-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
Gebiet der Erfindung
-
Die Erfindung bezieht sich auf ein
Bilderzeugungsgerät.
Die Erfindung kann beispielsweise in einem elektrophotographische
Bilder erzeugenden Gerät
wie z. B. einem Laserdrucker oder einem Digitalkopierer verwendet
werden.
-
Beschreibung der verwandten
Technik
-
Da seit kurzem ein Elektronengerät eine höhere Leistungsfähigkeit
aufweist, soll die Druckgeschwindigkeit eines Laserdruckers erhöht werden, und
er einer höhere
Auflösung
haben ein Bild hoher Qualität
drucken. Als eine Technik zum Erhöhen der Druckgeschwindigkeit
ist ein Verfahren bekannt, in welchem die Drehgeschwindigkeit eines
Polygonscanners erhöht
wird. Das Verfahren, in welchem die Drehgeschwindigkeit eines Polygonscanners
erhöht wird,
ist jedoch mit einer großen
Zunahme der Kosten verbunden. Überdies
ist vom physikalischen Standpunkt aus die Obergrenze der Drehgeschwindigkeit beschränkt. Anstelle
des Verfahrens wird daher vorgeschlagen, ein Verfahren zu verwenden,
in welchem mehrere Lichtquellen genutzt werden (Mehrstrahl-Scanverfahren).
-
Im Mehrstrahl-Scanverfahren bewirkt
eine Scan-Operation, daß mehrere
Scan-Strahlen einen lichtempfindlichen Körper erreichen, so daß elektrostatische
latente Bilder aufgrund der mehreren Scan-Linien gleichzeitig gebildet
werden. In Zukunft erwartet man, daß die Geschwindigkeit eines
Laserstrahldruckers durch Implementierung des Mehrstrahl-Scanverfahrens
weiter erhöht
wird.
-
Herkömmlicherweise ist ein Laserstrahldrucker
gemäß dem Mehrstrahl-Scanverfahren durch die
offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 61-261715 (1986) offenbart.
-
1 ist
ein Diagramm, daß die
Konfiguration des herkömmlichen
Laserstrahldruckers 80 schematisch zeigt. In 1 umfaßt ein Laserstrahldrucker 80 zwei
Halbleiterlaservorrichtungen 81 und 82, Zylinderlinsen 83a und 83b,
einen Polygonspiegel 85, bilderzeugende Linsen 86 und 87,
eine lichtempfindliche Trommel 88 und einen Sensor 89.
-
Zwei von den Halbleiterlaservorrichtungen 81 und 82 emittierte
Lichtstrahlen BM11 und BM12 treffen auf den Polygonspiegel 85 auf,
der mit einer kon stanten Geschwindigkeit rotiert wird. Die beiden Lichtstrahlen
BM11 und BM12 sind dann in einer zur Rotationsachse des Polygonspiegels 85 parallelen Ebene
zueinander parallel, und vom Polygonspiegel 85 reflektierte
Strahlen sind ebenfalls zueinander parallel (siehe 3). Die Einfallswinkel der beiden Lichtstrahlen
BM11 und BM12, die auf eine zur Rotationsachse des Polygonspiegels 85 senkrechte
Ebene projiziert werden, sind voneinander verschieden oder weisen
Werte θ11
bzw. θ12
auf.
-
Im herkömmlichen Laserstrahldrucker 80 bewirkt
die Differenz zwischen den Einfallswinkeln θ11 und θ12 der beiden Lichtstrahlen
BM11 und BM12, daß der
Abstand, der durch die Oberfläche
der lichtempfindlichen Trommel 88 durchgehenden Scan-Strahlen
gestört
wird, wodurch die Qualität
des resultierenden Bildes verringert wird.
-
Konkret ist der Einfallswinkel θ11 des von
der einen Halbleiterlaservorrichtung 81 emittierten Lichtstrahls
BM11 größer als
der Einfallswinkel θ12
des von der anderen Halbleiterlaservorrichtung 82 emittierten
Lichtstrahls BM12. Der Strahlfleck BS11 aufgrund des Lichtstrahls
BM11 läuft
folglich aufgrund des Lichtstrahls BM12 auf der lichtempfindlichen Trommel 88 einem
Strahlfleck BS12 voraus.
-
2 ist
ein Diagramm, das Positionen der Lichtflecke BS11 und BS12 zeigt,
die in einem bestimmten Moment auf der lichtempfindlichen Trommel 88 gebildet
werden.
-
Wie in 2 gezeigt
ist, erscheinen die Strahlflecke BS11 und BS12 aufgrund der beiden Lichtstrahlen
BM11 und BM12 auf der lichtempfindlichen Trommel 88. Die
Strahlflecke BS11 und BS12 sind voneinander in der Haupt-Scanrichtung M1 durch
eine Distanz Ld voneinander getrennt, die durch die Differenz zwischen
den Einfallswinkeln θ11 und θ12 hervorgerufen
wird, und in der Neben-Scanrichtung M2 durch einen vorbestimmten
Abstand LPt, der der Auflösung
des zu erzeugenden Bildes entspricht. In dem Moment, in dem ein
nachfolgender Strahlfleck BS12 die Position BB in der Haupt-Scanrichtung
erreicht, wo der vorauslaufende Strahlfleck BS11 positioniert war
und ein Pixel BS12x an der Position EE gedruckt wird, wurde daher
ein durch den vorauslaufenden Strahlfleck BS11 gedrucktes Pixel BS11x
in der Neben-Scanrichtung durch die Rotation der lichtempfindlichen
Trommel 88 um die vorbestimmte Distanz ΔL bewegt. Ein solches Phänomen tritt
in allen Strahlflecken BS11 und BS12 aufgrund der beiden Lichtstrahlen
BM11 und BM12 auf. Der Abstand LPa der Scan-Linien SL11 und SL12,
die auf der lichtempfindlichen Trommel 88 als Folge der
Bewegung der beiden Strahlflecke BS11 und BS12 tatsächlich gezeichnet
werden, ist daher größer als
der Abstand LPt in der Neben-Scanrichtung
der beiden Strahlflecke BS11 und BS12.
-
Wenn wie im Fall des Stands der Technik
der Abstand LPt der beiden Strahlflecke BS11 und BS12 in der Neben-Scanrichtung
gleich dem theoretischen Abstand ist, der auf der lichtempfindlichen
Trommel 88 ursprünglich
gebildet werden soll, ist der Abstand LPa der Scan-Linien SL11 und
SL12, die auf der lichtempfindlichen Trommel 88 tatsächlich gezeichnet werden,
nicht immer genau, wodurch die Qualität des resultierenden Bildes
verringert wird.
-
Wie in 3 gezeigt
ist, sind die von den Halbleiterlaservorrichtungen 81 und 82 emittierten beiden
Lichtstrahlen BM11 und BM12 in der zur Rotationsachse des Polygonspiegels 85 parallelen
Ebene zueinander parallel, und die von einer reflektierenden Oberfläche 85R des
Polygonspiegels 85 reflektierten Strahlen sind ebenfalls
zueinander parallel. Daher ist es unmöglich zu veranlassen, daß sowohl der
Lichtstrahl BM11 als auch BM12 durch die optischen Zentren der bilderzeugenden
Linsen 86 und 87 durchgehen. Folglich gehen die
Lichtstrahlen BM11 und BM12 durch eine andere Position als die optischen
Zentren der bilderzeugenden Linsen 86 und 87,
was zur Folge hat, daß die
Scan-Linien der
Lichtstrahlen gebogen sind. Eine solche Scan-Linienbiegung wird
manchmal "Bogen" (engl. bow) genannt. Scan-Linienbiegungen
werden auf solch eine Weise gebildet, daß die Biegerichtungen in den
Scan-Linien über
den optischen Zentren der bilderzeugenden Linsen 86 und 87 zu
denjenigen der Scan-Linien unterhalb der optischen Zentren entgegengesetzt.
sind. Daher variiert die Distanz zwischen den beiden Scan-Linien
SL11 und SL12 aufgrund der beiden Lichtstrahlen BM11 und BM12 in
Abhängigkeit
von den Positionen auf der Haupt-Scan-Linien, wodurch die Qualität des resultierenden
Bildes verringert wird.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Die Erfindung ist in Anspruch 1 definiert
und wurde durchgeführt,
um die oben diskutierten Probleme zu lösen. Die Hauptaufgabe der Erfindung
ist, ein Bilderzeugungsgerät
zu schaffen, welches das Mehrstrahl-Scanverfahren unter Verwendung
mehrerer Lichtquellen nutzt und in welchen soweit als möglich verhindert
wird, daß auf
einem lichtempfindlichen Körper
gebildete Scan-Linien gestört
werden, so daß einer
Verminderung der Bildqualität
verhindert wird, während
eine verbesserte Druckgeschwindigkeit erreicht wird.
-
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt
im Bilderzeugungsgerät
der Erfindung wird eine erste Scan-Linienbiegung, die durch ein
Scan-Mittel zum Reflektieren und Scannen eines Lichtstrahls mit
Hilfe einer reflektierenden Oberfläche erzeugt wird, die rotierend
bewegt wird, durch eine zweite Scan-Linienbiegung aufgrund einer
Bilderzeugungslinse aufgehoben. Da die reflektierende Oberfläche flach
ist, variiert der Einfallswinkel gemäß der Rotation des Scan-Mittels.
Der Einfallswinkel an einem Endabschnitt der reflektierenden Oberfläche ist
nämlich größer als
derjenige an der Mitte der reflektierenden Oberfläche. Daher
geht der Lichtstrahl, der auf einen Endabschnitt der reflektierenden
Oberfläche
auftrifft und auf ein Ende des lichtempfindlichen Körpers auftreffen
soll, durch eine vom optischen Zentrum der bilderzeugenden Linse
getrennte Position. Als Folge wird die erste Scan-Linienbiegung
erzeugt. Wenn ein Lichtstrahl durch eine Position durchgeht, die
von dem optischen Zentrum der bilderzeugenden Linse entfernt ist,
wird der Lichtstrahl auch in einer zur Scanrichtung senkrechten
Richtung gebrochen. Da die Position näher zu einem der beiden Enden
liegt, vom Zentrum der Scanrichtung der Bilderzeugungsbahnen beginnend,
hat der Brechungsgrad einen größeren Wert.
Da der Brechungsgrad größer ist
oder die Position näher
zu einem der beiden Enden liegt, nähert sich der Lichtstrahl näher dem
optischen Zentrum mit dem Ergebnis, daß eine zweite Scan-Linienbiegung
erzeugt wird. Wenn der Weg eines Lichtstrahls so eingestellt wird,
daß die
ersten und zweiten Scan-Linienbiegung einander entgegengesetzt gerichtet
und im Grad zueinander im wesentlichen gleich sind, heben die Biegungen
einander auf, so daß auf
dem lichtempfindlichen Körper
eine Scan-Linie, die keine Scan-Linienbiegung aufweist, gebildet wird.
-
Gemäß dem Bilderzeugungsgerät der Erfindung
wird der optische Axialwinkel des Lichtstrahls bezüglich des
Scan-Mittels so korrigiert, daß die
Distanz zwischen Scan-Linien auf dem lichtempfindlichen Körper aufgrund
mehrerer Lichtstrahlen durch einen Positionsabweichungsbetrag in
der Neben-Scan richtung aufgrund der Differenz der Einfallswinkel korrigiert
wird. In dem Fall, in dem die von den mehreren Lichtquellen emittierten
Lichtstrahlen unter verschiedenen Einfallswinkeln auf das Scan-Mittel
auftreffen, bewirkt die Differenz der Einfallswinkel, daß zwischen
Stahlflecken auf dem lichtempfindlichen Körper eine Zeitverzögerung der
Haupt-Scanrichtung erzeugt wird. Die Zeitverzögerung erzeugt eine Abweichung
im Abstand der Scan-Linien auf dem lichtempfindlichen Körper. Wenn
die Einfallswinkel gemäß einem
Grad vorher eingestellt werden, der demjenigen der Abweichung entspricht,
wird der Abstand auf dem lichtempfindlichen Körper genau gebildet, so daß die Bildqualität verbessert
wird.
-
Wenn diese Verfahren oder Geräte miteinander
kombiniert werden, werden weitere Effekte erzielt.
-
Die obigen und weitere Aufgaben und
Merkmale der Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen
Beschreibung mit beiliegenden Zeichnungen vollständiger ersichtlich.
-
KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist
ein Diagramm, das die Konfiguration eines herkömmlichen Laserstrahldruckers
schematisch zeigt;
-
2 ist
ein Diagramm, das Positionen von Strahlflecken auf einer lichtempfindlichen
Trommel in Momenten zeigt;
-
3 ist
ein Entwicklungsdiagramm, daß einen
Zustand zeigt, in welchem Lichtstrahlen auf eine zur Rotationsachse
eines Polygonspiegels parallele Ebene projiziert werden;
-
4 ist
eine perspektivische Ansicht, die die Konfiguration eines Laserstrahldruckers
gemäß der Erfindung
schematisch zeigt;
-
5 ist
ein Diagramm, das den Betrieb einer optischen Einheit veranschaulicht;
-
6 ist
ein Entwicklungsdiagramm, das einen Zustand zeigt, in welchem Lichtstrahlen
auf eine zur Rotationsachse eines Polygonspiegels parallele Ebene
projiziert werden;
-
7 ist
ein Blockdiagramm, das eine partielle Schaltung einer Steuereinheit
zeigt;
-
8 ist
ein Zeitablaufdiagramm, das einen Betriebszustand der partiellen
Schaltung der Steuereinheit zeigt;
-
9 ist
ein Diagramm, das den Abstand der Scan-Linien auf einer lichtempfindlichen
Trommel veranschaulicht;
-
10 ist
ein Diagramm, das die Positionsbeziehung von Halbleiterlasereinheiten
zeigt;
-
11A ist
ein Diagramm, das Scan-Linienbiegungen von Lichtstrahlen veranschaulicht;
-
11B ist
ein Diagramm, das Scan-Linienbiegungen von Lichtstrahlen veranschaulicht;
-
11C ist
ein Diagramm, das Scan-Linienbiegungen von Lichtstrahlen veranschaulicht;
-
12 ist
ein Diagramm, das die Differenz von Einfallswinkeln veranschaulicht,
die durch die Rotationswinkellage einer reflektierenden Oberfläche eines
Polygonspiegels verursacht wird; und
-
13 ist
ein Entwicklungsdiagramm, daß einen
Zustand zeigt, in welchem Lichtstrahlen in einer anderen Ausführungsform
auf eine zur Rotationsachse eines Polygonspiegels parallele Ebene
projiziert werden.
-
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
Die Erfindung wird im folgenden mit
Verweis auf die ihre Ausführungsformen
darstellenden Zeichnungen ausführlich
beschrieben.
-
4 ist
eine perspektivische Ansicht, die die Konfiguration eines Laserstrahldruckers 1 gemäß der Erfindung
schematisch zeigt, 5 ist
ein Diagramm, das den Betrieb einer optischen Einheit 11 veranschaulicht, 7 ist ein Blockdiagramm,
das eine partielle Schaltung einer Steuereinheit 20 zeigt, und 8 ist ein Zeitablaufdiagramm,
das einen Betriebszustand der partiellen Schaltung der Steuereinheit 20 zeigt.
-
In 4 und 5 umfaßt der Laserstrahldrucker 1 die
optische Einheit 11, eine lichtempfindliche Trommel 12,
eine Ladevorrichtung 13, einen Entwickler 16,
eine Transfervorrichtung 15, eine Reinigungsvorrichtung 14,
eine Fixiervorrichtung 17 und die Steuereinheit 20.
-
Die optische Einheit 11 lenkt
zwei Lichtstrahlen BM1 und BM2 ab, die die Luminanzmodulation durchlaufen
haben, und zeichnet zwei Scan-Linien SL1 und SL2 durch einen Scanvorgang
in der Haupt-Scanrichtung (Richtung des Pfeils M1) der Oberfläche der
lichtempfindlichen Trommel 12, wodurch Bilder von 2 Linien
gleichzeitig erzeugt werden.
-
Die optische Einheit 11 umfaßt zwei
Halbleiterlasereinheiten 21 und 22, einen Polygonspiegel 23,
eine fθ-Linse 24,
einen reflektierenden Spiegel 25, einen kleinen Spiegel 26 und
einen Sensor 27.
-
Jede der Halbleiterlasereinheiten 21 und 22 umfaßt eine
Halbleiterlaserdiode, eine Kollimatorlinse und eine Zylinderlinse.
Die Halbleiterlasereinheiten 21 und 22 umfassen
ferner Einstellvorrichtungen 21a und 22a zum jeweiligen
Einstellen der optischen Achsen. Die Halbleiterlasereinheiten 21 und 22 emittieren
die Lichtstrahlen BM1 und BM2, die die Luminanzmodulation durchlaufen
haben, auf der Basis eines Signals der Steuereinheit 20.
-
Der Polygonspiegel 23 wird
durch einen Motor DM1 mit einer konstanten Geschwindigkeit rotiert und
lenkt die Lichtstrahlen BM1 und BM2 ab, die von den Halbleiterlasereinheiten 21 und 22 emittiert
werden, um so eine lichtempfindliche Trommel in der Haupt-Scanrichtung
zu scannen.
-
Die fθ-Linse 24 wandelt
die Lichtstrahlen BM1 und BM2 um, so daß sie durch den Polygonspiegel 23 so
abgelenkt werden, daß sie
eine konstante Winkelgeschwindigkeit haben, um eine konstante lineare
Geschwindigkeit zu erreichen.
-
Der reflektierende Spiegel 25 reflektiert
die Lichtstrahlen BM1 und BM2, um sie zur Oberfläche der lichtempfindlichen
Trommel 12 zu führen.
Der kleine Spiegel 26 reflektiert die Lichtstrahlen BM1 und
BM2 an der Startposition jedes Scanvorgangs, um sie zum Sensor 27 zu
führen.
Wenn die Lichtstrahlen BM1 und BM2 in den Sensor 27 eintreten, führt der
Sensor 27 die photoelektrische Umwandlung an ihnen durch
und gibt ein Signal S1 ab, um eine Synchronisierung der Scanvorgänge zu erreichen.
-
Die lichtempfindliche Trommel 12 wird
mit einer konstanten Geschwindigkeit in der Richtung des Pfeils
M3 rotiert, so daß die
Oberfläche
der Oberseite der Trommel sich bei einer konstanten Geschwindigkeit
in der zur Neben-Scanrichtung
(Richtung des Pfeils M2) entgegengesetzten Richtung bewegt. Auf der
Oberfläche
der lichtempfindlichen Trommel 12 werden durch die scannenden
Lichtstrahlen BM1 und BM2 von der optischen Einheit 11 elektrostatische
latente Bilder erzeugt.
-
Die Ladevorrichtung 13 wird
verwendet, um die Oberfläche
der lichtempfindlichen Trommel 12 vorher aufzuladen, so
daß sie
ein konstantes Potential hat. Der Entwickler 16 wird verwendet,
um Toner an den auf der Oberfläche
der lichtempfindlichen Trommel 12 gebildeten elektrostatischen
latenten Bildern haften zu lassen, wodurch die Bilder entwickelt werden.
Die Transfervorrichtung 15 veranlaßt, daß die auf der Oberfläche der
lichtempfindlichen Trommel 12 erzeugten Tonerbilder auf
ein Papier PP transferiert werden. Die Reinigungsvorrichtung 14 entfernt
auf der Oberfläche
der lichtempfindlichen Trommel 12 verbleibenden Toner,
wodurch die Oberfläche
gereinigt wird.
-
Die Steuereinheit 20 empfängt das
Signal S1 vom Sensor 27 und steuert die Halbleiterlaservorrichtung 21 und 22 synchron
mit dem Signal S1 an. Die Steuereinheit 20 steuert auch
den Motor DM1 für
den Polygonspiegel 23, einen Motor zum Rotieren der lichtempfindlichen
Trommel 12 und andere Vorrichtungen.
-
In 5 treffen
die beiden Lichtstrahlen BM1 und BM2, die von den Halbleiterlasereinheiten 21 und 22 emittiert
werden, auf den Polygonspiegel 23, der bei einer konstanten
Geschwindigkeit rotiert wird. In einer zur Rotationsachse des Polygonspiegels 23 parallelen
Ebene treffen, wie in 6 gezeigt
ist, die beiden Lichtstrahlen BM1 und BM2 schräg auf den Polygonspiegel 23 auf.
Die beiden Lichtstrahlen BM1 und BM2 werden vom Polygonspiegel 23 reflektiert und
kreuzen dann eine das optische Zentrum der fθ-Linse 24 enthaltende
Ebene. Die beiden Lichtstrahlen BM1 und BM2 gehen durch andere Positionen
als das optische Zentrum der Einrichtung fθ-Linse 24 und erreichen
die Oberfläche
der lichtempfindlichen Trommel 12. Der Einfallswinkel der
beiden Lichtstrahlen BM1 und BM2, die auf eine zur Rotationsachse
des Polygonspiegels 23 senkrechte Ebene projiziert werden,
sind von einander verschieden oder haben Werte θ1 bzw. θ2.
-
Der Einfallswinkel θ1 des Lichtstrahls
BM1 von einer Halbleiterlasereinheit 21 ist größer als
der Einfallswinkel θ2
des Lichtstrahls BM2 von der anderen Halbleiterlasereinheit 22.
Auf der lichtempfindlichen Trommel 12 läuft daher ein Strahlfleck BS1
aufgrund des Lichtstrahls BM1 einem Strahlfleck BS2 aufgrund des
Lichtstrahls BM2 voraus, so daß die Strahlflecke
BS1 und BS2 in dieser Reihenfolge auf den Sensor 27 auftreffen.
Als Folge gibt der Sensor 27 als Antwort auf einen Scanvorgang
zwei Impulse hintereinander ab.
-
In 7 umfaßt die Steuereinheit 20 einen Pufferspeicher 41,
vier Zeilenspeicher 42a bis 42b, eine Speichersteuereinheit 43,
Parallel/Seriell-Wandler 44 und 45 und Treiber 46 und 47.
-
Der Pufferspeicher 41 speichert
Bilddaten DF, die von außen übertragen
wurden. Der Schreibvorgang des Pufferspeichers 41 wird
als Antwort auf ein Schreibsignal SDW durchgeführt.
-
Jeder der Zeilenspeicher 42 speichert
Bilddaten DF für
eine Zeile, die Zeile für
Zeile aus dem Pufferspeicher 41 ausgelesen werden.
-
Die Speichersteuereinheit 43 steuert
die Operation zum Lesen von Daten aus dem Pufferspeicher 41 gemäß einem
Lesesignal RD und auch die Operation zum Schreiben von Daten in
die Zeilenspeicher 42 gemäß einem Schreibsignal WR.
-
Die Parallel/Seriell-Wandler 44 und 45 wandeln
Zeile für
Zeile aus den Zeilenspeichern 42 ausgelesene parallele
Bilddaten DF in serielle Daten um. Gemäß seriellen Daten von den Parallel/Seriell-Wandlern 44 und 45 steuern
die Treiber 46 und 47 die An/Aus-Operation der
Halbleiterlasereinheiten 21 und 22, so daß die Lichtstrahlen
BM1 und BM2, die die Luminanzmodulation durchlaufen haben, emittiert werden.
-
Unter den vier Zeilenspeichern 42a bis 42d speichern
die beiden Zeilenspeicher 42a und 42b Bilddaten
DFo für
ungeradzahlige Zeilen, und die verbleibenden beiden Zeilenspeicher 42c und 42d speichern
Bilddaten DFe für
geradzahlige Zeilen. In jedem der Sätze der Zeilenspeicher 42a und 42b,
und 42c und 42d werden Bilddaten DFo und DFe abwechselnd
in die beiden Zeilenspeicher 42a und 42b oder 42c und 42d geschrieben
und abwechselnd aus diesen ausgelesen.
-
Wie in 8 gezeigt
ist, erscheinen im vom Sensor 27 abgegebenen Signal S1
zwei Impulse SP1 und SP2 hintereinander. Die Speichersteuereinheit 43 erzeugt
ein Signal S2 mit einer Impulsfrequenz, die die zweifache derjenigen
des vorausgehenden Impulses SP1 ist oder in der ein Puls auch an
einer Positi on erscheint, die einer halben Periode des Impulses
SP1 entspricht. Die Impulse SP1 und SP2 werden unabhängig aus
dem Signal S1 genommen, so daß Signale
S3 und S4 auf der Basis der Impulse erzeugt werden.
-
Die Bilddaten DF werden Zeile für Zeile
und mit einer Zeitverzögerung
t1 von jedem Impuls des Signals S2 aus dem Pufferspeicher 41 sequentiell ausgelesen.
Die Leseoperation ist abgeschlossen, bevor der nächste Impuls erscheint. Mit
anderen Worten werden synchron mit dem Signal 52 ungeradzahlige
und geradzahlige Zeilen abwechselnd in der Sequenz von Bilddaten
DFo für
eine ungeradzahlige Zeile, Bilddaten DFe für eine geradzahlige Zeile,
Bilddaten DFo für
die nächste
ungeradzahlige Zeile usw. ausgelesen.
-
Die ausgelesenen Bilddaten DFo für ungeradzahlige
Zeilen werden abwechselnd in die Zeilenspeicher 42a und 42b geschrieben,
und die ausgelesenen Bilddaten DFe für geradzahlige Zeilen werden abwechselnd
in die Zeilenspeicher 42c und 42d geschrieben.
Die Bilddaten DFo und DFe, die in die Zeilenspeicher 42a bis 42d geschrieben
werden, werden mit einer Zeitverzögerung t2 vom nächsten Impuls
im entsprechenden Signal S3 oder S4 ausgelesen. Von jedem der Zeilenspeicher 42a bis 42d werden
daher die Bilddaten DFo oder DFe für die Zeilen mit einer Verzögerung einer
Periode nach der Erzeugung der Impulse SP1 und SP2 des Signals S1
ausgelesen.
-
Die Zeit t2 wird gemäß der Positionsbeziehung
zwischen der lichtempfindlichen Trommel 12 und dem Sensor 27 und
der Scan-Geschwindigkeit bestimmt, so daß auf der lichtempfindlichen
Trommel 12 erzeugte elektrostatische latente Bilder an
geeigneten Stellen in der Haupt-Scanrichtung liegen.
-
Als nächstes werden die optischen
Achsen der beiden, von den Halbleiterlaservorrichtungen 21 und 22 emittierten
Lichtstrahlen BM1 und BM2 beschrieben.
-
9 ist
ein Diagramm, das den Abstand LPt der Scan-Linien SL1 und SL2 auf
der lichtempfindlichen Trommel 12 veranschaulicht.
-
Die optischen Achsen der Halbleiterlasereinheiten 21 und 22 werden
durch die Einstellvorrichtungen 21a und 21b so
eingestellt, daß die
Strahlflecke BS1 und BS2 auf der lichtempfindlichen Trommel 12 um
eine Distanz LPs in der Neben-Scanrichtung voneinander entfernt
sind. Die Distanz LPs hat einen Wert, der die folgende Gleichung
(1) erfüllt:
LPs = LPt – ΔL (1)wo LPt den
theoretischen Abstand der Scan-Linien SL1 und SL2 angibt und ΔL die Bewegungsdistanz angibt,
die durch die Rotation der lichtempfindlichen Trommel 12 hervorgerufen
wird.
-
Der theoretische Abstand LPt der
Scan-Linien SL1 und SL2 kann aus der Bildauflösung erhalten werden. Wenn
die Auflösung
z. B. 600 dpi beträgt, beträgt der theoretische
Abstand LPt 42,3 μm.
Die Distanz ΔL
kann aus der Distanz Ld zwischen den beiden Strahlflecken BS1 und
BS2 in der Haupt-Scanrichtung, der Scan-Geschwindigkeit Vh in der Haupt-Scanrichtung
und der Scan-Geschwindigkeit Vv
in der Neben-Scanrichtung oder aus dem folgenden Ausdruck (2) erhalten
werden: ΔL = Ld/(Vh) × Vv (2)
-
Wie man den obigen Ausdrücken (1)
und (2) entnimmr, ist die Bewegungsdistanz ΔL ein Korrekturbetrag für den Abstand
LPt der Scan-Linien SL1 und SL2. Wenn man td = Ld/Vh sein läßt, gibt
der Wert td die Scan-Verzögerungszeit
auf der lichtempfindlichen Trommel 12 an, die durch die
Differenz zwischen den Einfallswinkeln θ1 und θ2 hervorgerufen wird. Wenn
der Ausdruck (2) unter Verwendung der Scan-Verzögerungszeit td umgeschrieben
wird, wird folgender Ausdruck (3) erhalten: ΔL = td × Vv (3)
-
Wie im Fall des in 9 gezeigten Beispiels ist, wenn der Strahlfleck
BS1 dem Strahlfleck BS2 vorausläuft,
die Distanz ΔL
ein positiver Wert, um so den Abstand LPt positiv zu korrigieren
oder zu reduzieren. Wenn im Gegensatz dazu der Strahlfleck BS2 dem
Strahlfleck BS1 vorausläuft,
ist die Distanz ΔL ein
negativer Wert, um so den Abstand LPt negativ zu korrigieren oder
zu vergrößern.
-
Wie man aus dem obigen sieht, wird
die Distanz LPs zwischen den Strahlflecken BS1 und BS2 auf der lichtempfindlichen
Trommel 2 in der Neben-Scanrichtung
durch Subtrahieren der Distanz ΔL vom
theoretischen Abstand LPt der Scan-Linien SL1 und SL2 korrigiert.
Als Ergebnis dieser Korrektur stimmt der Abstand der Scan-Linien
SL1 und SL2, die auf der lichtempfindlichen Trommel 12 tatsächlich gebildet
werden, korrekt mit dem theoretischen Abstand LPt überein.
Folglich werden ein Bild erzeugende Pixel korrekt positioniert,
und es wird verhindert, daß die
Bildqualität
verringert wird, wodurch ein Bild hoher Qualität erhalten wird.
-
Selbst wenn der Abstand der Scan-Linien SL1
und SL2 nicht genau mit dem theoretischen LPt übereinstimmt, verhindert außerdem die
oben beschriebene Korrektur, daß die
Bildqualität
verringert wird, so daß ein
Bild ausreichender Qualität
erhalten wird. In einer tatsächlichen
Korrekturoperation werden die Richtungen der Lichtstrahlen BM1 und
BM2 durch die Einstellvorrichtungen 21a und 22a so
eingestellt, daß die
Scan-Linien SL1 und SL2, die auf der lichtempfindlichen Trommel 12 gezeichnet
werden, die kleinsten Scan-Linienbiegungen aufweisen.
-
Die von den beiden Halbleiterlaservorrichtungen 21 und 22 emittierten
beiden Lichtstrahlen BM1 und BM2 zeichnen die beiden Scan-Linien
SL1 und SL2 in einem Scanvorgang, wodurch Bilder von zwei Linien
gleichzeitig erzeugt werden. Verglichen mit dem Fall, in dem nur
ein Lichtstrahl verwendet wird, ist daher die Druckgeschwindigkeit
verdoppelt, so daß die
Druckgeschwindigkeit erhöht
ist.
-
Wenn die Einfallswinkel θ1 und θ2 der beiden
Lichtstrahlen BM1 und BM2 einander gleich sind, ist es nicht erforderlich,
die oben beschriebene Korrektur auszuführen. Im Hinblick auf eine
Montage der Halbleiterlasereinheiten 21 und 22 ist
es jedoch aus dem folgenden Grund unmöglich, die Einfallswinkel θ1 und θ2 der beiden
Lichtstrahlen BM1 und BM2 einander gleich zu machen. Wie in 10 gezeigt ist, wurden den
beiden Halbleiterlasereinheiten 21 und 22 Formabmessungen
verliehen. Wenn die Emissionsdistanz Lb der beiden Lichtstrahlen
BM1 und BM2 in den vertikalen Richtungen so eingestellt ist, daß sie einen
vorbestimmten Wert hat, müssen
daher die Halbleiterlasereinheiten in den lateralen Richtungen um
eine Distanz Lc verschoben werden.
-
Als nächstes werden die Scan-Linienbiegungen
beschrieben, die durch den Polygonspiegel 23 und die fθ-Linse 24 in
den von den Halbleiterlasereinheiten 21 und 22 emittierten
Laserstrahlen BM1 und BM2 erzeugt werden.
-
6 ist
ein Entwicklungsdiagramm, das einen Zustand zeigt, in welchem die
Lichtstrahlen BM1 und BM2 auf eine zur Rotationsachse des Polygonspiegels 23 parallele
Ebene projiziert sind. 11A, 11B und 11C sind Diagramme, die Scan-Linienbiegungen
der Lichtstrahlen BM1 und BM2 veranschaulichen. 12 ist ein Diagramm, das die Differenz zwischen
Einfallswinkeln auf einer zur Rotationsachse parallelen Ebene veranschaulicht,
die durch die Rotationswinkelposition einer reflektierenden Oberfläche 23R des
Polygonspiegels 23 verursacht wird.
-
In 6 treffen
die beiden Lichtstrahlen BM1 und BM2 schräg und symmetrisch in den vertikalen Richtungen
auf die reflektierende Oberfläche 23R des
Polygonspiegels 23 auf. Die beiden Lichtstrahlen BM1 und
BM2 werden von der reflektierenden Oberfläche 23R reflektiert
und kreuzen dann eine das optische Zentrum der fθ-Linse 24 enthaltende
Ebene an einer Position PA, die zwischen dem Polygonspiegel 23 und
der fθ-Linse 24 liegt.
Danach treten die Lichtstrahlen BM1 und BM2 an einer vom optischen
Zentrum verschiedenen Position schräg in die fθ-Linse 24 ein und
gehen dann durch die Linse 24. Während dieses Prozesses werden
in den beiden Lichtstrahlen BM1 und BM2 durch den Polygonspiegel 23 und
die fθ-Linse 24 Scan-Linienbiegungen
erzeugt.
-
Wenn die Lichtstrahlen BM1 und BM2
von der reflektierenden Oberfläche 23R reflektiert
werden, werden wie in 11A gezeigt
erste Biegungen einer Scan-Linie erzeugt. Konkret weist die Scan-Ortskurve
des Lichtstrahls BM1 eine bogenförmige
Form auf, in der der Mittelabschnitt höher als die Einfallsposition
ist und die beiden Endabschnitte niedriger als diese ist. Umgekehrt
hat der Lichtstrahl BM2 eine bogenförmige Form, in der der Mittelabschnitt
niedriger als die Einfallsposition ist und die beiden Endabschnitte
höher als
diese ist.
-
Es wird berücksichtigt, daß die ersten Scan-Linienbiegungen
aus folgendem Grund erzeugt werden. In 12 sind die Ortskurven des Lichtstrahls
BM1 durch drei Dreiecke jeweils angegeben. Das oberste Dreieck gibt
die Ortskurve des Lichtstrahls BM1 an, der auf eine zur Rotationsachse
des Polygonspiegels 23 senkrechte Ebene projiziert wird, und
das zweite und dritte Dreieck geben die Ortskurve des Lichtstrahls
BM1 an, der auf eine zur Rotationsachse des Polygonspiegels 23 parallele
und zur reflektierenden Oberfläche 23R senkrechte
Ebene projiziert wird. Der Punkt B ist die Zentrumsposition der
reflektierenden Oberfläche 23R in
der Rotationsrichtung, und der Punkt Ba ist eine Position, die als Folge
der Rotation des Polygonspiegels 23 in Richtung auf ein
Ende der reflektierenden Oberfläche 23R verschoben
ist. Die Linien OB und OaBa sind die Normalen zum Einfallspunkt
der reflektierenden Oberfläche 23R.
-
In 12 sind
die Einfalls- und Reflexionswinkel in der Projektion auf der Ebene,
die zur Rotationsachse parallel ist, in dem Fall, in dem der vom Punkt
A emittierte Lichtstrahl BM1 auf die Zentrumsposition (Punkt B)
der reflektierenden Oberfläche 23R auftrifft,
angegeben durch θα. Diejenigen
in der Projektion auf die Ebene, die zur Rotationsachse parallel
ist, sind, falls der vom Punkt A emittierte Lichtstrahl BM1 auf
den Endabschnitt (Punkt Ba) der reflektierenden Oberfläche 23R auftrifft,
angegeben durch θα. Der folgende
Ausdruck (4) gilt dann: θα < θβ (4)
-
Mit anderen Worten ist der Einfallswinkel θβ in dem Fall,
in dem der Lichtstrahl auf den Endabschnitt (Punkt Ba) der reflektierenden
Oberfläche 23R auftrifft,
größer als
der Einfallswinkel θα in dem Fall,
in dem der Lichtstrahl auf die Zentrumsposition (Punkt B) der reflektierenden
Oberfläche 23R auftrifft. Der
Grund für
das obige lautet wie folgt: da die Höhe des Punktes A von der Scan-Ebene (die Ebene,
die die Normalen zur reflektierenden Oberfläche 23R enthält und zur
Rotationsachse senkrecht ist) konstant ist, sind die Linien AO und
AOa in der Länge einander
gleich. Die Längen
BO und BaOa der Normalen, die sich von den Punkten B und Ba zu den Startpunkten
des einfallenden Lichtes jeweils verlängern, weisen die gegenseitige
Beziehung BO > BaOa auf.
Daher gilt der Ausdruck (4).
-
Der Lichtstrahl BM1 (BM2), der auf
einen Endabschnitt der reflektierenden Oberfläche 23R auftrifft
und auf ein Ende der lichtempfindlichen Trommel 12 auftreffen
soll, gelangt folglich durch eine vom optischen Zentrum der fθ-Linse 24 getrennte
Position. Als Folge erscheint dies als die Biegungen der Scan-Linien, wie z. B.
in 11A gezeigt ist.
-
Wenn die Lichtstrahlen BM1 und BM2
durch die fθ-Linse 24 durchgehen,
werden zwei Scan-Linienbiegungen wie z. B. in 11B gezeigt erzeugt. Konkret hat die
Scan-Ortskurve des Lichtstrahls BM1 eine bogenförmige Gestalt, in der der Mittelabschnitt niedriger
als die Einfallsposition ist und die beiden Endabschnitte höher als
diese sind. Umgekehrt hat der Lichtstrahl BM2 eine bogenförmige Gestalt,
in der die Zentrumsposition höher
als die Einfallsposition ist und die beiden Endabschnitte niedriger
als diese sind.
-
Man berücksichtige, daß die zweiten Scan-Linienbiegungen
aus dem folgenden Grund erzeugt werden. Wenn die Lichtstrahlen BM1
und BM2 durch die fθ-Linse 24 durchgehen,
wobei sie vom optischen Zentrum getrennt sind, werden die Lichtstrahlen
gebrochen. Während
einer Bewegung von der Mitte der fθ-Linse 24 in der Scanrichtung
in Richtung auf ein Ende wird der Brechungsgrad größer. Da
die Brechung größer wird
oder die Lichtstrahlen BM1 und BM2 durch eine zu einem der beiden
Enden nähergelegene
Position durchgehen, bewegen sich die Lichtstrahlen näher zum
optischen Zentrum.
-
Da der Lichtstrahl BM1 durch den
Abschnitt unter dem optischen Zentrum der fθ-Linse 24 durchgeht,
ist nämlich
der Mittelabschnitt der Scan-Ortskurve des Lichtstrahls BM1 niedriger
als die Einfallsposition, und die beiden Endabschnitte sind höher als die
Einfallsposition. Da der Lichtstrahl BM2 durch den Abschnitt oberhalb
des optischen Zentrums der fθ-Linse 24 durchgeht,
liegt der Mittelabschnitt der Scan-Ortskurve des Lichtstrahls BM2
höher als
die Einfallsposition, und die beiden Endabschnitte liegen niedriger
als die Einfallsposition.
-
Bezüglich jedes der Lichtstrahlen
BM1 und BM2 sind daher die erste und zweite Scan-Linienbiegung in
einander entgegengesetzte Richtungen gerichtet, und daher heben
die erste und zweite Scan-Linienbiegung einander auf. Folglich wird
die Distanz zwischen den Lichtstrahlen BM1 und BM2 so stabilisiert,
daß die
Scan-Linien SL1 und SL2 mit einer reduzierten Biegung der Scan-Linie
auf der lichtempfindlichen Trommel 12 gezeichnet werden.
Dementsprechend wird verhindert, daß eine Reduzierung der Bildqualität aufgrund
einer Scan-Linienbiegung auftritt,
und ein Bild hoher Qualität
wird erhalten.
-
Als nächstes wird eine weitere Ausführungsform
zum Reduzieren des Grads einer Scan-Linienbiegung beschrieben.
-
13 ist
ein Entwicklungsdiagramm, das einen Zustand zeigt, in welchem die
Lichtstrahlen BM1 und BM2 in der anderen Ausführungsform auf eine zur Rotationsachse
des Polygonspiegels 23 parallele Ebene projiziert werden.
Wie in 13 gezeigt ist,
liegen die Emissionspositionen der beiden, von den beiden Halbleiterlasereinheiten 21 und 22 emittierten
Lichtstrahlen BM1 und BM2 beim gleichen Niveau in der Richtung entlang
der Rotationsachse des Polygonspiegels 23. Die beiden Lichtstrahlen
BM1 und BM2 werden von der reflektierenden Oberfläche 23R reflektiert.
Danach treten die beiden Lichtstrahlen BM1 und BM2 an einer Position
außerhalb
des optischen Zentrums schräg
in die fθ-Linse 24 ein
und gehen dann durch die Linse 24.
-
Wenn die Lichtstrahlen BM1 und BM2
von der reflektierenden Oberfläche 23R reflektiert
werden, werden erste Scan-Linienbiegungen wie z. B. in 11B gezeigt erzeugt. Wenn
die Lichtstrahlen BM1 und BM2 durch die fθ-Linse 24 durchgehen, werden,
wie in 11A gezeigt ist,
zweite Scan-Linienbiegungen erzeugt. Bezüglich der Lichtstrahlen BM1
und BM2 sind die erste und zweite Scan-Linienbiegung in einander
entgegengesetzte Richtungen gerichtet, und daher heben die erste
und zweite Scan-Linienbiegung einander auf. Demgemäß werden
auf der lichtempfindlichen Trommel 12 die Scan-Linien SL1
und SL2 mit einer reduzierten Scan-Linienbiegung gezeichnet.
-
In den oben beschriebenen Ausführungsformen
werden als Lichtquellen die Halbleiterlasereinheiten 21 und 22 verwendet.
Alternativ dazu können Gaslaservorrichtungen
genutzt werden. Als das Scan-Mittel wird der Polygonspiegel 23 verwendet. Alternativ
dazu können
andere verschiedene Vorrichtungen einschließlich eines Galvanometers verwendet
werden. Die fθ-Linse 24 wird
als die bilderzeugende Linse verwendet. Anstelle der fθ-Linse oder zusammen
mit der fθ-Linse
kann eine Linse anderer Bauart wie z. B. eine Zylinderlinse, eine
sphärische Linse,
eine Linse zum Korrigieren einer invertierten Figur oder die andere
Linse verwendet werden. Wenn eine aus mehreren Linsen bestehende
bilderzeugende Linse verwendet wird, kann ein synthetisiertes optisches
Zentrum als das optische Zentrum der bilderzeugenden Linse genutzt
werden. Die lichtempfindliche Trommel 12 wird als der lichtempfindliche
Körper
genutzt. Anstelle der lichtempfindlichen Trommel kann ein planarer
lichtempfindlicher Körper verwendet
werden. Überdies
können
die Konfiguration, Gestalt, Operation usw. der optischen Einheit 11, der
Steuereinheit 20 oder des Laserstrahldruckers 1 gemäß dem Geist
der Erfindung teilweise oder ganz in einer angemessenen Weise abgewandelt
werden. Die Erfindung kann ferner auf andere Bilderzeugungsgeräte als Laserdrucker
angewendet werden.
-
Da diese Erfindung in mehreren Formen
verkörpert
werden kann, ohne von ihren wesentlichen Eigenschaften abzuweichen,
ist die vorliegende Erfindung daher veranschaulichend und nicht
beschränkend,
da der Umfang der Erfindung durch die beigefügten Ansprüche statt durch die ihnen vorausgehende Beschreibung
definiert ist, und alle Änderungen,
die in den Umfang der Ansprüche
fallen, sollen daher durch die Ansprüche eingeschlossen sein.