder im Wesentlichen auf einer Zeile liegen.
Wie man in der 2 klar erkennen kann, werden in der Mehrstrahl-Abtastvorrichtung 20 die mehreren Laserstrahlen mittels der Zylinderlinse 11 auf einen Ort in der Nähe des Polygonspiegels 12 fokussiert und auf diese Weise werden sämtliche der mehreren Laserstrahlen von dem Polygonspiegel 12 gleichzeitig abgelenkt, wobei der Ablenkwinkel für den Abtastvorgang geändert wird.
Der Polygonspiegel 12 und die Fotorezeptor-Walze 16 sind so angeordnet, dass die Oberfläche des Lichtstrahl-Ablenkelements (des Polygonspiegels) 12 mit der Oberfläche des Fotorezeptors 16, der abgetastet werden soll, ein Paar bildet.
Unter der Annahme, dass der Abstand zwischen einem der Licht emittierenden Orte und dem benachbarten Licht emittierenden Ort in der Laserdiode 1 Pi beträgt, dass die Brennweite der Kollimatorlinse 5 fco ist, dass die Brennweite des Lichtstrahl-Formungselements (der Zylinderlinse) 11 fcy ist, dass der Abstand der Strahlen auf der Oberfläche des Polygonspiegels 12 Ppp ist, dass der Vergrößerungsfaktor in der seitlichen Richtung für den Licht-Strahlfleck, der von den Licht emittierenden Elementen abgestrahlt wird, in Bezug auf den Licht-Strahlfleck auf dem Aufzeichnungsmedium in der Unterabtastrichtung βs beträgt und dass der minimale Aufzeichnungsabstand (das heißt der minimale Abstand der Strahlflecken auf der Oberfläche der abzutastenden Fotorezeptor-Walze 16 entspricht insbeson dere dem minimalen Abstand zwischen Punkten auf einem Aufzeichnungsmedium, wobei die Punkte mit Hilfe der Mehrstrahl-Abtastvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung gedruckt werden) Pi' beträgt, können die nachfolgenden Gleichungen erhalten werden: Pi = (fco/fcy)·Ppp (1) Pi' = βs·Ppp (2)
Mit Hilfe der Gleichungen (1) und (2) kann man die nachfolgende Gleichung (3) erhalten: Pi = (fco/fcy)·(Pi'/βs) (3)
Wenn man in die Faktoren in der Gleichung (3) spezielle Werte einsetzt, das heißt fco = 14,94 mm, βs = 0,637 und fcy = 70,9 mm, Pi' = 42,33 μm, was dem minimalen Aufzeichnungsabstand entspricht, wenn die Aufzeichnungsdichte 600 dpi entspricht, wird Pi zu 14 μm bestimmt.
Wenn somit der Abstand Pi der Licht emittierenden Orte auf 14 μm eingestellt wird, können Laser-Lichtflecken, die den minimalen Aufzeichnungsabstand (42,33 μm) aufweisen, auf dem Fotorezeptor 16 ausgebildet werden. Denn der Abstand Pi zwischen einem der vier Licht emittierenden Orte 1a₁ bis 1a₄ und dem benachbarten Licht emittierenden Ort in dem Laserdioden-Array 1 kann so eingestellt werden, dass dieser nicht größer ist als der minimale Aufzeichnungsabstand Pi' der Bildinformation, die auf der Fotorezeptor-Walze 16 aufgezeichnet werden soll, und zwar durch geeignetes Auswählen der Kollimatorlinse 5, der Zylinderlinse 11 und des Polygonspiegels 12 und durch geeignetes Steuern ihrer Betriebsbedingungen.
Die 6 ist ein Zeitablaufdiagramm, das die AN-/AUS-Zustände der Laserlichtquellen der in der 2 gezeigten Mehrstrahl-Abtastvorrichtung darstellt.
Wie in der 6 gezeigt ist, steuert die Mehrstrahl-Abtastvorrichtung 20 bei jedem Hauptabtastvorgang den Zeitpunkt des Beginns einer Aufzeichnung von Bildinformation auf dem Fotorezeptor 16, wobei ein Laserstrahl, der durch den Fotodetektor 17 (vgl. 2) gelangt, verwendet wird, wobei der Laserstrahl von dem Polygonspiegel abgelenkt wird.
An dieser Stelle wird ein beliebiger der vier Laserstrahlen, die von dem Laserdioden-Array emittiert werden, als der Laserstrahl verwendet (nachfolgend als Takt-Laserstrahl bezeichnet), der dazu verwendet wird, um den Zeitpunkt des Beginns der Aufzeichnung von Information auf dem Fotorezeptor 16 bei jedem Hauptabtastvorgang festzulegen.
Weil der Zeitpunkt, zu dem der Takt-Laserstrahl auf den Fotodetektor 17 einstrahlen sollte, vor jedem Hauptabtastvorgang liegen sollte, was bekannt ist (das heißt dieser soll vorbestimmt sein), wird nur der Licht emittierende Ort, der den Takt-Laserstrahl emittiert, zu einem Zeitpunkt, unmittelbar bevor der Takt-Laserstrahl auf den Fotodetektor 17 einstrahlen sollte, betrieben, um das Detektionssignal zur Synchronisation zu erhalten.
Wenn ein vorbestimmter Zeitraum (der veränderlich sein kann) nach dem Detektionssignal verstreicht, was mit Hilfe des Fotodetektors 17 zu einem Zeitpunkt Td erhalten wird, wie in der 6 gezeigt ist, nämlich zu einem Zeitpunkt Tws, wie in der 6 gezeigt, wird damit begonnen, Bildinformation zu schreiben (das heißt ein Hauptabtastvorgang wird ausgeführt). Bei diesem Schreibvorgang emittieren die vier Licht emittierenden Orte jeweilige Laserstrahlen.
Wenn der Bildschreibvorgang (das heißt der eine Hauptabtastvorgang) zu einem Zeitpunkt Twe, wie in der 6 gezeigt, beendet ist, werden die Licht emittierenden Orte ausgeschaltet, um für eine Detektion des nächsten Signals zur Synchronisation und für den nächsten Hauptabtastvorgang bereitzustehen.
Durch Wiederholen dieser Vorgänge kann auf der Fotorezeptor-Walze 16 ein Lichtbild ausgebildet werden, was. in der Ausbildung eines latenten Bildes resultiert.
In dem Fotodetektor 17, wie dieser in der 2 gezeigt ist, werden auch die vier Laser-Lichtflecken in der Unterabtastrichtung auf einer Zeile ausgebildet. Bei dieser Ausführungsform durchlaufen die Laserstrahlen jedoch dann, wenn die Laserstrahlen von dem Fotodetektor 17 detektiert werden, nicht die ringförmige Linse 14 und deshalb haben die Laserstrahlen anstelle eines fokussierten Lichtstrahls die Form eines in Vertikalrichtung länglichen Schlitzes.
Wie vorstehend ausgeführt wurde, wird bei dieser Mehrstrahl-Abtastvorrichtung 20 ein beliebiger der Laserstrahlen, der von dem Laserdioden-Array 1 emittiert wird, als der Takt-Laserstrahl verwendet.
Deshalb kann für die erfindungsgemäße Mehrstrahl-Abtastvorrichtung eine kostengünstige und einfache Informationsschreib-Positionsdetektionseinrichtung, die vergleichbar ist zu derjenigen einer Einstrahl-Abtastvorrichtung, die einen Abtastvorgang unter Verwendung von nur einem Lichtstrahl ausführt, verwendet werden. Deshalb ist die Kostenersparnis möglich.
Ein beliebiger der Laserstrahlen, der von den vier Licht emittierenden Orten 1a₁ bis 1a₄ emittiert wird, kann als der Takt-Laserstrahl verwendet werden.
Wie in der 1 gezeigt ist, strahlen die vier Laserstrahlen, die von den vier Licht emittierenden Orten 1a₁ bis 1a₄ emittiert werden, auf die Oberfläche der Fotorezeptor-Walze 16, die abgetastet werden soll, ein, was auf dieser in der Ausbildung von vier Laser-Lichtflecken resultiert. Allgemein gesprochen kann gesagt werden, dass dann, wenn die Positionsabweichung der Laser-Lichtflecken in der Hauptabtastrichtung nicht größer ist als 1/2, die Bildqualität des resultierenden Bildes nicht verschlechtert wird.
Vorausgesetzt, dass die Aufzeichnungsdichte 600 dpi entspricht, entspricht 1/2 Punkt 21,17 μm (25,4 mm/600 × 2). Deshalb kann gesagt werden, dass die resultierenden Bilder dann eine gute Bildqualität aufweisen, wenn die vier Licht emittierenden Orte so angeordnet sind, dass die Positionsabweichung der vier Laser-Lichtflecken in der Hauptabtastrichtung nicht größer ist als 21,17 μm.
Denn wenn die vier Laserstrahlen, die von den vier Licht emittierenden Orten 1a₁ bis 1a₄ des Laserdioden-Arrays 1 emittiert werden und die auf der Fotorezeptor-Walze 16, wie in der 5 gezeigt, vier Laser-Lichtflecken ausbilden, in der Unterabtastrichtung B im Wesentlichen auf einer Zeile angeordnet sind, so dass die Positionsabweichung der Laser-Lichtflecken in der Hauptabtastrichtung nicht größer ist als beispielsweise 21,17 μm und der Abstand von einem der Laser-Lichtflecken und dem benachbarten Laser-Lichtfleck gleich dem minimalen Aufzeichnungsabstand Pi' ist, können Bilder mit guter Bildqualität erzielt werden. Dies liegt daran, weil die Positionsabweichung der vier Laser-Lichtflecken in der Richtung A (das heißt der Hauptabtastrichtung) nicht größer ist als 1/2.
Wie vorstehend ausgeführt wurde, ist es, weil die Position der Licht emittierenden Orte an beiden Endpositionen unter Verwendung einer CCD-Kamera gemessen werden kann, möglich, die Positionsabweichung der vier Laser-Lichtflecken so zu steuern, dass diese nicht größer ist als 21,17 μm.
Weil somit die Mehrstrahl-Abtastvorrichtung 20 einen solchen Aufbau aufweist, dass der Abstand Pi zwischen dem einen der Licht emittierenden Orte 1a₁ bis 1a₄ und dem benachbarten Licht emittierenden Ort in dem Laserdioden-Array 1 nicht größer ist als der minimale Aufzeichnungsabstand Pi', wie in der 1 gezeigt, und weil außerdem Laser-Lichtflecken von den mehreren Laserstrahlen, die von den Licht emittierenden Orten 1a₁ bis 1a₄ emittiert werden, auf der Fotorezeptor-Walze 16 in der Unterabtastrichtung auf einer Zeile oder im Wesentlichen auf einer Zeile angeordnet sind, können bei jedem Abtastvorgang mehrere Laserstrahlen gleichzeitig gescant werden.
Deshalb kann die Positionsabweichung der Laser-Lichtflecken auf der Fotorezeptor-Walze 16 in der Mehrstrahl-Abtastvorrichtung 20 minimiert werden, wobei gleichzeitig der Aufbau der Abtastvorrichtung 20 genauso einfach ist wie derjenige von Einstrahl-Abtastvorrichtungen, die einen Abtastvorgang unter Verwendung von nur einem Laserstrahl ausführen. Weil ein Abtastvorgang unter Verwendung von mehreren Laserstrahlen ausgeführt wird, ist die Aufzeichnungsgeschwindigkeit viel höher als diejenige von Einstrahl-Abtastvorrichtungen. Weil die Laser-Lichtflecken auf der Fotorezeptor-Walze 16 mit einem geeigneten Durchmesser ausgebildet werden können, ist außerdem eine Aufzeichnung mit hoher Aufzeichnungsdichte möglich.
Die 7 ist ein. Blockdiagramm, das eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mehrstrahl-Abtastvorrichtung darstellt. Jedes der bereits in den 1 bis 5 gezeigten Elemente trägt dasselbe Bezugszeichen.
Der Unterschied zwischen der Mehrstrahl-Abtastvorrichtung dieser Ausführungsform und der Mehrstrahl-Abtastvorrichtung 20, wie diese in den 1 bis 6 gezeigt ist, ist wie folgt.
Die Mehrstrahl-Abtastvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform weist einen Detektor für einen anormalen Beleuchtungszustand auf, der einen anormalen Beleuchtungszustand eines Licht emittierenden Ortes, der einen Takt-Laserstrahl emittiert, detektiert; sowie eine Laserstrahl-Wechseleinrichtung 90, die den Takt-Laserstrahl dann auf einen anderen Laserstrahl, der von einem der anderen Licht in normaler Weise emittierenden Orte emittiert wird, wechselt, wenn der Detektor 80 für den anormalen Beleuchtungszustand einen anormalen Beleuchtungszustand des Licht emittierenden Ortes, der den Takt-Laserstrahl emittiert, detektiert.
Bei dieser Mehrstrahl-Abtastvorrichtung wird auf der Grundlage des Stroms, der in der Laserdiode in jedem der Licht emittierenden Orte 1a₁ bis 1a₄ fließt, beurteilt, ob die vier Licht emittierenden Orte 1a₁ bis 1a₄ sich in einem normalen Beleuchtungszustand befinden. Deshalb sind vier Strom-Detektionsschaltungen 81 bis 84 vorgesehen, um den jeweiligen Strom zu messen, der in den Licht emittierenden Orten 1a₁ bis 1a₄ fließt. Der Detektor 80 für den anormalen Beleuchtungszustand beurteilt, ob es einen Licht emittierenden Ort gibt, der einen anormalen Beleuchtungszustand aufweist, und zwar auf der Grundlage der Betriebseigenschaften, beispielsweise der (elektrischen) Treiberzustände der Licht emittierenden Elemente (Dioden), beispielsweise auf der Grundlage der Temperatur der Licht emittierenden Elemente und/oder auf der Grundlage eines Spannungsabfalls bei den Licht emittierenden Elementen und/oder auf der Grundlage der emittierten Lichtmenge, was mit Hilfe von Fotodetektoren (beispielsweise solchen, die den Detektor 17 beinhalten) geprüft werden kann, und/oder basierend auf den Strömen, die von den Strom-Detektionsschaltungen 81 bis 84 gemessen werden. Beispielsweise wird angenommen, dass eine Anormalität bzw. ein anormaler Beleuchtungszustand detektiert wird, falls die Betriebseigenschaft bzw. die Betriebseigenschaften nicht innerhalb eines vorbestimmten Bereichs von Sollwerten liegt bzw. liegen.
Die Ströme, die in den vier Laserdioden in den Licht emittierenden Orten 1a₁ bis 1a₄ fließen, werden im Allgemeinen so gesteuert, dass. die von den Laserdioden emittierte Lichtmenge einen vorbestimmten Wert einnimmt. Wenn die von einer beliebigen der Laserdioden von den Licht emittierenden Orten 1a₁ bis 1a₄ emittierte Lichtmenge zufällig abnimmt, wird für die Laserdiode ein Steuervorgang ausgeführt, der bewirkt, dass ein größerer Strom als normalerweise fließt, um die Lichtmenge dieser Laserdiode zu erhöhen.
Bei dieser Mehrstrahl-Abtastvorrichtung werden die Ströme, die in den vier Laserdioden fließen, von den jeweiligen vier Strom-Detektionsschaltungen 81 bis 84 detektiert und beurteilt der Detektor 80 für den anormalen Beleuchtungszustand auf der Grundlage der detektierten Ströme, ob es bei den Licht emittierenden Orten 1a₁ bis 1a₄ einen Licht emittierenden Ort gibt, der einen anormalen Belechtungszustand aufweist.
Wenn der Detektor 80 für den anormalen Beleuchtungszustand detektiert, dass der Licht emittierende Ort, der den Takt-Laserstrahl emittiert hat, einen anormalen Beleuchtungszustand aufweist, wechselt die Laserstrahl-Änderungseinrichtung 90 den Takt-Laserstrahl auf einen beliebigen der Laserstrahlen, die von den normalen Licht emittierenden Orten emittiert werden, der anschließend als Takt-Laserstrahl verwendet wird.
Wenn beispielsweise der Laserstrahl, der von dem Licht emittierenden Ort emittiert wird, wie dieser in der 7 als 1a₁ dargestellt ist, als Takt-Laserstrahl verwendet wird, und wenn festgestellt wird, dass der Licht emittierende Ort 1a₁ anormales Licht emittiert (das heißt die Beleuchtungsstärke nimmt ab), wird festgestellt, ob die anderen Licht emittierenden Orte 1a₂ bis 1a₄ Licht in normaler Weise emittieren (beispielsweise mit Hilfe der jeweiligen Fotodetektoren oder mit Hilfe des Detektors 80). Wenn festgestellt wird, dass die anderen Licht emittierenden Orte Licht in normaler Weise emittieren, wird ein beliebiger der Laserstrahlen, der von den Licht emittierenden Orten 1a₂ bis 1a₄ emittiert wird, im Anschluss daran als Takt-Laserstrahl verwendet.
Somit wird bei dieser Ausführungsform selbst dann, wenn der Licht emittierende Ort, der einen Takt-Laserstrahl emittiert, Licht nicht in normaler Weise abstrahlt, der Informationsschreibvorgang fortgesetzt werden, ohne dass der Betrieb der Mehrstrahl-Abtastvorrichtung unterbrochen wird (das heißt ohne Bewirken einer mechanischen Schwierigkeit), weil das Synchronisationssignal ausgegeben werden kann.
Im Gegensatz zu der vorgenannten Ausführungsform ist bei herkömmlichen Mehrstrahl-Abtastvorrichtungen der Takt-Laserstrahl fest. Wenn deshalb der Licht emittierende Ort, der einen Takt-Lserstrahl emittiert, anormales Licht abstrahlt, bricht die gesamte Mehrstrahl-Abtastvorrichtung einen Vorgang ab, weil ein Synchronisationssignal zum Beginnen des Schreibens von Bildinformation nicht ausgegeben werden kann.
Solche Mehrstrahl-Abtastvorrichtungen können so lange nicht verwendet werden, bis ein Wartungspersonal die Vorrichtung repariert, was deshalb sehr unzweckmäßig ist.
Bei der Ausführungsform der Mehrstrahl-Abtastvorrichtung wird dann, wenn der Licht emittierende Ort, der einen Takt-Laserstrahl emittiert, Licht anormal abstrahlt, der Takt-Laserstrahl auf einen anderen Laserstrahl gewechselt, der von einem der anderen normalen Licht emittierenden Orte emittiert wird, und deshalb kann der Betrieb der Mehrstrahl-Abtastvorrichtung fortgesetzt werden.
Falls in diesem Fall die Bilddichte beispielsweise 600 dpi beträgt und einer der Laserstrahlen nicht vollständig beleuchtet, was in der Ausbildung eines Bildes mit Leerstellen resultiert, beträgt die Auflösung des Teils des Bildes, der solche Auslassungen bzw. Leerstellen aufweist, etwa 300 dpi. Zeichenbilder mit einer solchen Auflösung können nicht als anormal erkannt werden und deshalb führen solche Bilder in der Praxis zu einem Problem.
Bisher ist die erfindungsgemäße Mehrstrahl-Abtastvorrichtung unter Bezugnahme auf die Ausführungsformen erläutert worden, die einen Laserdioden-Array mit vier Licht emittierenden Orten 1a₁ bis 1a₄ aufweisen. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die Mehrstrahl-Abtastvorrichtung beschränkt, die einen Laserdioden-Array mit vier Licht emittierenden Orten aufweist, und eine beliebige Mehrstrahl-Abtastvorrichtung, die einen Laserdioden-Array mit drei oder mehr Licht emittierenden Orten aufweist, kann verwendet werden.
Wie vorstehend ausgeführt, hat die Mehrstrahl-Abtastvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die folgenden Vorteile.
Weil die Mehrstrahl-Abtastvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung einen solchen Aufbau aufweist, dass der Abstand zwischen einem der Licht emittierenden Orte und dem benachbarten Licht emittierenden Ort nicht größer ist als der minimale Aufzeichnungsabstand von Bildinformation, die auf einem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet werden soll, und weil die Laserstrahlen, die von den mehreren Licht emittierenden Orten emittiert werden, auf dem Aufzeichnungsmedium Laser-Lichtflecken ausbilden, die in einer Richtung senkrecht zu der Hauptabtastrichtung der Laserstrahlen auf einer Zeile oder im Wesentlichen auf einer Zeile angeordnet sind, kann auf dem Aufzeichnungsmedium ein latentes Bild mit guter Auflösung und hoher Geschwindigkeit ausgebildet werden, weil die mehreren Laserstrahlen gleichzeitig scannen bzw. abtasten.
Außerdem kann die Positionsabweichung der Laser-Lichtflecken auf dem Aufzeichnungsmedium minimiert werden und gleichzeitig die Mehrstrahl-Abtastvorrichtung einen Aufbau aufweisen, der genauso einfach ist wie derjenige von Einstrahl-Abtastvorrichtungen, die einen Abtastvorgang unter Verwendung eines Lichtstrahls ausführen.
Die Aufzeichnungsgeschwindigkeit der Mehrstrahl-Abtastvorrichtung ist höher als diejenige von Abtastvorrichtungen, die einen Abtastvorgang unter Verwendung von einem Lichtstrahl oder von zwei Lichtstrahlen ausführen, weil die Anzahl der Laserstrahlen, die zum Abtasten verwendet werden, größer ist als diejenige der Abtastvorrichtungen. Außerdem können auf dem Aufzeichnungsmedium mehrere Laser-Lichtflecken mit einem geeigneten Durchmesser ausgebildet werden. Deshalb können Bilder mit guter Auflösung und hoher Geschwindigkeit ausgebildet werden.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mehrstrahl-Abtastvorrichtung wird ein beliebiger der mehreren Laserstrahlen als Takt-bzw. Synchronisations-Laserstrahl verwendet. Deshalb kann ein Detektor zum Detektieren des Zeitpunkts des Beginns des Schreibens von Bildinformation, der einen einfachen Aufbau aufweist und kostengünstig ist und der vergleichbar zu Einstrahl-Abtastvorrichtungen ist, verwendet werden.
Gemäß noch einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mehrstrahl-Abtastvorrichtung kann selbst dann, wenn der Licht emittierende Ort, der einen Takt-Laserstrahl emittiert, anormal abstrahlt, der Laserstrahl auf einen beliebigen der anderen Laserstrahlen, die von den Licht in normaler Weise emittierenden Orten emittiert werden, gewechselt werden und bricht deshalb die gesamte Mehrstrahl-Abtastvorrichtung einen Vorgang nicht ab. Dies ist anders als bei den Abtastvorrichtungen, bei denen der Takt-Laserstrahl fest ist. Deshalb kann die Vorrichtung effizient betrieben werden.

Claims

Mehrstrahl-Abtastvorrichtung, mit: einem Lichtstrahl-Emitterfeld (1) mit drei oder mehr Licht emittierenden Elementen (1a1, 1a2, 1a3, 1a4), die an vorbestimmten Orten angeordnet sind und die jeweilige Laserstrahlen emittieren, um entsprechende Laserstrahlflecke auf einem Aufzeichnungsmedium unter einem minimalen Aufzeichnungsabstand auszubilden, von welchen Laserstrahlen einer als Takt-Laserstrahl verwendet wird, wobei der minimale Aufzeichnungsabstand dem minimalen Abstand der Strahlflecken auf dem Aufzeichnungsmedium entspricht, wobei die drei oder mehr Laserstrahlen das Aufzeichnungsmedium in einer Hauptabtastrichtung abtasten, während diese an und ausgeschaltet werden, um auf dem Aufzeichnungsmedium ein Lichtbild mit dem minimalen Aufzeichnungsabstand auszubilden, wobei die drei oder mehr Licht emittierenden Elemente so angeordnet sind, dass die entsprechenden Lichtstrahlflecken auf dem Aufzeichnungsmedium in einer Richtung senkrecht zu der Hauptabtastrichtung auf einer Linie oder im Wesentlichen auf einer Linie angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass diese weiterhin umfasst: einen Detektor für einen anormalen Beleuchtungszustand, der ausgelegt ist, um einen anormalen Beleuchtungszustand von dem einen der drei oder mehr Licht emittierenden Elemente zu detektieren, das den Takt-Laserstrahl emittiert; und eine Lichtstrahl-Wechseleinrichtung, die ausgelegt ist, um den Takt-Laserstrahl zu einem beliebigen der anderen Lichtstrahlen zu wechseln, der von den anderen Licht emittierenden Elementen emittiert wird, die in normaler Weise einen Lichtstrahl emit tieren, wenn der Detektor für den anormalen Beleuchtungszustand einen anormalen Beleuchtungszustand detektiert.
Mehrstrahl-Abtastvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die vorbestimmten Orte der drei oder mehr Licht emittierenden Elemente so beschaffen sind, dass die Elemente unter gleichen Abständen angeordnet sind und der Abstand zwischen einem der drei oder mehr Licht emittierenden Elemente und dem benachbarten Licht emittierenden Element nicht größer ist als der minimale Aufzeichnungsabstand und/oder bei der der Abstand zwischen einem der drei oder mehr Licht emittierenden Elemente und dem benachbarten Licht emittierenden Element Pi beträgt und bei der Pi so eingestellt ist, um die nachfolgende Gleichung zu erfüllen: Pi = (fco/fcy)·(Pi'/βs)wobei fco die Brennweite eines Lichtsammelelements (5) ist, das das von dem Lichtstrahl-Emitterfeld emittierte Licht sammelt, fcy die Brennweite eines Lichtstrahl-Formungselements (11) ist, wobei das Lichtstrahl-Formungselement den Lichtstrahl, der das Lichtsammelelement durchläuft, formt, bevor der Lichtstrahl von einem Lichtstrahl-Ablenkelement (12) reflektiert wird, wobei das Lichtstrahl-Ablenkelement den Lichtstrahl ablenkt, um das Aufzeichnungsmedium abzutasten, wobei βs die Querrichtungsvergrößerung in der Unterabtastrichtung ist, und wobei Pi' der minimale Aufzeichnungsabstand ist.
Mehrstrahl-Abtastvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der ein beliebiger der drei oder mehr Lichtstrahlen als Takt-Laserstrahl verwendet wird, um einen Zeitpunkt zu bestimmen, zu dem jede Hauptabtastung beginnt.
Mehrstrahl-Abtastvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der eine Änderung in der Position der drei oder mehr Lichtstrahlflecken, die im Wesentlichen auf einer Linie angeordnet sind, nicht größer ist als 21,17 um.
Mehrstrahl-Abtastvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der ein Lichtsammelelement (5) zumindest beinahe so angeordnet ist, dass die optische Achse des Lichtsammelelements zumindest beinahe durch das Symmetriezentrum der Anordnung der Licht emittierenden Elemente verläuft.
Mehrstrahl-Abtastvorrichtung nach Anspruch 5, bei der das Lichtstrahl-Emitterfeld und das Lichtsammelelement (5) einen Teil einer Untereinheit (10) bilden, die an einer Trägereinheit (7) festlegbar ist, um die Untereinheit abzustützen, so dass ein relativer Drehwinkel um die optische Achse zwischen der Untereinheit und der Trägereinheit einstellbar ist.
Mehrstrahl-Abtastvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Lichtstrahl-Emitterfeld (1) so aufgebaut ist, dass die vorbestimmten Orte der Licht emittierenden Elemente so eingestellt sind, dass die Mittelpunkte der Lichtstrahlflecken auf dem Aufzeichnungsmedium weniger als 1/2 von einem Soll-Abstand zwischen Mittelpunkten der Lichtstrahlflecken und einer Linie in der Hauptabtastrichtung abweichen, wobei die Linie so definiert ist, dass die Summe der Abstände der Mittelpunkte der Lichtstrahlflecken minimal ist.
Mehrstrahl-Abtastvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der anormale Beleuchtungszustand von dem einen der drei oder mehr Licht emittierenden Elemente eine Abweichung von zumindest einer Betriebseigenschaft des einen Licht emittierenden Elements von der entsprechenden mindestens einen Soll-Eigenschaft repräsentiert oder dafür steht, dass ein Soll-Bereich oder eine Soll-Eigenschaft verlassen wird.
Bilderzeugungsvorrichtung mit der Mehrstrahl-Abtastvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8.