JP2001113752A

JP2001113752A - 多色レーザ・プリンタ用スキャナ

Info

Publication number: JP2001113752A
Application number: JP2000249852A
Authority: JP
Inventors: Mark Hurst B; ビィ・マーク・ハースト; K Trent Christensen; ケィ・トレント・クリステンセン
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: HP Inc
Priority date: 1999-08-19
Filing date: 2000-08-21
Publication date: 2001-04-24
Also published as: GB0018868D0; US6307584B1; GB2355123B; GB2355123A

Abstract

(57)【要約】【課題】カラー電子写真式プリンタのプリンタ走査シス
テムにおいて、それぞれの色に対して走査アセンブリを
有するために、複数の走査アセンブリで長い焦点距離を
得るためには、プリンタのサイズを大きくしなければな
らない。また各回転鏡アセンブリは、それ自体の専用モ
ータによって駆動されるために多くの電力を消費する。【解決手段】本発明の走査部は、複数の反射ファセット
を有する１つの回転多面鏡を含み、回転多面鏡は、各レ
ーザからのレーザ・エネルギーのパルス・ビームが、多
面鏡の反射ファセットによって光伝導材料上の所定のそ
れぞれの相対線位置に反射されるようにレーザと光伝導
体部に対して位置決めされる。これによって上記問題を
解決する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真式プリン
タとしても知られるインライン・カラー・レーザ・プリ
ンタに関し、より詳細には、係るプリンタの走査システ
ムに関する。

【０００２】

【従来の技術】インライン・レーザ・プリンタによるカ
ラー印刷は、ディジタル化した画像をレーザを使って光
伝導体上に走査することにより実現される。そのような
印刷方法は、電子写真印刷として知られる。レーザは、
光伝導体上に結像されるディジタル化データにしたがっ
てパルス化されたレーザ・エネルギー・ビームを生成す
る。光伝導体は、一般に、局所化した電荷を保持するこ
とができる光伝導材料で覆われたドラムまたはベルトを
含む。電荷を受け取ることができるそれぞれの局部的領
域が画素に対応する。それぞれの画素は、基本電荷に充
電され、次にレーザをパルス化するために使用されるデ
ィジタル・データに従ってレーザにより露光される。画
素の露光は、局部的領域を基本電荷から別の電荷に電気
的に変化させる（一般に放電する）ことに対応する。一
方の電荷はトナーを引き付け、他方の電荷はトナー引き
付けない。このようにトナーが光伝導体に選択的に転写
される。ほとんどの電子写真印刷プロセスにおいて、露
光された（電気的に放電された）画素は、光伝導体上に
トナーを引き付ける。このプロセスは、放電領域現像
（ＤＡＤ：discharge area development）として知られ
る。しかしながら、電子写真印刷プロセスによって、ト
ナーが、光伝導体上の放電されていない（すなわち、充
電された）領域に引き付けられるものもある。この後者
のタイプの電子写真印刷は、充電領域現像（ＣＡＤ）と
して知られる。考察のために、ＤＡＤが使用されると仮
定するが、本発明はＤＡＤに制限されない。

【０００３】光伝導体に所望のトナーが転写された後
で、そのトナーは、次に完成品媒体に転写される。この
転写は、直接のものでもよく、あるいは中間転写装置の
使った間接的なものでもよい。完成品媒体は、一般に白
色の紙を含むが、透明シートや色付きの紙を含むことが
できる。トナーが完成品媒体に転写された後、トナーを
媒体に定着する処理が行われる。この最後のステップ
は、トナーを加熱して媒体に融着させるか、媒体上のト
ナーに圧力をかけることによって達成される。

【０００４】光伝導体に選択的にトナーを引き付ける様
々な方法が知られている。一般に、各トナーは、既知の
電位親和力を持つ。光伝導体の選択された領域が、ベー
ス電位から選択されたトナーの電位に露光され、次に光
伝導体がトナーにさらされ、それにより選択された露光
領域にトナーが引き付けられる。この後者のステップ
は、光伝導体の現像として知られる。いくつかの方法で
は、光伝導体が第１のトナーで現像され後、光伝導体が
ベース電位まで再び充電され、次に露光され、第２のト
ナーによって現像される。他の方法では、光伝導体は、
露光され選択されたトナーで現像された後でベース電位
まで再充電されない。さらに別の方法では、光伝導体
は、露光され複数のトナーで現像され、次に再充電さ
れ、次に露光され別のトナーで現像される。ある方法で
は、個々の光伝導体が、専用の色で個別に現像され、次
にトナーが、別個の光伝導体から転写媒体に転写され、
転写媒体は、次に完成品媒体にトナーを転写する。充電
−露光−現像プロセスの選択は、使用されるトナーのタ
イプや必要な最終画像品質などのいくつかの変数に依存
する。媒体上の最終画像の品質は、一般に、プリンタの
複雑さとコストと関連しており、その結果、高い品質の
画像を生成する高品質電子写真グラフィック・プリンタ
ほど複雑になり、したがって高価になる。

【０００５】カラー・レーザ・プリンタを含むレーザ・
プリンタの画像データは、コンピュータ・メモリに記憶
されたディジタル・データである。データは、画像全体
を構成する各画素の位置および色を識別するマトリクス
または「ラスタ」で記憶される。ラスタ画像データは、
元のアナログ文書を走査して画像をラスタ・データにデ
ィジタル化するか、既にディジタル化された画像ファイ
ルを読み込むことによって得ることができる。前者の方
法は、写真複写機に一般的であり、後者の方法は、イン
ライン・プリンタを使ったコンピュータ・ファイルの印
刷に一般的である。したがって、以下に説明する本発明
の技術は、写真複写機にもインライン・プリンタにも利
用可能である。新しい技術によってこれらの区別がなく
なり、１つの印刷装置を、複写機とコンピュータ・ファ
イル用のプリンタのどちらにも使用できるようになっ
た。そのような装置は、写真複写機またはインライン・
プリンタとしてはたらく機能を示す用語「モピア(mopie
r)」として知られている。いずれの場合も、現実の媒体
上に印刷される画像は、ラスタ画像ファイルとして記憶
される。このラスタ画像データは、次に、前述のように
レーザのビームをパルス化するために使用され、それに
より、電子写真印刷装置が、画像を生成することができ
る。したがって、「プリンタ」という表現は、コンピュ
ータからのファイルを印刷する装置に対する制限として
見なされるべきではなく、原文書のディジタル化画像を
印刷することができる写真複写機をも含むべきである。
「原文書」は、テキスト・ファイルや画像ファイルなど
の既にディジタル化された文書を含まないが、走査され
ラスタ・データにディジタル化されたテキストと画像の
複合文書を含む写真やその他の画像を含む。

【０００６】ラスタ画像データ・ファイルは、基本的
に、２次元マトリクスに編成される。画像は、いくつか
の行にディジタル化される。各行は、線の端から端まで
のいくつかの不連続なドットまたは画素から構成され
る。各画素には、その色と、場合によっては明るさなど
の他の属性に属する情報と関連する２進値が割り当てら
れる。行と画素の組合せによって画像が構成される。デ
ィジタル画像は、ラスタ画像としてコンピュータ読取り
可能なメモリに記憶される。すなわち、画像は、行によ
ってカタログ化され、各行は、行内の各画素によってカ
タログ化される。コンピュータ・プロセッサは、ラスタ
画像データを１行ずつ読み取り、レーザを作動させて着
色の有無と画素の着色の種類に基づいて画素を選択的に
露光する。高品質画像の通常の画素密度は、各方向に１
インチ当たり３００〜１２００画素である。

【０００７】ディジタル・ラスタ・データをレーザによ
って光伝導体に転写するシステムは、画像走査プロセス
または走査プロセスとして知られる。走査プロセスは、
電子写真式プリンタの走査部または走査部分によって行
われる。トナーを光伝導体に引き付けるプロセスは、画
像転写プロセスまたは転写プロセスとして知られ、現像
プロセスとしても知られる。転写プロセスは、電子写真
式プリンタの現像部または現像部分としても知られるプ
リンタの転写部によって達成される。したがって、画像
品質は、ラスタ・データを光伝導体に移すプリンタの走
査部と、光伝導体へのトナーの転写を管理するプリンタ
の現像部によって決まる。本発明は、電子写真式グラフ
ィック・プリンタの走査プロセスと走査部を対象とす
る。

【０００８】典型的なインライン・カラー・レーザ・プ
リンタは、複数（一般に４つ）のレーザ・スキャナを使
用して、印刷する各色平面ごとの静電気潜像を生成す
る。比較的完全な美しい色を生成するために一般に必要
と考えられている通常印刷される４つの色平面は、イエ
ロー、マジェンタ、シアンおよびブラックである。すな
わち、カラー・プリンタは、通常、これらの４つの各色
のトナーを備える。これらの色を、本明細書では「基本
色」と呼ぶ。プリンタは、より十分に美しい最終的な色
を生成するために、同じ画素で、ある基本色を別の色の
上に印刷する機能を持つことが好ましい。プリンタは、
得られる色の美しさをさらに広げるために、画素上に量
が制御式に可変のトナーを付着させる機能を持つことが
さらに好ましい。

【０００９】走査プロセスにおいて、レーザは、光伝導
体の一方の縁から反対の縁まで走査され、光伝導体上に
像の線を走査するために画素ごとに選択的に活動化され
る。光伝導体は、前に進み、レーザによって像の次の線
が光伝導体上に走査される。光伝導体は、離散モードま
たは連続モードで進められることがある。多色レーザ・
プリンタでは、複数のレーザを同時に作動させて、光伝
導体上に像全体を素早く生成することができる。各レー
ザの横方向の走査は、従来、専用の多面形または切子形
の回転鏡を使用して行われている。そのような鏡は、本
明細書では、鏡の「多角形形状（ポリゴン形状）」のた
めに「多角形（ポリゴン）」と呼ばれる。鏡の反射面
は、一般に、研削され研磨されたアルミニウムである。
レーザ・ビームは、鏡の１つのファセットに当たり、レ
ーザ・ビームを光伝導体の感光面上の一意の相対線位置
に導く副鏡すなわち偏向板鏡に反射される。「相対性」
により、光伝導体が線位置に対して移動するが、その位
置は空間的に一定のままであることを理解されたい。多
面鏡が回転すると、レーザ・ビームの入射角が変化し、
すなわち反射角が変化する。これにより、レーザ・ビー
ムが、その一意の相対線位置において、光伝導体の第１
の縁から第２の縁まで光伝導体を横切って走査される。
鏡が、ファセット間で多角形の縁まで回転するとき、レ
ーザは、基本的に光伝導体の第１の縁に再びセットさ
れ、進行中の光伝導体上に新しい線を走査し始める。そ
のような鏡は、一般に２０，０００ｒｐｍを超えるきわ
めて高速で回転する傾向がある。

【００１０】インライン・レーザ・プリンタで生成され
る画像の品質は、通常、モアレ・パターンの生成と直接
関連する。モアレ・パターンは、画素がラスタ画像のデ
ータに比べて異なる形で光伝導体に生成されることによ
る画像の望ましくないひずみである。モアレ・パターン
は、いくつかの異なる状況によって生じることがあり、
その一部は走査プロセスによるものである。

【００１１】レーザは、光伝導体に当たって円形の画素
を生成するのが理想的である。通常、レーザが鏡ファセ
ットの真ん中に当たっているとき、レーザは、光伝導体
の横方向の２つの縁の間の中央に垂直または直角の角度
で当たる。この例では、レーザによって理想的な「円
形」画素が生成される。しかしながら、レーザが光伝導
体を横切って走査するときは、光伝導体へのレーザの入
射角度の変化のために、光伝導体上に楕円または卵形の
像を投射する傾向がある。このひずみは望ましくなく、
モアレ・パターンとして分類される。このひずみは、レ
ンズ（一般に、回転多面鏡の角度θに対してビームを集
束するために「ｆ−θレンズ」として知られる）を使っ
てレーザ・ビームを集束し、すなわちビームを光伝導体
上の本質的に垂直または直角の入射角に戻すことによっ
てある程度補正することができる。それぞれのレーザが
そのような補正レンズを必要とするため、プリンタの複
雑さとコストが影響を受ける。

【００１２】走査プロセスに関連するモアレ・パターン
のもう１つの原因は、１つの多面鏡内のファセットごと
の相対角度の誤差である。理想的には、鏡の各ファセッ
トは、レーザを、各鏡の同じ相対位置で光伝導体の同じ
位置に反射させなければならない。しかしながら、鏡フ
ァセットの製造のばらつきや研磨誤差、ならびに回転鏡
を支持する軸受の磨耗によって生じる退行誤差のため
に、常にそうなるとは限らない。これにより、一般に横
方向の走査方向に対して垂直なビームの振れが生じる。
この誤差は、アライメント・レンズまたはセンタリング
・レンズ（一般に、円筒形レンズ）を使って、どのファ
セットがビームを反射したかに関係なく、レーザ・ビー
ムを光伝導体上の同じ相対位置に導くことによってやは
りある程度補正することができる。

【００１３】カラー印刷の場合は、様々な色を確実に位
置決めすることが重要である。すなわち、点を識別する
ためにどのレーザを使用したかに関係なく、ラスタ画像
内の所与の画素が光伝導体上の１つの共通の点と関連づ
けられるように、それぞれのレーザを他のレーザに対し
て位置合わせしなければならない。位置決めが「ずれ
る」と、像がぼやけたり、ラスタ画像を表さない色の像
になったりする。したがって、位置決めは、レーザ・プ
リンタのすべてのレーザのアライメントに依存する。各
レーザおよびその関連構成要素（すなわち、回転鏡、光
学要素、および偏向鏡）は、構成要素を互いに一定の相
対位置に維持するために、一般に、高精度なハウジング
内に取り付けられる。ハウジングは、一般に、所望の精
度を達成するように機械加工された鋳物である。レーザ
を確実に位置決めするためには、プリンタ自体の中で４
つのハウジングを位置合わせしなければならない。プリ
ンタ内の環境条件（たとえば、温度）が変化すると、こ
のアライメントが変化することがある。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】図１は、従来技術の４
レーザ・カラー・プリンタ「Ａ」の概略側面図を示す。
プリンタ「Ａ」は、走査部「Ｂ」と光伝導体部「Ｃ」を
含む。ここに示した光伝導体部は、光伝導材料を支持す
る回転ベルト５を含む。４つの現像部６、７、８および
９が、ベルト５の近くに配置され、ベルトに沿った点
「Ｄ」、「Ｅ」、「Ｆ」および「Ｇ」におけるレーザ・
ビームの光伝導材料の選択的な露光に応じて、トナーを
光伝導体に付着させる。単なる例示のため、現像部６は
イエローの現像剤であり、現像部７はマジェンタの現像
剤であり、現像部８はシアンの現像剤であり、現像部９
はブラックの現像剤である。

【００１５】図１の走査部「Ｂ」は、４つの走査レーザ
部１１、１２、１３および１４を含む。各走査部は、レ
ーザ１５と、回転鏡１６と、鏡１６を駆動するモータ１
７と、レーザ・ビーム集束レンズ１８と、心合わせレン
ズ１９と、レーザ・ビームを光伝導体ベルト５上に偏向
させる偏向鏡２１と、以上の構成要素を保持するハウジ
ング２２とを含む。

【００１６】レーザ・ビームのアライメントは、走査ア
センブリを含むハウジングを位置合わせすることによっ
て部分的にしか達成できないため、インライン・カラー
・プリンタは、一般に、色平面のアライメントを検出す
る色平面センサを備える。このセンサは、色平面のずれ
を検出するために、横の走査方向（「走査」方向）と光
伝導体の進行方向（すなわち、「プロセス」方向）の両
方に設けられる。これらのセンサは、走査システムにフ
ィードバックを提供することができ、様々な既知の電気
機械的な方法を使用してレーザ・ビームの位置を変更し
て補正することができる。

【００１７】プリンタ装置内で複数の走査アセンブリ・
ハウジングに必要なスペースは、各レーザによって実現
することができる焦点距離（すなわち、集束レンズから
光伝導体表面までの距離）を短くする傾向がある。一般
に、焦点距離が短くなるほど、ビームを短い距離で集束
させるために高品質の光学素子が必要になる。複数の走
査アセンブリで長い焦点距離を得るためには、プリンタ
のサイズを大きくしなければならない。多くのプリンタ
は、机上で使用するように選択されるため、大きいプリ
ンタは望ましくない。

【００１８】それぞれの回転鏡アセンブリは、それ自体
の専用モータによって駆動される。それぞれの鏡駆動モ
ータの電源消費は、通常、約２０ワットである。したが
って、４レーザ・プリンタでは、鏡駆動装置だけで約８
０ワットを消費する。これは、大きな電源を必要とし、
大量の熱を発生し、一般にプリンタ全体の設計のコスト
と複雑さを高める。

【００１９】したがって、走査部の複雑さを減少させ、
また光伝導体上でのラスタ画像の再生精度を高めるカラ
ー・プリンタが必要である。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明は、印刷するカラ
ー画像を表す選択的な方法で複数のカラー・トナーを受
け取るように露光されるように構成された光伝導材料を
有する光伝導体部を含むカラー・レーザ・プリンタを含
む。このプリンタは、さらに、複数のレーザ、好ましく
は４つのレーザを有する走査部を含み、それぞれのレー
ザは、光伝導材料を選択的に露光するように光伝導体部
に導かれるレーザ・エネルギーのパルス・ビームを生成
するように構成される。走査部は、さらに、多角形の選
択された面に対応する複数の反射ファセット、好ましく
は４つの反射ファセットを有する１つの回転多面鏡を含
む。多面鏡は、各レーザからのレーザ・エネルギーのパ
ルス・ビームが、多面鏡の反射ファセットによって光伝
導材料上の所定の相対線位置に反射されるようにレーザ
と光伝導体部に対して位置決めされる。それぞれの所定
の相対線位置は、選択されたレーザと関連付けられる。
多面鏡が回転するとき、反射ファセットが曲線経路に沿
って移動され、各レーザからのレーザ・エネルギー・ビ
ームが、反射ファセットから様々に反射され、それによ
り対応する所定の相対線位置に沿って移動され、光伝導
材料上の線を選択的に露光させる。レーザと、回転鏡
と、それに付随する任意の光学要素を含む走査部は、走
査部の構成要素を互いにかつ光伝導体部に対して一定の
相対位置に固定する１つのハウジング内に収容されるこ
とが好ましい。

【００２１】本発明は、さらに、カラー画像を光伝導材
料上に走査する方法を含む。この方法は、カラー・トナ
ーを引き付けるように電荷を選択的に配置することがで
きる光伝導材料を提供し、少なくとも第１と第２のレー
ザを提供する処理を含み、各レーザは、光伝導材料に電
荷を選択的に配置するパルス・レーザ・ビームを生成す
ることができる。この方法は、さらに、多角形の選択さ
れた面に対応する複数の反射ファセットを有する回転多
面鏡を提供する操作を含む。第１のパルス・レーザ・ビ
ームが、第１のレーザによって生成され、第２のパルス
・レーザ・ビームが、第２のレーザによって生成され
る。その場合、第１のパルス・レーザ・ビームは、多面
鏡の第１の反射ファセットに導かれて第１のパルス・レ
ーザ・ビームは光伝導材料上の第１の所定の相対線位置
に反射され、第２のパルス・レーザ・ビームは、多面鏡
の第２の反射ファセットに導かれて、第２のパルス・レ
ーザ・ビームは光伝導材料上の第２の所定の相対線位置
に反射される。多面鏡は回転され、第１と第２のパルス
・レーザ・ビームは、光伝導材料を横切って、光伝導材
料上のそれぞれの第１と第２の所定の相対線位置に沿っ
て移動される。これにより、それぞれの相対線位置に沿
った光伝導材料は、カラー・トナーを引き付けるために
電荷が選択的に配置される。

【００２２】この方法は、さらに、光伝導材料に選択的
に電荷を配置するためにパルス・レーザ・ビームをそれ
ぞれ生成することができる第３と第４のレーザを提供す
るステップを含む。第３のパルス・レーザ・ビームが、
第３のレーザによって生成され、第４のパルス・レーザ
・ビームが、第４のレーザによって生成される。第３の
パルス・レーザ・ビームは、多面鏡の第３の反射ファセ
ットに導かれ、第３のパルス・レーザ・ビームが、光伝
導材料上の第３の所定の相対線位置に反射される。第４
のパルス・レーザ・ビームは、多面鏡の第４の反射ファ
セットに導かれ、第４のパルス・レーザ・ビームが、光
伝導材料上の所定の相対線位置に反射される。多面鏡の
回転により、第３と第４のパルス・レーザ・ビームは、
光伝導材料を横切って、光伝導材料上のそれぞれ第３と
第４の所定の相対線位置に沿って移動し、それにより、
光伝導材料に、それぞれの相対線位置に沿って、カラー
・トナーを引き付ける電荷が選択的に配置される。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明は、特に、電子写真式レー
ザ・カラー・プリンタに適用することができるが、本発
明は、ディジタル写真複写機を含むディジタル・ラスタ
・データを再生するように設計された任意のレーザ走査
装置に等しく適用することができる。したがって、本明
細書で「プリンタ」という表現を用いるとき、これは、
レーザ・スキャナを使ってディジタル・ラスタ・データ
からカラー画像を印刷するように構成された任意の装置
を含むものである。さらに、本発明を４レーザの実施形
態として全体的に説明するが、本発明が４レーザの実施
形態だけに制限されないように考えられるべきであるこ
とに注意されたい。実際に、２つだけののレーザを使用
することもできる。

【００２４】装置図２を参照し、本発明の簡略化したタイプを示す概略平
面図を示す。図２は、４つのレーザ１０１、１０３、１
０５および１０７と、１つの回転可能な多面鏡１１０を
含むカラー・レーザ・プリンタの走査部１００を示す。
この回転可能な鏡は、画像の印刷中に鏡が回転するた
め、以後「回転鏡」と呼ぶ。走査部１００は、さらに、
それぞれのレーザ１０５、１０１、１０３および１０７
からのレーザ・エネルギー・ビームを、光伝導材料（図
示せず）上に偏向するための偏向鏡１１１、１１３、１
１５および１１７を含む。図２に示した実施形態におい
て、レーザは、回転鏡１１０よりも上の平面に取り付け
られ、偏向鏡１１１、１１３、１１５および１１７は、
レーザ・ビームをページの「中」の方向に投射するよう
な角度で配置される。偏向鏡１１７は、修正断面図で示
し、偏向鏡１１１、１１３および１１５は、簡単にする
ために単なる線として示した。さらに、偏向鏡１１３お
よび１１５は、回転鏡１１０よりも低い第１の平面にあ
り、偏向鏡１１１および１１７は、回転鏡よりも低い第
２の平面にある。したがって、レーザ１０１からのビー
ム「Ｘ」は、偏向鏡１１３の上を通ってから偏向鏡１１
１に当たる。同様に、レーザ１０３からのビームは、偏
向鏡１１５の上を通ってから偏向鏡１１７に当たる。

【００２５】図２の回転多面鏡１１０は、平面図で示さ
れる。図４に、概略側面図を示す。回転鏡１１０は、８
つの面を持つように示されているが、これよりも多い数
または少なく数の面を使用することができる。回転鏡
は、少なくともレーザの数と同じ数の面を持つことが好
ましい。それぞれの面は、レーザからのレーザ・エネル
ギー・ビームを偏向鏡に反射させる鏡としてはたらく反
射ファセットを含むことが好ましい。反射ファセットの
代表的な表面は、研削され研磨されたアルミニウムであ
る。図２の回転鏡１１０は、矢印「Ｒ」で示した時計回
りの方向に回転するように示されている。次に、走査プ
ロセスの例を、レーザ１０１に関して説明する。

【００２６】レーザ１０１は、レーザ・エネルギー・ビ
ームを生成するレーザ自体だけでなく、非点収差など
を補正する補助的な光学要素（図示せず）を含むレーザ
・ダイオード・アセンブリを含む。レーザ１０１は、回
転鏡１１０の反射ファセット１２１上に投射されるパル
ス・レーザ・エネルギー・ビーム「Ｑ」を生成する。ビ
ーム「Ｑ」は、前述の従来技術の節で説明したように、
ラスタ画像ファイルに含まれるディジタル・データに応
じてパルス化される。ビーム「Ｑ」は、反射ファセット
１２１から入射角αで反射され、反射ビーム「Ｘ」が、
偏向鏡１１３の方に向けられる。偏向鏡１１３は、ビー
ム「Ｘ」を、下方の光伝導体（図示せず）に導く。回転
鏡１１０が方向「Ｒ」に回転するとき、ビーム「Ｑ」と
反射ファセット１２１の入射角αが大きくなり、反射ビ
ーム「Ｘ」が、偏向鏡１１３上の矢印「Ｓ」の方向に移
動する。このように、レーザ１０１からのレーザ・エネ
ルギーのパルス・ビームは、偏向鏡１１３を位置「Ｔ」
から位置「Ｕ」まで横切り、それにより光伝導体上の光
伝導材料を横切って走査される。偏向されたビームは、
得られる像の位置決めを正確にするために、光伝導体上
の所定の相対位置に導かれることが好ましい。すなわ
ち、光伝導体は、偏向ビームに対して移動するように構
成されるが、各ビームは、光伝導材料が移動される空間
内に固定された線上の位置に導かれることが好ましい。

【００２７】レーザ・ビーム「Ｑ」が反射ファセット１
２１と１２３の間の頂上１２４に投射される位置まで鏡
が回転すると、ビームは、偏向鏡１１３上の位置「Ｕ」
から位置「Ｔ」に素早く戻り、光伝導体上にラスタ画像
データの次の行を走査し始める。しかしながら、回転鏡
１１０とレーザの幾何学的配置によって、ビームは、走
査プロセスで位置「Ｔ」および「Ｕ」よりも外側を通る
こともある。したがって、ビームが光伝導体領域内を通
過し始めたことを検出し、それにより露光する光伝導体
領域と同期してビームをパルス化するために、「走査開
始点検出器」として知られるセンサ１７１、１７３、１
７５および１７７が、光伝導体（図示せず）の縁に配置
されることがある。エッジ・センサからのデータを使用
して、たとえばビームが光伝導体領域から外れていると
きにレーザを遮断するように制御することができる。レ
ーザが、新しい走査を開始するために光伝導体の一方の
縁から他方の縁に戻る間、光伝導体は、偏向ビームによ
ってラスタ画像データの次の行から露光情報を得るため
に進められる。反射ファセット１２１が、レーザ１０１
からのビーム「Ｑ」を反射している間、同じ現象が、レ
ーザ１０３と反射ファセット１２９、レーザ１０７と反
射ファセット１３１、およびレーザ１０５と反射ファセ
ット１２７で行われている。このようにして、１つの回
転多面鏡を使用して光伝導材料上を４つのレーザ・ビー
ムで同時に走査することができる。レーザ１０１および
１０５からのレーザ・ビームは、それぞれ偏向鏡１１３
および１１１上に示した方向「Ｓ」に走査されるが、レ
ーザ１０３および１０７からのビームは、それぞれ偏向
鏡１１５および１１７上の矢印「Ｓ′」で示したような
反対の方向に走査される。各レーザ・ビームは、ビーム
間の干渉を防ぐために、回転鏡１１０の別々の反射ファ
セットに導かれることが好ましい。

【００２８】図２に示した構成は、偏向ビームを光伝導
材料に比較的長い距離（すなわち、偏向鏡１１１と１１
７の距離）にわたって分散させるのに有効である。これ
は、プリンタの光伝導体部が、一般にレーザごとの専用
の現像部を備えているために有効なことがある。現像部
は、それらの現像部の間に、中間充電部を含み、ある一
定の最小距離を必要とするため、最初の現像部から最後
の現像部までの全体の距離はかなり長くなる。

【００２９】次に図３に移り、図２の走査部１００の概
略図を、さらに詳細な平面図で示す。図３は、さらに、
スキャナ部１００に含まれることが好ましい光学要素を
示す。この光学要素は、レーザによって生成されたレー
ザ・エネルギー・ビームを光伝導材料上に集束させるよ
うに位置決めされ構成された集光要素１３５および１３
７を含む。そのようなレンズは、一般に、「ｆ−θ」レ
ンズとして知られる。集光要素は、レーザが光伝導体表
面を横切ってデータのラスタ線を走査するときに、レー
ザからのレーザ・エネルギー・ビームの焦点を、ファセ
ットの相対的な角度の関数として補正する。

【００３０】集光要素１３５および１３７は、回転鏡の
反射ファセットから反射されたレーザ・エネルギー・ビ
ームを遮るように回転鏡１１０と偏向鏡の間に位置決め
される。集光要素は、投射されたレーザ・ビームを一点
に集束させ、集束要素がない場合に投射されたビームが
偏向鏡を斜めに走査される結果として生じる楕円形状を
解消する。集光要素は、また、投射されたビームが、光
伝導体表面に直角（垂直）でない角度で投射される場合
に生じる固有の楕円形状を解消することができる。これ
は、図３において、レーザ・ビームの平面において鏡の
面に対して斜めではなく直角に当たるように４つの偏向
鏡１１１、１１３、１１７および１１５を「まっぐにす
る」ことによって示される。

【００３１】図３に示した走査部は、各レーザ１０１お
よび１０５からのビーム「Ｗ」および「Ｘ」を集束する
第１の集束レンズ１３５と、各レーザ１０３および１０
７からのビーム「Ｙ」および「Ｚ」を集束する第２の集
束レンズ１３７とを含む。集束レンズ１３５および１３
７は、図に示したような単一レンズでもよく、あるいは
各レーザごとに１つの個別のレンズを含んでもよい。ま
た、レンズ１３５および１３７は、図４に示したよう
に、実際には単一の鋳型または金型で接合された２つの
個別の光学要素である複合レンズを含むことができる。

【００３２】また、走査部は、集光要素１３５および１
３７の他に、光アライメント要素１４１および１４３を
含むことが好ましい。光アライメント要素は、多面鏡１
１０の反射ファセットによって反射されたレーザ・エネ
ルギー・ビームを位置合わせするように位置決めされ構
成される。そのようなアライメントは、回転鏡のどの反
射ファセットがビームを反射したかに関係なく、ビーム
が光伝導材料上の同じ所定の相対線位置に導かれるよう
にするのに有利である。光アライメント要素は、回転鏡
の反射ファセット間の相対的研削誤差を補償するはたら
きをし、また回転鏡を支持する軸受の磨耗によって生じ
ることがあるアライメント誤差を除去するのに役立つ。
そのような誤差によって、一般に、ビームが光伝導体の
移動方向と垂直方向に偏向され、得られた印刷画像にモ
アレ干渉パターンが生じることがある。アライメント・
レンズは、一般に、走査線の端から端まで連続的にこの
補正を提供する円柱形のレンズを含む。回転鏡の反射フ
ァセットによって本来よりも高く導かれれるレーザ・エ
ネルギー・ビームは下方に修正され、本来よりも低く導
かれるビームは上方に修正される。反射ファセットによ
って適切に導かれたビームは、補正なしで光アライメン
ト要素を通過する。

【００３３】図３に示した走査部は、それぞれのレーザ
１０１および１０５からのビーム「Ｗ」および「Ｘ」を
位置合わせする第１のアライメント・レンズ１４１を含
む。走査部は、また、それぞれのレーザ１０３および１
０７からのビーム「Ｙ」および「Ｚ」を位置合わせする
第２のアライメント・レンズ１４３を含む。ビームのア
ライメントは、光伝導材料上の所定の相対線位置に対す
るものであることを理解されたい。本発明により、図３
に示したように各ビームごとに４つの個別のレンズでは
なく１つのレンズを使用して２つのレーザ・ビームを位
置合わせすることができる。

【００３４】次に図４に移り、本発明による走査部１０
０を備えたカラー・レーザ・プリンタ５０の側面概略図
を示す。プリンタ５０は、さらに、光伝導体部２００を
含む。図４に示した実施形態において、光伝導体部は、
光伝導材料（図示せず）を支持し現像部２０３、２０
５、２０６および２０７を通って矢印「Ｐ」で示した方
向に送るベルト２０１を含む。光伝導材料は、最初に、
充電装置２１０によってベース電位に充電される。光伝
導材料が、ベルト２０１上を移動するとき、現像部２０
３、２０５、２０６および２０７は、レーザからのレー
ザ・エネルギー・ビームによる光伝導材料の選択的な露
光に応じてトナーをベルトに付着させる。図示したよう
に、レーザ１０１は、一定の相対線位置２０２で光伝導
材料を露光し、レーザ１０５は、一定の相対線位置２０
４で光伝導材料を露光し、レーザ１０７は、一定の相対
線位置２０６で光伝導材料を露光し、レーザ１０３は、
一定の相対線位置２０８で光伝導材料を露光する。現像
部２０３、２０５、２０６および２０７は、イエロー、
マジェンタ、シアンおよびブラックのトナー色に対応す
ることができる。このようにして、同じ画素上で、ある
色を別の色の上に印刷することができる。それにより、
プリンタによって生成される色の美しさを高めることが
できる。このタイプの印刷は、「ドット・オン・ドッ
ト」または「ピクセル・オン・ピクセル」カラー印刷と
して知られる。しかしながら、既に現像されているトナ
ーの上に次の色を印刷する場合は、図４に示した構成で
は、既に付着されたトナーを介して光伝導材料を露光し
なければならない。

【００３５】また、光伝導体部２００は、それぞれの現
像装置２０５および２０９からトナーを付着される前に
光伝導材料を再充電する中間充電部２１１および２１３
を備えることがある。中間充電部を追加するかどうか
は、プリンタに選択されたトナーの電気特性によって決
まる。

【００３６】ベルト２０１が、光伝導材料の一部分をす
べての現像部を過ぎるまで移動させた後、現像剤が、ベ
ルト２０１から、画像を印刷する媒体「Ｉ」に転写され
る。この媒体「Ｉ」へのトナーの転写は、ベルト２０１
上の光伝導材料から媒体「Ｉ」にトナーを引き付けるの
に十分な電位を印加する転写部２１５によって行われ
る。トナーが媒体「Ｉ」に付着された後、トナーは、溶
融部２１９によって媒体に融着される。溶融は、熱およ
び／または圧力で行うことができる。次に、像が印刷さ
れた媒体は放出トレイ（図示せず）に送られ、そこでユ
ーザはその媒体を取ることができる。その後、光伝導体
ベルト２０１は、残留トナーを除去するためにクリーニ
ング部２１７でクリーニングされる。

【００３７】プリンタの現像部が走査部から独立してお
り、本発明の走査部を様々な現像部と一緒に使用できる
ことに注意されたい。図４に示したものと異なる現像部
を有するプリンタを示す２つの追加の実施形態につい
て、後で詳しく検討する。

【００３８】図４に示したプリンタ５０の走査部１００
は、前に図３に関して考察した構成要素と後で考察する
いくつかの追加の構成要素とを含む。図４の走査部１０
０は、回転多面鏡１１０を駆動するために使用できるモ
ータ１０２（文字「Ｍ」で示した）を示す。回転鏡１１
０は軸受で支持することができ、モータは、駆動シャフ
トによって回転鏡に結合された電気機械式モータでよ
い。また、モータは、磁気ドライブを含むことができ、
回転軸受は、磁界で懸架することができる。回転鏡１１
０の駆動力と鏡を支持する方式は、回転鏡の振動の制限
ならびに耐久性とコストの要件に基づいて選択される。

【００３９】レーザ・ビームのそれぞれの焦点経路は、
同じ長さであることが好ましい。焦点経路は、集束レン
ズ（１３５または１３７）のビームが出る点から光伝導
材料上の到達点（点２０２、２０４、２０６および２０
８）までの距離である。それぞれのレーザ・ビームの焦
点距離を等しく維持することにより、各画素の露光領域
がほぼ同じ直径になる。たとえば、集束レンズ１３５の
ビームが出る点１６１から光伝導体ベルト２０１上の点
２０２までレーザ・ビーム「Ｗ」が伝わる距離は、集束
レンズのビームが出る点１６２からベルト２０１上の点
までレーザ・ビーム「Ｘ」が移動する距離と同じである
ことが好ましい。同様に、レーザ・ビーム「Ｙ」および
「Ｚ」のこれに対応する距離は、互いに等しくかつビー
ム「Ｗ」および「Ｘ」の焦点距離と等しくなければなら
ない。この望ましい本質的に等しい焦点距離の特性を得
るために、補助的な偏向器を設けて、ハウジング１５０
内の幾何学的および空間的な要件を克服することができ
る。たとえば、補助的な偏向鏡１４５および１４７は、
各レーザ・ビーム「Ｘ」および「Ｚ」のそれぞれの焦点
経路を長くする。そのような補助的な偏向鏡を適切に位
置決めすることによって、レーザ・ビーム「Ｘ」および
「Ｚ」の焦点距離を長くして、それらをビーム「Ｗ」お
よび「Ｙ」の焦点距離と本質的に等しくすることができ
る

【００４０】図４では、集光要素１３５および１３７を
複合レンズとして示している。すなわち、集光要素１３
５および１３７はそれぞれ２つの光学要素を含み、この
２つの光学要素は１つの部に接合されている。この構成
により、集束レンズがハウジング１５０内に取り付けら
れたときに適切に位置合わせされる。すなわち、別々の
４つのレンズを位置合わせする必要がなく、２つの要素
を位置合わせするだけでよい。

【００４１】本発明の従来技術に勝る利点は、走査部の
レーザや他の構成要素に１つのハウジングを使用するこ
とにより、レーザ・ビームの焦点距離を長くすることが
できることである。図１の従来技術の走査部「Ｂ」を図
４の本発明の走査部１００と比較すると、従来技術内の
個別の走査部１１、１２、１３および１４が、本発明の
スキャナ部１００のハウジング１５０よりもレーザ・ビ
ームの焦点距離を長くするための空間が少ないことが分
かる。焦点距離を長くすることによる利点は、レーザ・
ビームに対して小さな補正を行って全体として同じ補正
効果が得られるように光学要素（集光要素と光アライメ
ント要素）を設計できることである。すなわち、長い焦
点距離における小さな補正によって、短い焦点距離にお
ける大きい補正と同じ最終的な補正効果を得ることがで
きる。レンズで行わなければならない補正が大きいほ
ど、レンズの複雑さと品質も高くなければならない。

【００４２】図４のハウジング１５０は、レーザ１０
１、１０３、１０５および１０７と、回転多面鏡１１０
と、モータ１０２と、集光要素１３５および１３７と、
光アライメント要素１４１および１４３と、偏向鏡１１
１、１１３、１１５、１１７、１４５および１４７をす
べて、互いと光伝導体部２００に対して一定の相対位置
で支持し固定する。図１に示した従来技術の走査部で
は、４つの走査部１１、１２、１３および１４はすべ
て、互いと光伝導体部「Ｃ」に対して位置合わせされな
けばならない。図４に示した本発明の走査部１００は、
現像部２００に対して位置合わせするだけでよい。ハウ
ジング１５０は、精密な鋳物を含むことが好ましい。そ
のような鋳物の一般的な材料は、アルミニウムとガラス
繊維入りポリカーボネートを含む。

【００４３】図５に移り、本発明による走査部１００を
有する電子写真式プリンタ５０の第２の実施形態を示
す。図５の走査部１００が、図４の走査部１００と同一
であることはすぐに理解されよう。図５のプリンタ６０
は、図４のプリンタ５０の現像部２００と異なる現像部
３００を含む。図５の現像部３００は、４つの露光現像
部３２０、３３０、３４０および３５０を含む。各露光
現像部は、光伝導材料（図示せず）を支持するそれ自体
の専用ドラム３２２を有する。ドラム３２２は、それぞ
れの露光現像部で回転する。このように、ドラムは複数
のトナーで現像されることはない。これは、光伝導体ベ
ルト２０１上の１つの位置を４つものトナーで現像する
ことができる図４の単一ベルト・タイプの現像部２００
と対照的である。図５の現像部３００において、各光伝
導体ドラム３２２は、まず、充電器３２４によってベー
ス電位に充電される。次に、各ドラムは、それぞれの専
用のレーザによって選択的に露光される。たとえば、レ
ーザ１０１が、位置３２１で露光現像部３２０のドラム
３２２を露光し、レーザ１０５が、位置３３１で露光現
像部３３０のドラム３２２を露光し、レーザ１０７が、
位置３４１で露光現像部３４０のドラム３２２を露光
し、レーザ１０３が、位置３５１で露光現像部３５０の
ドラム３２２を露光する。レーザによる露光の後、各ド
ラムは、現像装置３２３、３３３、３４３および３５３
を使用して個々に現像されトナーがドラム３２２に付着
される。次に、各ドラム３２２からのトナーが、方向
「Ｐ」に移動する転写ベルト３０５に転写される。４つ
の露現像部３２０、３３０、３４０および３５０はそれ
ぞれ、イエロー、マジェンタ、シアンおよびブラックの
色の転写ベルトへの付着に対応することができる。した
がって、本明細書で「光伝導材料」という表現を使用す
るとき、本明細書では、１つのベルトまたはドラム上に
支持されているか複数のドラム上に支持されているかに
関係なく、特に明示しない限りすべての光伝導材料を含
む。

【００４４】次に、転写ベルト３０５から媒体「Ｉ」へ
のトナーの転写が、現像部２００に関する前述の方法と
同じように達成される。すなわち、媒体「Ｉ」へのトナ
ーの転写は、転写ベルト３０５上の光伝導材料からのト
ナーを媒体「Ｉ」に引き付けるのに十分な電位を印加す
る転写部３１５によって行われる。トナーが媒体に付着
された後、そのトナーは、溶融部３１９によって媒体に
融着される。次に、得られた画像が印刷された媒体は、
放出トレイ（図示せず）に送られ、そこでユーザはその
媒体をピックアップすることができる。次に、転写ベル
トは、クリーニング部３１７でクリーニングされ残留ト
ナーが除去される。図５の現像部３００は、既にあるト
ナー上で光伝導材料を露光する必要がなく、一般に高品
質の最終画像が得られると考えられる。しかしながら、
この利益は、現像部２００を上回る現像部３００の複雑
さと比較されるべきである。いずれにしても、本発明の
スキャナ部は、どちらの現像部でも動作する。

【００４５】次に、図６に移り、本発明による走査部５
００を有する電子写真式プリンタ７０の第３の実施形態
を示す。プリンタ７０は、光伝導材料（図示せず）を支
持する単一の光伝導体ドラム４０１を含む現像部４００
を有する。現像部は、さらに、４つの現像充電部４０
３、４０５、４０７および４０９を含む。それぞれの現
像充電部４０３、４０５、４０７および４０９よりも前
に、ドラム４０１上の光伝導材料は、レーザ１０１、１
０５、１０７または１０３のうちの１つによってそれぞ
れ露光される。最初の露光位置よりも前に、光伝導体
は、充電部４１０によってベース電荷に充電される。第
１の現像露光部において、レーザ１０１によって光伝導
材料に与えられる選択的な露光情報に対応するカラー・
トナーが、現像装置４０３によって光伝導体ドラム４０
１に付着される。次に、光伝導体ドラムは、レーザ１０
５によって露光される前にベース電位に再充電される。
レーザ１０５による露光の後、レーザ１０５によって光
伝導材料に付与された選択的露光情報に対応するカラー
・トナーが、現像装置４０５によって光伝導体ドラム４
０１に付着される。現像装置部４０７および４０９は、
現像装置部４０９が、光伝導材料をトナーで現像した後
で再充電しないことを除き、類似の露光機能、現像機能
および再充電機能を実行する。

【００４６】４つの現像部４０３、４０５、４０７およ
び４０７のすべてによる露光と現像の後で、光伝導体ド
ラム４０１に生じた像が、前述の方式で媒体「Ｉ」に転
写される。すなわち、媒体「Ｉ」へのトナーの転写は、
ドラム４０１上の光伝導材料からのトナーを媒体「Ｉ」
に引き付けるのに十分な電位を印加する転写部４１５に
よって実行される。トナーが媒体に付着された後、トナ
ーは、溶融部４１９によって媒体に融着される。次に、
画像が印刷された媒体は、放出トレイ（図示せず）に送
られ、そこでユーザは媒体を取り出すことができる。そ
の後で、ドラム４０１は、クリーニング部４１７でクリ
ーニングされ、残留トナーが除去される。既に現像した
トナーの上に次の色を印刷する場合に、この構成では、
既に付着したトナーを通して光伝導材料を露光しなけれ
ばならないため、図６に示した現像部４００は、図４の
現像装置システム２００とよく似ている。

【００４７】図６のプリンタ７０の走査部５００は、図
４と図５に示した前の実施形態の走査部１００と類似し
ている。しかしながら、様々な構成要素のハウジング５
５０は、現像部４００の大きいドラム４０１を収容でき
るように、図６に示したくぼんだ形または湾曲した形に
構成されることが好まい。さらに、レーザから光伝導体
ドラム４０１にレーザ・エネルギー・ビームを導くため
に、偏向鏡５５１、５５２、５５３および５５４を追加
することができる。

【００４８】図２〜図６はすべて、４レーザのスキャナ
部の実施形態を示しているが、代替実施形態では、走査
部は、２つのレーザだけを含んでもよい。図４に移り、
そのような２レーザ走査部は、走査部１００から、レー
ザ１０３と１０７、光学要素１３７と１４３、ならびに
偏向鏡１１５、１１７および１４７が削除される。した
がって、走査部がきわめて簡略化される。しかしなが
ら、２レーザ・スキャナは、一般に、媒体に印刷できる
色の数、得られる画像の品質および／または画像を印刷
できる速度を制限する。

【００４９】本発明のもう１つの実施形態では、レーザ
からのビームを回転鏡の１つの反射ファセットに当てて
光伝導材料上を２回走査できるように、レーザのうちの
少なくとも１つを回転鏡に対して位置決めすることがで
きる。図７に、そのような実施形態を示す。図７は、図
３の４つのレーザを２つのレーザ７０１および７０２と
置き換えたこと以外、図３に示したものと類似の走査部
の平面図を示す。レーザ７０１および７０２は、レーザ
・ビームが、最初にレーザ・ビームを回転鏡の一方の側
にある一方の組の光学要素と偏向鏡に投射しまた次に回
転鏡の他方の側にある他方の組の光学要素と偏向鏡に投
射する掃引で回転三面鏡７１０によって走査されるよう
に向けられる。たとえば、反射ファセット７０３は、前
半７０４と後半７０５からなる。レーザ７０２からのビ
ームが、ファセット７０３の前半７０４に当たるとき、
そのビームは、光学要素１４３と７３７および偏向鏡１
１５の方に導かれる。一方、レーザ７０２からのビーム
がファセット７０３の後半７０５に当たるとき、そのビ
ームは、図７にビーム「Ｘ」で示したように、光学要素
１４１と７３５および偏向鏡１１３の方に導かれる。こ
のように、２つのレーザだけを使用して４つの走査を行
うことがでできる。また、この構成において、４つの多
面反射面を有する回転可能な鏡を使用することができ
る。しかしながら、この構成では、多面体の面の数が少
ないほど走査時間が短くなる。

【００５０】図７の構成を使用するとき、ｆ−θ集光要
素は、図３の４レーザ・システムに関して示したものと
異なる。図７に示したように、集光要素１３５は、ビー
ム「Ｗ」を遮断するように意図される。光学要素は、反
射面のビームの入射角が大きくなるほど厚くなる。した
がって、ビーム「Ｘ」には、本質的に水平線に関して反
射されること以外レンズ７３５と類似の補足的な集光要
素が必要である。これは、集光要素７３７にも当てはま
る。図８に、レンズ７３５の例を示す。図８のレンズ７
３５は、複合レンズであり、図７のビーム「Ｗ」を集束
する第１の要素７３２と、ビーム「Ｘ」を集束する第
２の要素７３４とを含む。この場合、レンズ７３５は、
１８０度回転することができ、集光要素７３７に使用す
ることができる。

【００５１】次に、図９に移り、２つのレーザと１つの
平らな反射面を使用して４ビーム走査を実現する代替実
施形態を示す。図９の走査部８００は、簡略化した概略
側面図で示され、図を簡単にするために、集光要素、光
アライメント要素、および反射鏡は示されていない。し
かしながら、これらの要素が、示した実施形態の実現に
含まれることを理解されたい。図９に示したように、走
査部８００は、１つの反射面８０４を有する回転可能な
１つの平らな鏡８１０と、２つのレーザ８１２および８
１４を含む。反射面８０４は、それぞれのレーザ８１２
および８１４からのビーム「Ｄ」および「Ｅ」に対して
斜めに取り付けられる。平らな反射面８０４は、レーザ
８１２および８１４から投射されるレーザ・ビーム
「Ｄ」および「Ｅ」の方向に対して４５度の角度で取り
付けられることが好ましい。モータ８０２は、反射面８
０４を、レーザ・ビーム「Ｄ」および「Ｅ」の方向と平
行な軸８０３のまわりに回転させる。第１の位置「Ｇ」
において、それぞれのレーザ８１２および８１４からの
ビーム「Ｄ」および「Ｅ」は、それぞれ反射ビーム
「Ｆ」および「Ｊ」として第１の方向に反射され、次に
偏向鏡（図示せず）によって光伝導体上の第１と第２の
位置に反射させることができる。反射面８０４が軸８０
３のまわりに回転するとき、ビーム「Ｆ」および「Ｊ」
が、光伝導体を走査する。

【００５２】また、反射面８０４は、位置「Ｇ」として
示した位置から１８０度回転された後の位置「Ｈ」に示
される。位置「Ｈ」において、レーザ・ビーム「Ｄ」
および「Ｅ」は、ビーム「Ｆ」および「Ｊ」と反対方向
のそれぞれビーム「Ｆ′」および「Ｊ′」として反射さ
れ、したがって、ビーム「Ｆ」および「Ｊ」と異なる光
伝導体上の位置に導くことができる。反射面８０４が、
軸８０３のまわりに回転されるとき、ビーム「Ｆ′」お
よび「Ｊ′」は、光伝導体を走査する。このようにし
て、１つの平らな反射面と２つのレーザを使用して、４
つのビームを提供して光伝導体を走査することができ
る。

【００５３】方法本発明は、さらに、カラー画像を光伝導材料上に走査す
る方法を含む。この方法は、いくつかの構成要素を特定
の順序で提供する第１の組のステップを含む。そのよう
な第１のステップには、光伝導材料にカラー・トナーを
引き付けるために電荷を選択的に配置することができる
光伝導材料を提供する操作が含まれる。前に説明したよ
うに、光伝導材料は、１つのベルトまたはドラムあるい
は複数のドラム上に提供することができる。この方法
は、さらに、光伝導材料に電荷を選択的に配置するため
にパルス化したレーザ・ビームを生成することができる
少なくとも第１と第２のレーザを提供する操作を含む。
この方法は、４つのレーザを提供する操作を含むことが
好ましい。しかしながら、前に説明したように、この方
法は、２つのレーザでも実施することができる。最後
に、第１の一連のステップは、多角形の面に対応する複
数の反射ファセットを有する回転する多面鏡を提供する
操作を含む。回転鏡は、少なくとも４つの反射ファセッ
トを有することが好ましい。パルス化したレーザ・ビー
ムを生成するレーザのパルス化は、最終的な像または印
刷を生成するために使用される記憶されたディジタル・
ラスタ画像データに従う。

【００５４】次の一連のステップは、レーザのうちの１
つによって第１のパルス化したレーザ・ビームを生成
し、レーザのうちの別の１つによって第２のパルス化し
たレーザ・ビームを生成する操作を含む。その場合、第
１のレーザ・ビームは、第１のパルス・レーザ・ビーム
を光伝導材料上の第１の所定の相対線位置に反射させる
多面鏡の第１の反射ファセットに導かれる。第２のレー
ザ・ビームは、第２のパルス・レーザ・ビームを光伝導
材料上の第２の所定の相対線位置に反射させる多面鏡の
第２の反射ファセットに導かれる。前述のように、光伝
導材料は、そのような所定の線位置に対して移動され、
レーザ・ビームは、前に説明しまた後で詳しく説明する
ような線位置に沿って走査することが分かる。

【００５５】この方法の次のステップは、第１と第２の
パルス・レーザ・ビームが、光伝導材料上の第１と第２
の所定の線位置に沿って光伝導材料を横切って移動する
ように多面鏡を回転させる操作を含む。これにより、光
伝導材料が、カラー・トナーを引きつけるために電荷に
よってそれぞれの線位置に沿って選択的に配置または露
光される。

【００５６】次に、光伝導材料が所定の線位置に対して
進められ、前述のようにレーザ・パルスを生成し多面鏡
を回転させるステップが繰り返される。その後、カラー
・トナーを現実の媒体に転写して、最終的なカラー画像
を生成することができる。

【００５７】以上、本発明の実施例について詳述した
が、以下、本発明の各実施態様の例を示す。

【００５８】（実施態様１）以下の（ａ）および（ｂ）
を備えるカラー・レーザ・プリンタ（５０，６０，７
０）、（ａ）印刷するカラー画像を表す選択的な方法で
複数のカラー・トナー受け取り露光されるように構成さ
れた光伝導材料を含む光伝導体部（２００，３００，４
００）と、（ｂ）以下の（ｂ−1）および（ｂ−２）を
備える走査部とを含み、（ｂ−１）前記光伝導材料を選
択的に露光するように光伝導体（２００，３００，４０
０）部分に導かれるレーザ・エネルギーのパルス・ビー
ムを生成するようにそれぞれ構成された複数のレーザ
（１０１，１０３，１０５および１０７）と、（ｂ−
２）多角形（１１０）の選択された面に対応する複数の
反射ファセット（１１９，１２１，１２３および１２
７）を有し、回転する多面鏡（１１０）とを含み、前記
多面鏡（１１０）は、複数のレーザ（１０１，１０３，
１０５および１０７）と前記光伝導体部（２００，３０
０，４００）に対して位置決めされ、前記レーザ（１０
１，１０３，１０５および１０７）のそれぞれからのレ
ーザ・エネルギーのパルス・ビームが、前記多面鏡（１
１０）の前記反射ファセット（１１９，１２１，１２３
および１２７）によって、前記光伝導材料上の所定の相
対線位置に反射され、それぞれの所定の相対線位置が、
選択されたレーザと関連付けられ、さらに、前記多面鏡
（１１０）が回転するときに、前記反射ファセット（１
１９，１２１，１２３および１２７）が、曲線経路に沿
って移動され、前記レーザ（１０１，１０３，１０５お
よび１０７）のそれぞれからのレーザ・エネルギー・ビ
ームが、反射ファセット（１１９，１２１，１２３およ
び１２７）から様々に反射され、それにより前記光伝導
材料上の対応する所定の相対線位置に沿って移動し、前
記光伝導材料上に線を選択的に露光するカラー・レーザ
・プリンタ（５０，６０，７０）。

【００５９】（実施態様２）前記レーザ（１０１，１０
３，１０５および１０７）のうちの選択されたレーザに
よって生成されたレーザ・エネルギー・ビームを、前記
光伝導材料上に集束させるように位置決めされ構成され
た集光要素（１３５，１３７）をさらに含む実施態様１
に記載のカラー・レーザ・プリンタ（５０，６０，７
０）。

【００６０】（実施態様３）前記レーザ（１０１，１０
３，１０５および１０７）のうちの選択されたレーザに
よって生成され、前記多面鏡（１１０）の前記反射ファ
セット（１１９，１２１，１２３および１２７）によっ
て、前記レーザ（１０１，１０３，１０５および１０
７）のうちの前記選択されたレーザと関連した所定の線
位置に反射される、レーザ・エネルギー・ビームを調整
するように位置決めされ構成された光アライメント要素
（１４１，１４３）をさらに含む実施態様１および２に
記載のカラー・レーザ・プリンタ（５０，６０，７
０）。

【００６１】（実施態様４）前記レーザ（１０１，１０
３，１０５および１０７）のそれぞれが、前記多面鏡
（１１０）の反射ファセット（１１９，１２１，１２３
および１２７）が任意の時間に複数のレーザ・ビームを
反射しないように、前記回転多面鏡（１１０）に対して
位置決めされる実施態様１から３に記載のカラー・レー
ザ・プリンタ。

【００６２】（実施態様５）前記レーザ（１０１，１０
３，１０５および１０７）と前記回転多面鏡（１１０）
が、単一のハウジング（１５０，５５０）内に取り付け
られた実施態様１から４に記載のカラー・レーザ・プリ
ンタ（５０，６０，７０）。

【００６３】（実施態様６）前記単一のハウジング（１
５０，５５０）が、精密な鋳物を含む実施態様に記載５
に記載のカラー・レーザ・プリンタ（５０，６０，７
０）。

【００６４】（実施態様７）各レーザ（１０１，１０
３，１０５および１０７）の焦点距離の長さがほぼ等し
い実施態様１から６に記載のカラー・レーザ・プリンタ
（５０，６０，７０）。

【００６５】（実施態様８）前記反射ファセット（１１
９，１２１，１２３および１２７）から反射される前記
レーザ・ビームを、前記光伝導材料上の前記所定の相対
線位置に導き、ほぼ等しい長さの焦点距離を生成するよ
うに位置決めされた構成された複数の偏向鏡（１１１，
１１３，１１５，１１７，１４５および１４７）をさら
に含む実施態様１から７に記載のカラー・レーザ・プリ
ンタ（５０，６０，７０）。

【００６６】（実施態様９）前記光伝導体部（２００）
が、（ａ）前記光伝導材料を支持する連続する回転ベル
ト（２０１）と、（ｂ）複数の現像部（２０３，２０
５，２０７および２０９）とを含み、前記各現像部が、
回転ベルト（２０１）の近くで、かつ前記レーザ（１０
１，１０３，１０５および１０７）のうちの前記選択さ
れたレーザと関連した光伝導材料上の所定の相対線位置
のうちの対応する位置に隣接して固定式に位置決めさ
れ、前記各現像部（２０３，２０５，２０７および２０
９）が、前記隣接する対応する所定の相対線位置におい
て前記光伝導材料上の選択的に露光された線に選択的に
カラー・トナーを引き付けるように構成された実施態様
１から８に記載のカラー・レーザ・プリンタ（５０）。

【００６７】（実施態様１０）前記光伝導体部（３０
０）が、（ａ）連続した回転転写ベルト（３０５）と、
（ｂ）複数の露光現像部（３２０，３３０，３４０およ
び３５０）を含み、前記各露光現像部が、前記光伝導材
料の一部分を支持する回転ドラム（３２２）を含み、前
記各露光現像部が、前記レーザ（１０１，１０３，１０
５および１０７）のうちの選択されたレーザと関連した
前記光伝導材料上の前記所定の相対線位置に対応する位
置（３２１，３３１，３４１および３５１）において前
記転写ベルト（３０５）の近くに固定式に位置決めさ
れ、前記各露光現像部（３２０，３３０，３４０および
３５０）が、前記対応する所定の相対線位置において前
記光伝導材料上の選択的に露光された線にカラー・トナ
ーを選択的に引き付け、前記選択的に引き付けられたカ
ラー・トナーを前記転写ベルトに転写する実施態様１か
ら８に記載のカラー・レーザ・プリンタ（６０）。

【００６８】以上の発明は、特定の実施形態とその例に
関して詳細に説明したが、本発明は、本明細書に示し説
明した特定の実施形態および例だけでなく、本明細書に
提供された開示によって表された一般的な新規な概念を
含むことを理解されたい。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来技術のカラー・レーザ・プリンタの概略
側面図である。

【図２】本発明による概念を示す概略平面図である。

【図３】図２に光学要素を追加した概略平面図であ
る。

【図４】プリンタの光伝導体部に光伝導体ベルトを使
用する本発明の１つの実施形態を示す概略側面図であ
る。

【図５】プリンタの光伝導体部に個別の光伝導体と転
写ベルトを使用する本発明の第２の実施形態を示す概略
側面図である。

【図６】プリンタの光伝導体部に大きい光伝導体ドラ
ムを使用する本発明の第３の実施形態を示す概略側面図
である。

【図７】レーザと回転鏡の方向が異なる場合の実施例
を示す概略平面図である。

【図８】本発明の１つの実施形態で集光要素として使
用することができる複合レンズの斜視図である。

【図９】１つの平らな反射面と２つのレーザを使用し
て４つの走査ビームを生成する本発明のもう１つの実施
形態を示す概略側面図である。

【符号の説明】

５０，６０，７０：カラー・レーザ・プリンタ１００：走査部１０１，１０３，１０５，１０７：レーザ１１０：多面鏡１１１，１１３，１１５，１１７，１４５，１４７：偏
向鏡１１９，１２１，１２３，１２７：反射ファセット１３５，１３７：集光要素１４１，１４３：光アライメント要素１５０，５５０：ハウジング２００，３００，４００：光伝導体部２０１：回転ベルト２０３，２０５，２０７および２０９：現像部３２０，３３０，３４０および３５０：露光現像部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｎ 1/23 １０３Ｈ０４Ｎ 1/04 １０４Ａ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】以下の（ａ）および（ｂ）を備えるカラー
・レーザ・プリンタ、（ａ）印刷するカラー画像を表す
選択的な方法で複数のカラー・トナー受け取り露光され
るように構成された光伝導材料を含む光伝導体部と、
（ｂ）以下の（ｂ−1）および（ｂ−２）を備える走査
部とを含み、（ｂ−１）前記光伝導材料を選択的に露光
するように光伝導体部分に導かれるレーザ・エネルギー
のパルス・ビームを生成するようにそれぞれ構成された
複数のレーザと、（ｂ−２）多角形の選択された面に対
応する複数の反射ファセットを有し、回転する多面鏡と
を含み、前記多面鏡は、複数のレーザと前記光伝導体部
に対して位置決めされ、前記レーザのそれぞれからのレ
ーザ・エネルギーのパルス・ビームが、前記多面鏡の前
記反射ファセットによって、前記光伝導材料上の所定の
相対線位置に反射され、それぞれの所定の相対線位置
が、選択されたレーザと関連付けられ、さらに、前記多
面鏡が回転するときに、前記反射ファセットが、曲線経
路に沿って移動され、前記レーザのそれぞれからのレー
ザ・エネルギー・ビームが、反射ファセットから様々に
反射され、それにより前記光伝導材料上の対応する所定
の相対線位置に沿って移動し、前記光伝導材料上に線を
選択的に露光するカラー・レーザ・プリンタ。
【請求項２】前記レーザのうちの選択されたレーザによ
って生成されたレーザ・エネルギー・ビームを、前記光
伝導材料上に集束させるように位置決めされ構成された
集光要素をさらに含む請求項１に記載のカラー・レーザ
・プリンタ。
【請求項３】前記レーザのうちの選択されたレーザによ
って生成され、前記多面鏡の前記反射ファセットによっ
て、前記レーザのうちの前記選択されたレーザと関連し
た所定の線位置に反射される、レーザ・エネルギー・ビ
ームを調整するように位置決めされ構成された光アライ
メント要素をさらに含む請求項１および２に記載のカラ
ー・レーザ・プリンタ。
【請求項４】前記レーザのそれぞれが、前記多面鏡の反
射ファセットが任意の時間に複数のレーザ・ビームを反
射しないように、前記回転多面鏡に対して位置決めされ
る請求項１から３に記載のカラー・レーザ・プリンタ。
【請求項５】前記レーザと前記回転多面鏡が、単一のハ
ウジング内に取り付けられた請求項１から４に記載のカ
ラー・レーザ・プリンタ。
【請求項６】前記単一のハウジングが、精密な鋳物を含
む請求項に記載５に記載のカラー・レーザ・プリンタ。
【請求項７】各レーザの焦点距離の長さがほぼ等しい請
求項１から６に記載のカラー・レーザ・プリンタ。
【請求項８】前記反射ファセットから反射される前記レ
ーザ・ビームを、前記光伝導材料上の前記所定の相対線
位置に導き、ほぼ等しい長さの焦点距離を生成するよう
に位置決めされた構成された複数の偏向鏡をさらに含む
請求項１から７に記載のカラー・レーザ・プリンタ。
【請求項９】前記光伝導体部が、（ａ）前記光伝導材料
を支持する連続する回転ベルトと、（ｂ）複数の現像部
とを含み、前記各現像部が、回転ベルトの近くで、かつ
前記レーザのうちの前記選択されたレーザと関連した光
伝導材料上の所定の相対線位置のうちの対応する位置に
隣接して固定式に位置決めされ、前記各現像部が、前記
隣接する対応する所定の相対線位置において前記光伝導
材料上の選択的に露光された線に選択的にカラー・トナ
ーを引き付けるように構成された請求項１から８に記載
のカラー・レーザ・プリンタ。
【請求項１０】前記光伝導体部が、（ａ）連続した回転
転写ベルトと、（ｂ）複数の露光現像部を含み、前記各
露光現像部が、前記光伝導材料の一部分を支持する回転
ドラムを含み、前記各露光現像部が、前記レーザのうち
の選択されたレーザと関連した前記光伝導材料上の前記
所定の相対線位置に対応する位置において前記転写ベル
トの近くに固定式に位置決めされ、前記各露光現像部
が、前記対応する所定の相対線位置において前記光伝導
材料上の選択的に露光された線にカラー・トナーを選択
的に引き付け、前記選択的に引き付けられたカラー・ト
ナーを前記転写ベルトに転写する請求項１から８に記載
のカラー・レーザ・プリンタ。