JP2002258183A - 光走査装置及び画像形成装置 - Google Patents
光走査装置及び画像形成装置Info
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- JP2002258183A JP2002258183A JP2001056304A JP2001056304A JP2002258183A JP 2002258183 A JP2002258183 A JP 2002258183A JP 2001056304 A JP2001056304 A JP 2001056304A JP 2001056304 A JP2001056304 A JP 2001056304A JP 2002258183 A JP2002258183 A JP 2002258183A
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Abstract
ラーを用い、その小型化、高速化のメリットが活かせる
と共に、低電力で高速記録ができ、良好な画像品質が得
られる。 【解決手段】 本発明の光走査装置は、画像データに応
じて変調する発光源と、支持基体に設けられた一対のト
ーションバーで支持され、トーションバーを回転軸とし
て揺動可能としてなる可動ミラーと、トーションバーを
挟む可動ミラーの両端部に設けられ、印加する駆動電圧
を切り換えることで、支持基板と可動ミラーとの間に引
力又は反発力を周期的に発生させて可動ミラーを揺動さ
せる可動ミラー揺動手段とを有する単位モジュールを、
主走査方向に複数配列し、発光源から射出された光ビー
ムを揺動する可動ミラーによって主走査方向に走査させ
て各々の被走査域をつなぎ合わせて画像記録を行う。
Description
形成装置に関し、詳細には特にデジタル複写機、及びレ
ーザプリンタ等の画像形成装置の書込系に用いられる光
走査装置に関する。
してポリゴンミラーやガルバノミラーが知られている。
この内、ガルバノミラーは磁界中に軸支された可動コイ
ルに電流を流して電磁力を発生させ、その回転トルクと
戻しばねとの平衡関係で可動コイルを往復回転させる方
式で、ポリゴンミラーに比べ構成が簡単で小型化できる
という利点がある。
い特許第2,722,314号明細書に開示されるよう
にSi基板上に可動ミラーと当該可動ミラーを軸支する
トーションバーを一体形成したガルバノミラーが提案さ
れている。また、特許第3,011,144号明細書に
開示されるように静電引力を利用して可動ミラーを揺動
する方式もある。これらの方式によれば、高速動作が可
能で、かつ生産性の高い偏向器を得ることができる。
する方式においては、可動ミラーに与える引力または反
発力の周期を可動ミラーの固有振動数に合わせて共振振
動させることで、ポリゴンミラーよりも高速でビームを
走査することが可能であるという利点がある。
可動ミラーを支えるトーションバーの弾性係数G、断面
2次モーメントI、長さLで決まるばね定数Kと与えら
れるトルクTにより以下の式で表される。
ーメントJとすると
は相反する関係のため、一般に振れ角は10°以下程度
でポリゴンミラーと同程度(40°程度)まで走査角を広
げるのは物性上困難とされる。このため、ポリゴンミラ
ーの代用として記録幅を確保するには光路長(偏向面と
被走査面との間の距離)を長くとる必要があり偏向器と
しては微小となるが光走査装置全体としては大型化して
しまうという欠点があった。
ものであり、共振振動によって揺動する可動ミラーを用
い、その小型化、高速化のメリットが活かせると共に、
低電力で高速記録ができ、良好な画像品質が得られる光
走査装置及び画像形成装置を提供することを目的とす
る。
めに、画像データに応じて変調する発光源と、支持基体
に設けられた一対のトーションバーで支持され、トーシ
ョンバーを回転軸として揺動可能としてなる可動ミラー
と、トーションバーを挟む可動ミラーの両端部に設けら
れ、印加する駆動電圧を切り換えることで、支持基板と
可動ミラーとの間に引力又は反発力を周期的に発生させ
て可動ミラーを揺動させる可動ミラー揺動手段とを有す
る単位モジュールを、主走査方向に複数配列し、発光源
から射出された光ビームを揺動する可動ミラーによって
主走査方向に走査させて各々の被走査域をつなぎ合わせ
て画像記録を行うことに特徴がある。よって、一走査を
分割し単位モジュールあたりの走査幅を小さくすること
で、共振を利用して揺動できる範囲内に可動ミラーの振
れ角を抑えられ、走査周波数を上げることができ高速化
できるうえ、起動時に与える電力も小さくて済むので省
電力化できる。
可動ミラーの揺動量に応じて可変する画素周波数可変手
段を有することにより、振動周波数の修正に伴う記録幅
(倍率)のずれを補正できるので隣接するモジュールとの
画像端の継ぎ目を一致させ、良好な画像を得ることがで
きる。
れた光ビーム位置を検出するビーム検出手段を走査開始
端及び走査終端の各々に設け、各ビーム検出手段の間の
走査時間を基準として画素周波数可変手段による画素周
波数を可変することにより、走査時間を計測し、その結
果に応じて記録ドット位置のずれを補正するので、環境
変化や経時変化があっても記録幅を安定的に保ち、隣接
するモジュールとの画像端の継ぎ目を一致させ、良好な
画像を得ることができる。
する画素周波数を一走査内で複数段階に可変することに
より、空気抵抗などによるミラー揺動速度の理想変位角
速度からのずれに伴う記録ドット位置のずれを補正でき
るので、被走査面での等速性を確保できドット位置ずれ
のない良好な画像を得ることができる。
るために発光源に供給する駆動電流を可変する駆動電流
可変手段を有し、画素周波数に対応して駆動電流を可変
することにより、画素周波数の変化に伴う1ドットの点
灯時間のずれに対応して光量を可変したので、その積分
で表される被走査面を露光するエネルギーを均一化で
き、濃度むらのない良好な画像を得ることができる。
向された光ビーム位置を検出するビーム検出手段を各単
位モジュール毎に各走査開始端に設け、可動ミラー揺動
手段に印加する駆動電圧のタイミングを基準としてビー
ム位置検出手段から出力される検出信号のうち、画像書
き出しの基準信号として用いる検出信号を切替えること
により、駆動電圧のタイミングでビーム検出手段で検出
されるビームの走査方向を判別できるので、双方向での
走査によっても、誤検知されることなく各走査に対応し
て確実に検出信号を得ることができる。
向された光ビーム位置を検出するビーム検出手段を各単
位モジュール毎に設け、ビーム検出手段の検出面内で折
り返して往復走査することにより、ビーム検出手段内で
折り返し双方向で単一の検出信号しか得られないように
したので、ビームの走査方向を判別しなくても各走査に
対応して確実に検出信号を得ることができる。
の間で副走査方向に一走査ピッチずつずらして単位モジ
ュールを配列すると共に、ミラー揺動手段に印加する駆
動電圧のタイミング位相を略一致することにより、分割
位置において良好に画像を継ぎ合わせることができるう
え、一方の単位モジュールの終端を走査途中のビームと
他方の単位モジュールの開始端を走査途中のビームが重
複して同じビーム検出手段に入射するのを防止でき、各
走査に対応して確実に検出信号を得ることができる。
光ビームを可動ミラーで往復偏向し被走査域を双方向に
光走査すると共に、画像データを一走査おきに一時保存
する一対のバッファ手段を有し、各バッファ手段から読
み出される画像データ順を反転させて、ミラー揺動手段
に印加する駆動電圧のタイミングを基準として読み出す
バッファ手段を交互に切替えることにより、印加する駆
動電圧タイミングでビームの走査方向を判別できるの
で、双方向での走査によっても記録画像データの正反転
を誤ることなく各走査の同期検知信号(走査開始端での
ビーム位置検出信号)に対応して確実に割り振ることが
できる。
単色の画像形成を行う画像形成部に対して、1ライン分
の画像データをモジュール数に分割して画像記録を行う
ことに特徴がある。
フルカラー画像を形成する各色毎の画像形成部の各々に
配備し、各色に対応した画像データにより個別に画像記
録を行うことに特徴がある。
フルカラー画像を形成する各色毎の画像形成部に対して
共用配備し、各色に対応した画像データにより時系列に
画像記録を行うことに特徴がある。
フルカラー画像を形成する各色毎の画像形成部の1又は
複数色に対して共用配備し、各色に対応した画像データ
により時系列に画像記録を行うことに特徴がある。
タに応じて変調する発光源と、支持基体に設けられた一
対のトーションバーで支持され、トーションバーを回転
軸として揺動可能としてなる可動ミラーと、トーション
バーを挟む可動ミラーの両端部に設けられ、印加する駆
動電圧を切り換えることで、支持基板と可動ミラーとの
間に引力又は反発力を周期的に発生させて可動ミラーを
揺動させる可動ミラー揺動手段とを有する単位モジュー
ルを、主走査方向に複数配列し、発光源から射出された
光ビームを揺動する可動ミラーによって主走査方向に走
査させて各々の被走査域をつなぎ合わせて画像記録を行
う。
置の構成を示す分解斜視図である。図2は本実施例の光
走査装置の構成を示す断面図である。なお、両図に示す
第1の実施例の光走査装置は可動ミラー100を静電引
力で駆動する方式である。両図において、ミラー基板1
06は第1のSi基板102及び第2のSi基板103
を接合して構成される。可動ミラー100及び可動ミラ
ー100を軸支するトーションバー101は第1のSi
基板102をエッチングにより貫通して形成する。中央
部には金属被膜を蒸着するなどしてミラー面を形成し、
トーションバー101を挟んでミラーの両端部は櫛形に
凹凸のある平面形状となし、その側面には電極104を
形成する。第2のSi基板103にはミラー部の揺動空
間として上記櫛形に合わせて数十μmの間隔をもって互
い違いに重なり合う凹凸のある斜面を形成した台形断面
の凹部が設けられ、可動ミラー100の支持基板をな
す。上記凹凸斜面とその側面には台形断面の底面にかけ
て電極104に対向して固定電極105、118を形成
しており、この固定電極105、118に交互に電圧を
印加することにより電極間で静電引力を発生させ可動ミ
ラー100を揺動することができる。
入力される駆動周波数に応じて固定電極105,118
への印加電圧をスイッチングする駆動回路114を堆積
して形成している。光源基板107は焼結金属等で形成
し、接合面と垂直に形成したLD実装面にLDチップ1
08を、また位置決め溝109に円筒状のカップリング
レンズ110を接合してなる。カップリングレンズ11
0は2群構成で前玉を軸対称の非球面レンズと、後玉を
副走査方向に曲率を有するシリンダレンズとに形成され
たレンズである。溝109はカップリングレンズ110
の円筒外周面が当接した際、光軸がLDチップ108の
発光点に合うように幅が設定されている。また、光軸方
向の調整にて発散光束を主走査方向には略平行光束に、
副走査方向には集束光束となし各々接着固定する。スペ
ーサ基板111はSi基板の中央部をエッチングにより
貫通した枠状となし、内側端面の一辺にはLDチップ1
08からのビームを下向きに折り返すミラー斜面11
2、対向する端面にはLDチップ108の背面光を受光
するPD113がGaAs層等を堆積して形成されてい
る。端子基板116はセラミック等で形成され、ワイヤ
ボンディング等で上記したLDチップ108、PD11
3、駆動回路114との配線を行う複数のリード端子1
15を備え、外部回路への接続を行う。そして、ミラー
基板106、光源基板107、スペーサ基板111は順
に端子基板116上に重ね合せて接合され、板ガラス等
の窓基板117で封止して光走査装置の単位モジュール
を構成する。
ジュールによれば、LDチップ108より射出された光
ビームはカップリングレンズ110、端面ミラー112
を介して可動ミラー100に入射される。可動ミラー1
00はトーションバー101を回転軸として往復振動
し、可動ミラー100に入射されたビームは上向きに反
射、偏向されて、単位モジュールより射出され走査され
る。射出されるビーム径は上記したミラー斜面112又
は可動ミラー100の外径を所定サイズとし、その外径
より大きなビームを照射して反射された部分のみを取り
出すことにより規定される。
光走査装置の単位モジュールを複数、例えば図3に示す
ように3基の単位モジュール208,209,210を
配列して光走査装置を構成する。単位モジュール208
において走査されたビームは走査レンズ201、202
により被走査面203に結像され画像記録が行われる。
図3に示す例では1ライン分の記録幅を3基の単位モジ
ュール208〜210で分割して記録するようにしてお
り、単位モジュール208〜210は回路基板204上
に主走査方向を合わせて配列される。各単位モジュール
では可動ミラーの往復振動により双方向に画像が記録さ
れるが、例えば単位モジュール208においてその画像
記録域外の両端に配備したミラー205,213により
回路基板204方向へ折り返して、回路基板上に実装し
たPD206,207により往復各々の走査開始側、走
査終端側のビーム位置検出を行う。単位モジュール20
9,210も同様であるので説明を省略する。
は±5°で、その内±3°(θ)を被走査域に、その外側
の3〜5°での走査角内にPD206,207を配置す
る。隣接する単位モジュール209とは3〜5°での走
査域の一部を重なり合うようにし、PD207について
は単位モジュール209のビーム位置検出にも共用で用
いられる。なお、走査レンズ202は各モジュールで連
続的に一体化して樹脂成形しているが、各々個別に設け
ても同様である。
るため、櫛形形状として対向する電極の面積を拡大して
いるが、これに限らない。
装置の構成を示す分解斜視図である。図5は断面図であ
る。なお、両図に示す第2の実施例の光走査装置は、可
動ミラー302を電磁力で駆動する方式である。両図に
おいて、ミラー基板301は図5に示すようにSi基板
304と金属製のヨーク基板306を接合し構成され
る。可動ミラー302及び可動ミラー302を軸支する
トーションバー303は第1の実施例と同様、Si基板
304をエッチングにより貫通して形成する。中央部に
金属蒸着などにより形成されたミラーを、周縁にはトー
ションバー303を通して引き込まれた配線により渦巻
状にパターンニングされた薄膜コイル305を形成して
いる。なお、薄膜コイル305はミラー面の裏側に配備
してもよい。ヨーク基板306は中央部に貫通穴を形成
し可動ミラーの揺動空間を確保した支持基板をなす。一
対のマグネット307、308はN極とS極を対向して
トーションバー303に対して対称に配置され、ヨーク
基板306の貫通穴側面に固定される。薄膜コイル30
5に電流を流すとマグネット307,308による磁場
との相互作用により薄膜コイル305のトーションバー
303を挟んだ両端部で一定回転方向にローレンツ力を
生じ、この電流の方向を切り換えることで可動ミラー3
02を揺動することができる。第1の実施例と同様、S
i基板304の表面には、入力される駆動周波数に応じ
て薄膜コイル305への印加電圧をスイッチングする駆
動回路309を堆積して形成している。ミラー基板30
1は、第1の実施例と同様に構成した光源基板310、
スペーサ基板311と共に順に端子基板312上に重ね
合せて接合され、窓基板313で封止して単位モジュー
ルを構成する。なお、単位モジュール以外の構成は第1
の実施例と同様のため、説明を省略する。
ロック図である。同図において、可動ミラーの駆動回路
401には駆動周波数可変手段402よりTTLレベル
の矩形波からなる各単位モジュールで共通の駆動周波数
fdが印加される。駆動周波数可変手段402は基準発
振器403からのクロックを分周し周波数fdを可変す
る。各単位モジュールでは可動ミラーの共振周波数ピー
クに若干の差があるため、駆動周波数可変手段402で
はそのばらつき幅のほぼ中央値を選択するように駆動周
波数fdを設定する。この際、駆動電圧を調整すること
により、共振周波数がピークからずれていても、振れ角
を均一とすることができる。画素周波数可変手段404
は設定した駆動周波数fdに比例倍して画素周波数fm
を設定することで可動ミラーの共振振動数のばらつきに
より走査速度が変化しても記録幅(走査倍率)が変わらな
いようにしている。また、上述したように第1、第2の
実施例では単位モジュールの画像域外の両端においてビ
ームを検出するPD406,407によって検出された
両端での検出信号の時間差を倍率計測手段405で計測
し、この初期値との比較により経時的な変動、例えば走
査レンズの温度膨張や屈折率変動、LDの波長変化によ
る被走査面での走査速度のずれ、を見込んで単位モジュ
ール毎に記録幅を補正することもできる。更に、画素周
波数を一走査内で変化させてもよく、例えば可動ミラー
の回転に対向する空気抵抗や電極間ギャップ変化に伴う
静電引力の変動により揺動の回転速度が理想値から非線
型に加減速があっても、それに対応した補正データ40
8、図6に示す例では階段状に近似した補正データを付
加することにより複数段階に画素周波数を切り換えれ
ば、部分的な主走査ドットピッチの伸縮を補正し、被走
査面上で均等なピッチとすることができる。図6に示す
例では全ての単位モジュールについて同一の駆動周波数
を与え、画素周波数は単位モジュール毎に与えるように
しているが、駆動周波数を個別に設定しても、画素周波
数を共通に設定してもよい。
周波数可変手段404で設定された周波数に応じて反比
例倍にLD411に印加する電流を制御し、1ドットあ
たりのエネルギー量が均一となるようにしている。バッ
ファ412,413は画像データを一走査ラインおきに
振り分けて各々データを一時的に保存し、記録開始のタ
イミング、各走査方向において開始側となるビーム位置
検出信号から所定時間後にあわせてバッファ412から
は先頭ドットより、バッファ413からは末尾ドットよ
り読み出されてLD411を変調し双方向に画像記録が
行われる。なお、図6に示す例では双方向に画像を記録
するようにしているが、一走査ラインおきに画像を記録
することもでき、いずれか一方向のみに記録方向を統一
しても構わない。
での検出信号と書込みに関連するタイミングを示すタイ
ムチャートである。なお、図7のPD1及びPD2は、
各々図3のPD206及びPD207に、図7の電極1
及び電極2は、各々図1の電極105及び電極118に
相当する。図7に示すようにPD1,2においては双方
向にビームが通過するため、走査開始端、走査終端のい
ずれにおいても2つの連続した出力が得られる。従っ
て、この例では可動ミラーに与えられる駆動電圧のオン
・オフタイミングに合わせて一方のビーム検出信号のみ
を有効とするように制御することで走査されている方向
を認識し検出信号を選別するようにしている。つまり、
往方向での書込みの場合、電極1への印加電圧がオフ時
に検出されたPD2の信号は走査終端側検知として扱
い、オフ時に検出されたPD1の信号は走査開始側検知
として扱うようにすればよい。復方向での書込みも同様
である。これらの信号を基準として別途制御用の信号を
生成しても効果は同じである。この時、画像データを読
み出す対称となるバッファ手段についても駆動電圧のオ
ン・オフタイミングに合わせて一方のみを有効とするよ
うに切り換えることで、いずれの走査方向においても走
査開始側の検出信号と画像データとを1対1対応するこ
とができる。
信号の時間差を計測し、この初期値との比較により経時
的な変動を見込んで記録幅を補正するようにしている
が、走査両端での検出信号の時間差は図中、T1、T2
に相当する。この変動分ΔT1、ΔT2に対応して画素
周波数を可変するが、ビーム検出から書込み開始までの
時間t1、t2をt1'=t1−ΔT1/2、t2'=t
2−ΔT2/2とすることで、往復での記録位置を、画
像中央を基準として補正することができる。
オフを薄膜コイルに印加される電圧の正負に対応すれば
同様である。
トである。なお、図8の例はビーム位置検出用のPDに
おける別の例であってPD内でビームが折り返すように
PD位置または振れ角を設定している。振れ角を設定す
るには駆動電圧を調整すればよく、可動ミラーの最大振
れ角でのビーム到達位置をPDの設置位置に合わせる。
これによると双方向にビームを走査しても出力は1つと
なり、立ち上がりを走査終端側検知、立ち下がりを走査
開始側検知として区別すれば走査方向を認識することが
できる。なお、実施例では隣接する単位モジュールで駆
動周波数の位相を0°としているので、各単位モジュー
ルで同時期に走査している方向は同一となり、隣接する
単位モジュールのビームが同じタイミングでビーム位置
検出用のPDに入ることはない。
ジュールの被走査面での走査ラインの様子を示す図であ
る。被走査面は走査開始から終了までの時間で一走査ピ
ッチP分送られ画像が記録される。そのため、図9の
(a)に示すように、隣接する単位モジュール間の振動
周波数の位相を0°とすると分割位置においては記録時
間にずれがあるため、一走査ピッチ分副走査ドット位置
がずれることになる。走査ラインの密度が細かい場合は
無視できるが、送り量に対して走査線密度が荒い場合は
分割位置が目立ちやすくなる。図9の(a)に示す例で
は記録開始点での副走査ドット位置が一走査ピッチP分
ずつずれるように隣接する単位モジュールの走査位置を
設定しておくことで画像を継ぎ合わせている。なお、隣
接する単位モジュールのビームが同じタイミングでビー
ム位置検出用のPDに入る可能性はあるが、図9の
(b)に示すように、隣接するモジュール間の振動周波
数の位相を約180°、走査方向を相反する方向とする
ことにより、各走査ビームが同時刻に分割位置を通過す
るようにでき同様に被走査面の送りに伴う副走査ドット
位置ずれを生じないようにすることもできる。
光走査装置を搭載した電子写真プロセスを用いた画像形
成装置として、図10にデジタル複写機、図11にレー
ザプリンタ、図12に普通紙ファクシミリの例を示す。
図10において、デジタル複写機本体500は、光走査
装置501と、用紙を収容するカセット502,50
2’と、カセット502,502’から用紙を1枚ずつ
取り出す給紙ローラ503,503’と、搬送タイミン
グをコントロールするレジストローラ504と、転写帯
電器505と、感光体ドラム506及び現像ローラ50
7並びに帯電ローラ508等が一体化されているプロセ
スカートリッジ509と、ハロゲンヒータが内蔵された
定着ローラ510と、加圧ローラで構成する定着器51
1と、搬送ローラ512と、排紙ローラ513とを含ん
で構成されている。このような構成を有するデジタル複
写機における光走査装置501は画像信号に応じて半導
体レーザが変調され、帯電ローラ508によって一様に
帯電された感光体ドラム506上に潜像を形成し、現像
ローラ507から供給されるトナーによって顕像化され
る。一方、給紙ローラ503,503’によって取り出
された用紙はレジストローラ504によって光走査装置
の画像書き出しのタイミングに合わせて搬送されトナー
像が転写される。転写された画像は定着ローラ510及
び定着器511により定着されて搬送ローラ512、そ
して排紙ローラ513によって排紙される。また、図1
0において、原稿読取装置本体600では、原稿台に固
定された原稿の読み取り部601における画像を結像レ
ンズ602を介してCCD等の光電変換素子603上に
結像させ、ミラー群604を移動して順次、電子データ
に変換する。なお、図10に示すデジタル複写機はモノ
クロ複写機であるが、これに限定する必要はなく、フル
カラー複写機の場合、各色毎のプロセスカートリッジ毎
に本発明の光走査装置を設けるタイプ、フルカラー画像
形成を行う単一の画像形成部に対して設けるタイプや複
数の画像形成部からなるタイプの画像形成装置にも適用
できることは言うまでもない。
は、光走査装置701と、用紙を収容するカセット70
2と、カセット702から用紙を1枚ずつ取り出す給紙
ローラ703と、搬送タイミングをコントロールするレ
ジストローラ704と、転写帯電器705と、感光体ド
ラム706、現像ローラ707及び帯電ローラ708等
が一体化されているプロセスカートリッジ709と、ハ
ロゲンヒータが内蔵された定着ローラ710と、加圧ロ
ーラで構成する定着器711と、排紙ローラ712とを
含んで構成されている。このような構成を有するレーザ
プリンタ700における光走査装置701は上位装置か
らの画像信号に応じて半導体レーザが変調され、帯電ロ
ーラ708によって一様に帯電された感光体ドラム70
6上に潜像を形成し、現像ローラ708から供給される
トナーによって顕像化される。一方、給紙ローラ703
によって取り出された用紙はレジストローラ704によ
って光走査装置の画像書き出しのタイミングに合わせて
搬送されトナー像が転写される。転写された画像は定着
ローラ710及び定着器711により定着されて排紙ロ
ーラ712によって排紙される。
0は、光走査装置801と、用紙を収容するカセット8
02と、カセット802から用紙を1枚ずつ取り出す給
紙ローラ803と、搬送タイミングをコントロールする
レジストローラ804と、転写帯電器805と、感光体
ドラム806、現像ローラ807及び帯電ローラ808
等が一体化されているプロセスカートリッジ809と、
ハロゲンヒータが内蔵された定着ローラ810と、加圧
ローラで構成する定着器811と、原稿台812から原
稿を取り出す給紙ローラ813と、原稿を副走査方向に
搬送する搬送ローラ対814,815と、原稿の画像を
光学的に読み取る読み取り部816とを含んで構成され
ている。原稿台812から給紙ローラ813によって送
り出された原稿の画像は搬送ローラ対814,815に
より搬送されながら順次、読み取り部816によって電
子データに変換する。普通紙ファクシミリ800は上述
のように読み取った読み取り部816からの画像信号を
図示していない通信部によって送信し、また通信部を介
して受信した画像信号に応じて光走査装置801におけ
る半導体レーザが変調され、帯電ローラ808によって
一様に帯電された感光体ドラム806上に潜像を形成
し、現像ローラ807から供給されるトナーによって顕
像化される。一方、給紙ローラ803によって取り出さ
れた用紙はレジストローラ804によって光走査装置の
画像書き出しのタイミングに合わせて搬送されトナー像
が転写される。転写された画像は定着ローラ810及び
定着器811により定着されて排紙される。
のではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変
形や置換可能であることは言うまでもない。
て変調する発光源と、支持基体に設けられた一対のトー
ションバーで支持され、トーションバーを回転軸として
揺動可能としてなる可動ミラーと、トーションバーを挟
む可動ミラーの両端部に設けられ、印加する駆動電圧を
切り換えることで、支持基板と可動ミラーとの間に引力
又は反発力を周期的に発生させて可動ミラーを揺動させ
る可動ミラー揺動手段とを有する単位モジュールを、主
走査方向に複数配列し、発光源から射出された光ビーム
を揺動する可動ミラーによって主走査方向に走査させて
各々の被走査域をつなぎ合わせて画像記録を行うことに
特徴がある。よって、一走査を分割し単位モジュールあ
たりの走査幅を小さくすることで、共振を利用して揺動
できる範囲内に可動ミラーの振れ角を抑えられ、走査周
波数を上げることができ高速化できるうえ、起動時に与
える電力も小さくて済むので省電力化できる。
可動ミラーの揺動量に応じて可変する画素周波数可変手
段を有することにより、振動周波数の修正に伴う記録幅
(倍率)のずれを補正できるので隣接するモジュールとの
画像端の継ぎ目を一致させ、良好な画像を得ることがで
きる。
れた光ビーム位置を検出するビーム検出手段を走査開始
端及び走査終端の各々に設け、各ビーム検出手段の間の
走査時間を基準として画素周波数可変手段による画素周
波数を可変することにより、走査時間を計測し、その結
果に応じて記録ドット位置のずれを補正するので、環境
変化や経時変化があっても記録幅を安定的に保ち、隣接
するモジュールとの画像端の継ぎ目を一致させ、良好な
画像を得ることができる。
する画素周波数を一走査内で複数段階に可変することに
より、空気抵抗などによるミラー揺動速度の理想変位角
速度からのずれに伴う記録ドット位置のずれを補正でき
るので、被走査面での等速性を確保できドット位置ずれ
のない良好な画像を得ることができる。
るために発光源に供給する駆動電流を可変する駆動電流
可変手段を有し、画素周波数に対応して駆動電流を可変
することにより、画素周波数の変化に伴う1ドットの点
灯時間のずれに対応して光量を可変したので、その積分
で表される被走査面を露光するエネルギーを均一化で
き、濃度むらのない良好な画像を得ることができる。
向された光ビーム位置を検出するビーム検出手段を各単
位モジュール毎に各走査開始端に設け、可動ミラー揺動
手段に印加する駆動電圧のタイミングを基準としてビー
ム位置検出手段から出力される検出信号のうち、画像書
き出しの基準信号として用いる検出信号を切替えること
により、駆動電圧のタイミングでビーム検出手段で検出
されるビームの走査方向を判別できるので、双方向での
走査によっても、誤検知されることなく各走査に対応し
て確実に検出信号を得ることができる。
向された光ビーム位置を検出するビーム検出手段を各単
位モジュール毎に設け、ビーム検出手段の検出面内で折
り返して往復走査することにより、ビーム検出手段内で
折り返し双方向で単一の検出信号しか得られないように
したので、ビームの走査方向を判別しなくても各走査に
対応して確実に検出信号を得ることができる。
の間で副走査方向に一走査ピッチずつずらして単位モジ
ュールを配列すると共に、ミラー揺動手段に印加する駆
動電圧のタイミング位相を略一致することにより、分割
位置において良好に画像を継ぎ合わせることができるう
え、一方の単位モジュールの終端を走査途中のビームと
他方の単位モジュールの開始端を走査途中のビームが重
複して同じビーム検出手段に入射するのを防止でき、各
走査に対応して確実に検出信号を得ることができる。
光ビームを可動ミラーで往復偏向し被走査域を双方向に
光走査すると共に、画像データを一走査おきに一時保存
する一対のバッファ手段を有し、各バッファ手段から読
み出される画像データ順を反転させて、ミラー揺動手段
に印加する駆動電圧のタイミングを基準として読み出す
バッファ手段を交互に切替えることにより、印加する駆
動電圧タイミングでビームの走査方向を判別できるの
で、双方向での走査によっても記録画像データの正反転
を誤ることなく各走査の同期検知信号(走査開始端での
ビーム位置検出信号)に対応して確実に割り振ることが
できる。
単色の画像形成を行う画像形成部に対して、1ライン分
の画像データをモジュール数に分割して画像記録を行う
ことに特徴がある。
フルカラー画像を形成する各色毎の画像形成部の各々に
配備し、各色に対応した画像データにより個別に画像記
録を行うことに特徴がある。
フルカラー画像を形成する各色毎の画像形成部に対して
共用配備し、各色に対応した画像データにより時系列に
画像記録を行うことに特徴がある。
フルカラー画像を形成する各色毎の画像形成部の1又は
複数色に対して共用配備し、各色に対応した画像データ
により時系列に画像記録を行うことに特徴がある。
を示す分解斜視図である。
である。
構成を示す分解斜視図である。
を示す分解斜視図である。
である。
ある。
号と書込みに関連するタイミングを示すタイムチャート
である。
被走査面での走査ラインの様子を示す図である。
機の構成を示す概略断面図である。
タの構成を示す概略断面図である。
シミリの構成を示す概略断面図である。
2;第1のSi基板、103;第2のSi基板、10
4;電極、105,118;固定電極、106;ミラー
基板、107;光源基板、108;LDチップ、10
9;位置決め溝、110;カップリングレンズ、11
1;スペーサ基板、112;ミラー斜面、113,40
6,407;PD、114;駆動回路、115;リード
端子、116;端子基板、117;窓基板、401;駆
動回路、402;振動周波数可変手段、403;基準発
振器、404;画素周波数可変手段、405;倍率計測
手段、408;補正データ、409;LD駆動電流可変
手段、410;書込制御回路、411;LD、412,
413;バッファ、414,415;切換回路。
Claims (13)
- 【請求項1】 画像データに応じて変調する発光源と、
支持基体に設けられた一対のトーションバーで支持さ
れ、前記トーションバーを回転軸として揺動可能として
なる可動ミラーと、前記トーションバーを挟む前記可動
ミラーの両端部に設けられ、印加する駆動電圧を切り換
えることで、前記支持基板と前記可動ミラーとの間に引
力又は反発力を周期的に発生させて前記可動ミラーを揺
動させる可動ミラー揺動手段とを有する単位モジュール
を、主走査方向に複数配列し、前記発光源から射出され
た光ビームを揺動する前記可動ミラーによって主走査方
向に走査させて各々の被走査域をつなぎ合わせて画像記
録を行うことを特徴とする光走査装置。 - 【請求項2】 前記発光源を変調する画素周波数を前記
可動ミラーの揺動量に応じて可変する画素周波数可変手
段を有する請求項1記載の光走査装置。 - 【請求項3】 前記被走査域外に、前記可動ミラーで偏
向された光ビーム位置を検出するビーム検出手段を走査
開始端及び走査終端の各々に設け、前記各ビーム検出手
段の間の走査時間を基準として前記画素周波数可変手段
による前記画素周波数を可変する請求項2記載の光走査
装置。 - 【請求項4】 前記画素周波数可変手段は前記発光源を
変調する画素周波数を一走査内で複数段階に可変する請
求項2記載の光走査装置。 - 【請求項5】 前記発光源から射出される光量を可変す
るために前記発光源に供給する駆動電流を可変する駆動
電流可変手段を有し、前記画素周波数に対応して駆動電
流を可変する請求項2記載の光走査装置。 - 【請求項6】 前記被走査域外において前記可動ミラー
で偏向された光ビーム位置を検出するビーム検出手段を
前記各単位モジュール毎に各走査開始端に設け、前記可
動ミラー揺動手段に印加する駆動電圧のタイミングを基
準として前記ビーム位置検出手段から出力される検出信
号のうち、画像書き出しの基準信号として用いる検出信
号を切替える請求項1記載の光走査装置。 - 【請求項7】 前記被走査域外において前記可動ミラー
で偏向された光ビーム位置を検出するビーム検出手段を
前記各単位モジュール毎に設け、前記ビーム検出手段の
検出面内で折り返して往復走査する請求項1記載の光走
査装置。 - 【請求項8】 前記被走査域が隣接する前記単位モジュ
ールの間で副走査方向に一走査ピッチずつずらして前記
単位モジュールを配列するとともに、前記ミラー揺動手
段に印加する駆動電圧のタイミング位相を略一致する請
求項1記載の光走査装置。 - 【請求項9】 前記各単位モジュール毎に前記発光源か
らの光ビームを前記可動ミラーで往復偏向し前記被走査
域を双方向に光走査すると共に、前記画像データを一走
査おきに一時保存する一対のバッファ手段を有し、前記
各バッファ手段から読み出される画像データ順を反転さ
せて、前記ミラー揺動手段に印加する駆動電圧のタイミ
ングを基準として読み出す前記バッファ手段を交互に切
替える請求項1記載の光走査装置。 - 【請求項10】 単色の画像形成を行う画像形成部に対
して、1ライン分の画像データをモジュール数に分割し
て画像記録を行うことを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項11】 フルカラー画像を形成する各色毎の画
像形成部の各々に配備し、各色に対応した画像データに
より個別に画像記録を行う請求項10記載の画像形成装
置。 - 【請求項12】 フルカラー画像を形成する各色毎の画
像形成部に対して共用配備し、各色に対応した画像デー
タにより時系列に画像記録を行う請求項10記載の画像
形成装置。 - 【請求項13】 フルカラー画像を形成する各色毎の画
像形成部の1又は複数色に対して共用配備し、各色に対
応した画像データにより時系列に画像記録を行う請求項
10記載の画像形成装置。
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Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6995885B2 (en) | 2003-06-30 | 2006-02-07 | Ricoh Company, Ltd. | Vibrating mirror, optical scanner using vibrating mirror, and image reproducing and forming apparatus |
US7471306B2 (en) | 2004-08-06 | 2008-12-30 | Ricoh Company, Ltd. | Optical scanning unit and image forming apparatus |
US7529011B2 (en) | 2004-04-12 | 2009-05-05 | Ricoh Company, Ltd. | Deflector mirror with regions of different flexural rigidity |
JP2009109305A (ja) * | 2007-10-30 | 2009-05-21 | Alt Kk | 共振周波数および最大光学振り角の測定方法 |
JP2009255597A (ja) * | 2009-08-12 | 2009-11-05 | Seiko Epson Corp | データ制御装置、データ制御方法および画像形成装置 |
JP2010033060A (ja) * | 2009-09-04 | 2010-02-12 | Seiko Epson Corp | 画像形成装置および画像形成方法 |
JP2010047012A (ja) * | 2009-09-04 | 2010-03-04 | Seiko Epson Corp | 画像形成装置および画像形成方法 |
US7697180B2 (en) | 2005-11-21 | 2010-04-13 | Ricoh Company, Ltd. | Light deflector, optical scanner, and image forming apparatus |
US7920156B2 (en) | 2004-07-26 | 2011-04-05 | Seiko Epson Corporation | Image forming apparatus, image forming method and data control device |
JP2015148654A (ja) * | 2014-02-05 | 2015-08-20 | 株式会社リコー | 光走査装置、画像表示装置及び移動体 |
CN111610627A (zh) * | 2019-02-25 | 2020-09-01 | 三美电机株式会社 | 光扫描装置及其控制方法 |
CN112394336A (zh) * | 2019-08-16 | 2021-02-23 | 上海禾赛光电科技有限公司 | 摆镜组件、摆镜组件、发射系统和激光雷达 |
CN114025101A (zh) * | 2022-01-05 | 2022-02-08 | 中国科学院自动化研究所 | 基于振镜的高速相机全景图像拍摄方法、系统及设备 |
-
2001
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Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6995885B2 (en) | 2003-06-30 | 2006-02-07 | Ricoh Company, Ltd. | Vibrating mirror, optical scanner using vibrating mirror, and image reproducing and forming apparatus |
US7529011B2 (en) | 2004-04-12 | 2009-05-05 | Ricoh Company, Ltd. | Deflector mirror with regions of different flexural rigidity |
US8120634B2 (en) | 2004-07-26 | 2012-02-21 | Seiko Epson Corporation | Image forming apparatus, image forming method and data control device |
US7920156B2 (en) | 2004-07-26 | 2011-04-05 | Seiko Epson Corporation | Image forming apparatus, image forming method and data control device |
US7471306B2 (en) | 2004-08-06 | 2008-12-30 | Ricoh Company, Ltd. | Optical scanning unit and image forming apparatus |
US7697180B2 (en) | 2005-11-21 | 2010-04-13 | Ricoh Company, Ltd. | Light deflector, optical scanner, and image forming apparatus |
JP2009109305A (ja) * | 2007-10-30 | 2009-05-21 | Alt Kk | 共振周波数および最大光学振り角の測定方法 |
JP2009255597A (ja) * | 2009-08-12 | 2009-11-05 | Seiko Epson Corp | データ制御装置、データ制御方法および画像形成装置 |
JP4582248B2 (ja) * | 2009-09-04 | 2010-11-17 | セイコーエプソン株式会社 | 画像形成装置および画像形成方法 |
JP2010047012A (ja) * | 2009-09-04 | 2010-03-04 | Seiko Epson Corp | 画像形成装置および画像形成方法 |
JP2010033060A (ja) * | 2009-09-04 | 2010-02-12 | Seiko Epson Corp | 画像形成装置および画像形成方法 |
JP2015148654A (ja) * | 2014-02-05 | 2015-08-20 | 株式会社リコー | 光走査装置、画像表示装置及び移動体 |
CN111610627A (zh) * | 2019-02-25 | 2020-09-01 | 三美电机株式会社 | 光扫描装置及其控制方法 |
CN112394336A (zh) * | 2019-08-16 | 2021-02-23 | 上海禾赛光电科技有限公司 | 摆镜组件、摆镜组件、发射系统和激光雷达 |
CN112394336B (zh) * | 2019-08-16 | 2024-04-05 | 上海禾赛科技有限公司 | 摆镜组件、摆镜组件、发射系统和激光雷达 |
CN114025101A (zh) * | 2022-01-05 | 2022-02-08 | 中国科学院自动化研究所 | 基于振镜的高速相机全景图像拍摄方法、系统及设备 |
CN114025101B (zh) * | 2022-01-05 | 2022-03-25 | 中国科学院自动化研究所 | 基于振镜的高速相机全景图像拍摄方法、系统及设备 |
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