JP2005338512A - Method and apparatus for light beam scanning - Google Patents
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Description
本発明は、回動するマイクロミラーにて反射された光ビームを走査する光ビーム走査方法及び装置に関するものである。 The present invention relates to a light beam scanning method and apparatus for scanning a light beam reflected by a rotating micromirror.
レーザスキャナヘッド方式のレーザプリンタにあっては、レーザ光源からの光をコリメータレンズにて平行光とし、ポリゴンミラーを回転させることで平行レーザ光を感光体上で印刷幅に走査している。このようなレーザプリンタにおける印刷速度は、走査用のポリゴンミラーの回転数,ミラー面数によって規定されるが、機械的な制約から高速化には限界がある。 In a laser scanner head type laser printer, light from a laser light source is converted into parallel light by a collimator lens, and the polygon mirror is rotated to scan the parallel laser light on the photosensitive member to the print width. The printing speed in such a laser printer is defined by the number of rotations of the polygon mirror for scanning and the number of mirror surfaces, but there is a limit to speeding up due to mechanical limitations.
近年、光ビームの走査機構として、ポリゴンミラーに代えて、小型に構成されたミラーであるマイクロミラー(微小揺動ミラー素子)を使用するレーザプリンタの開発が進んでいる。半導体製造プロセス等における技術を応用して種々の機械要素の小型化を実現するMEMS(Micro Electro Mechanical System)技術により、光を反射する機械要素としてミラーの小型化を図ったものがマイクロミラーであり、このマイクロミラーは、静電力にて駆動され、その回動角によって光の反射経路を変更するため、光ビームの走査機構としては好適であり、マイクロミラーを用いて光ビームの走査を行うシステムの開発が行われている(例えば、特許文献1参照)。 In recent years, as a light beam scanning mechanism, development of a laser printer using a micro mirror (micro oscillating mirror element) which is a small-sized mirror instead of a polygon mirror has been developed. A micromirror is a mechanical element that reflects light using MEMS (Micro Electro Mechanical System) technology that applies various technologies in semiconductor manufacturing processes to reduce the size of various mechanical elements. The micromirror is driven by an electrostatic force and changes the reflection path of light depending on its rotation angle. Therefore, the micromirror is suitable as a light beam scanning mechanism, and a system for scanning a light beam using a micromirror. Has been developed (see, for example, Patent Document 1).
図8は、マイクロミラーを用いた従来の光ビーム走査装置の構成を示す図である。マイクロミラー21の光入射側には、レーザ光を出射するレーザ光源22、レーザ光源22からのレーザ光を平行光にするコリメータレンズ23が配設されている。また、マイクロミラー21の光反射側には、所定方向に回転する感光体24に結像するための主レンズ25,反射板26が配設されている。そして、コリメータレンズ23を介した平行レーザ光がマイクロミラー21に照射され、マイクロミラー21が回動することにより、この照射レーザ光が感光体24表面上でプリント幅に走査される。
図9は、従来の光ビーム走査装置におけるマイクロミラーの回動角とレーザ光の走査軌跡との関係を示す図である。レーザ光は正弦曲線に類似した曲線状に往復動作で走査される。このようなレーザ光走査における両端部分(図中破線部分)を除いた中央部分(図中実線部分)が感光体上で走査される。 FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the rotation angle of the micromirror and the scanning trajectory of the laser beam in the conventional light beam scanning apparatus. The laser beam is scanned in a reciprocating manner in a curved line similar to a sine curve. The central part (solid line part in the figure) excluding both end parts (broken line part in the figure) in such laser beam scanning is scanned on the photosensitive member.
光ビーム走査装置をレーザプリンタ等の記録装置に利用する場合、その記録処理の高速化を実現するために、走査処理の効率化を図るべく、つまりミラーの往復回動に応じたレーザ光走査の往復動作の両方を利用して画像データを記録することが考えられる。即ち、一方向のレーザ光走査(図6で左から右へのレーザ光走査)と他方向のレーザ光走査(図6で右から左へのレーザ光走査)との両方でそれぞれ主走査方向の一走査ラインずつの画像データを記録することが考えられる。しかしながら、このようにした場合には、副走査方向に隣り合う主走査ライン端間の距離(d1,d2)が交互に大きくずれてしまい(d1>d2)、走査歪みが生じることになる。 When the light beam scanning device is used in a recording device such as a laser printer, in order to increase the speed of the recording process, the scanning process is performed efficiently, that is, the laser beam scanning according to the reciprocating rotation of the mirror is performed. It is conceivable to record image data using both reciprocating motions. That is, both the laser beam scanning in one direction (laser beam scanning from left to right in FIG. 6) and the laser beam scanning in the other direction (laser beam scanning from right to left in FIG. 6) are respectively performed in the main scanning direction. It is conceivable to record image data for each scanning line. However, in this case, the distances (d1, d2) between the main scanning line ends adjacent in the sub-scanning direction are largely shifted alternately (d1> d2), and scanning distortion occurs.
よって、一方向のレーザ光走査のみを記録処理に使用していることが現状である。従来では、このようにレーザ光走査の利用効率が悪いという問題がある。このレーザ光走査の利用効率の悪さに対処するために、駆動クロックを速くして記録処理速度を高めることが考えられるが、そのためには高価格のCPUが必要であってコストアップを招くという弊害があり、また、画像データに応じたレーザ光制御も困難となり、高速化には限界があるので、レーザ光走査の利用効率の向上が望まれている。 Therefore, at present, only one-direction laser beam scanning is used for the recording process. Conventionally, there is a problem that the utilization efficiency of laser beam scanning is poor. In order to cope with the poor utilization efficiency of the laser beam scanning, it is conceivable to increase the recording processing speed by increasing the drive clock. However, for this purpose, an expensive CPU is required, resulting in an increase in cost. In addition, it is difficult to control the laser beam in accordance with the image data, and there is a limit to the speeding up. Therefore, improvement in utilization efficiency of the laser beam scanning is desired.
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、1ラインの走査時に複数の光ビームを時分割的に使用することにより、走査歪みが発生することなく、マイクロミラーの往復回動(光ビームの往復走査)時に連続して光ビームを利用できる光ビーム走査方法及び光ビーム走査装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and by using a plurality of light beams in a time-sharing manner during the scanning of one line, the micromirrors can be rotated back and forth (scanning light) without causing scanning distortion. An object of the present invention is to provide a light beam scanning method and a light beam scanning apparatus capable of continuously using a light beam during reciprocating scanning of the beam.
本発明の他の目的は、複数の光ビームの時分割制御を容易に行える光ビーム走査装置を提供することを目的とする。 Another object of the present invention is to provide a light beam scanning apparatus that can easily perform time-division control of a plurality of light beams.
本発明の光ビーム走査方法は、マイクロミラーの回動により光ビームを被走査面で走査する光ビーム走査方法において、前記被走査面で走査位置が異なる複数の光ビームを用い、前記被走査面での一回の走査中に前記複数の光ビームを数回時分割して使用することを特徴とする。 The light beam scanning method of the present invention is a light beam scanning method in which a light beam is scanned on a surface to be scanned by rotating a micromirror, and a plurality of light beams having different scanning positions on the surface to be scanned are used. The plurality of light beams are used in a time-sharing manner several times during a single scan.
本発明の光ビーム走査装置は、マイクロミラーの回動により光ビームを被走査面で走査する光ビーム走査装置において、前記被走査面で走査位置が異なる複数の光ビームを出射する出射手段と、前記被走査面での一回の走査中に前記出射手段での前記複数の光ビーム夫々の出射を時分割に制御する制御手段とを備えることを特徴とする。 The light beam scanning device of the present invention is a light beam scanning device that scans a light beam on a surface to be scanned by rotating a micromirror, and an emission unit that emits a plurality of light beams having different scanning positions on the surface to be scanned; And control means for controlling the emission of each of the plurality of light beams by the emission means in a time division manner during one scan on the surface to be scanned.
本発明にあっては、被走査面(感光体)で走査位置が異なる複数の光ビームを用い、被走査面(感光体)での一走査(主走査方向の1ライン)にあって、これらの複数の光ビームを時分割的に使用する。よって、マイクロミラーの往復回動(光ビームの往復走査)時に連続して光ビームを利用するようにしても、従来のような走査歪みは生じない。この結果、被走査面(感光体)への高速な書込み動作が可能となる。 In the present invention, a plurality of light beams having different scanning positions on the surface to be scanned (photosensitive member) are used, and they are in one scan (one line in the main scanning direction) on the surface to be scanned (photosensitive member). Are used in a time-sharing manner. Therefore, even if the light beam is continuously used during the reciprocating rotation of the micromirror (reciprocating scanning of the light beam), the conventional scanning distortion does not occur. As a result, a high-speed writing operation on the surface to be scanned (photosensitive member) becomes possible.
本発明の光ビーム走査装置は、前記出射手段が、夫々が1つの光ビームを出射する複数の光源を含んでおり、前記制御手段は、前記被走査面での一走査中に前記複数の光源夫々での光ビーム出射を時分割に制御するようにしたことを特徴とする。 In the light beam scanning apparatus of the present invention, the emission means includes a plurality of light sources each emitting one light beam, and the control means is configured to perform the plurality of light sources during one scan on the scanned surface. The light beam emission in each is controlled in a time-sharing manner.
本発明にあっては、被走査面(感光体)での一走査(主走査方向の1ライン)にあって、夫々が1つの光ビームを出射する複数の光源からの光ビーム出射を時分割的に制御する。よって、複数の光ビームの時分割制御を容易に行える。 In the present invention, light beam emission from a plurality of light sources each emitting one light beam in one scan (one line in the main scanning direction) on the surface to be scanned (photosensitive member) is time-shared. Control. Therefore, time division control of a plurality of light beams can be easily performed.
本発明では、被走査面で走査位置が異なる複数の光ビームを、被走査面での一走査中に、時分割的に使用するようにしたので、従来のような走査歪みが生じることなく、マイクロミラーの往復回動(光ビームの往復走査)時に連続して光ビームを利用することが可能となり、コストアップを招くことなく被走査面への高速な書込みを行うことができる。 In the present invention, since a plurality of light beams having different scanning positions on the surface to be scanned are used in a time-sharing manner during one scan on the surface to be scanned, the conventional scanning distortion does not occur. The light beam can be used continuously during the reciprocating rotation of the micromirror (reciprocating scanning of the light beam), and high-speed writing on the surface to be scanned can be performed without increasing the cost.
また、本発明では、夫々が1つの光ビームを出射する複数の光源からの光ビーム出射を時分割に制御するようにしたので、複数の光ビームの時分割制御を容易に行うことができる。 In the present invention, since light beam emission from a plurality of light sources each emitting one light beam is controlled in a time division manner, time division control of a plurality of light beams can be easily performed.
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。まず、本発明の概念について説明する。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings showing embodiments thereof. First, the concept of the present invention will be described.
本発明では、1つのマイクロミラーに複数の光ビーム(レーザ光)を入射させ、夫々の反射レーザ光が感光体(投影面)において、その照射位置が副走査方向にずれるようにして、記録時の主走査方向の1ラインの走査時に、使用するレーザ光を時分割的に制御して、1つのレーザ光を使用する従来例で発生していた副走査方向での位置ずれ(走査歪み)を補正するようにしている。 In the present invention, a plurality of light beams (laser beams) are incident on one micromirror, and each reflected laser beam is shifted on the photosensitive member (projection surface) so that its irradiation position is shifted in the sub-scanning direction. When scanning one line in the main scanning direction, the laser beam to be used is controlled in a time-sharing manner, and the positional deviation (scanning distortion) in the sub-scanning direction which has occurred in the conventional example using one laser beam. I am trying to correct it.
図1は、本発明におけるマイクロミラーの回動角とレーザ光の走査軌跡との関係を示す図である。図1に示す例では、2つのレーザ光を用いており、第1のレーザ光の走査軌跡をAで表し、第2のレーザ光の走査軌跡をBで表している。図1に示すように、第2のレーザ光の走査位置(感光体への照射位置)は、第1のレーザ光の走査位置(感光体への照射位置)より少し副走査方向下流側(図1の下側)にずれている。なお、レーザ光走査における両端部分を除いた中央部分(マイクロミラーの回動角が−25°から25°の範囲)が感光体上で走査される領域である。 FIG. 1 is a diagram showing the relationship between the rotation angle of a micromirror and the scanning trajectory of laser light in the present invention. In the example shown in FIG. 1, two laser beams are used, the scanning locus of the first laser beam is represented by A, and the scanning locus of the second laser beam is represented by B. As shown in FIG. 1, the second laser beam scanning position (irradiation position on the photoconductor) is slightly downstream in the sub-scanning direction (see FIG. 1) from the first laser beam scanning position (photographer irradiation position). 1 (lower side). Note that a central portion (a range in which the rotation angle of the micromirror is in the range of −25 ° to 25 °) excluding both end portions in the laser beam scanning is a region scanned on the photosensitive member.
照射位置が副走査方向にずれている2つのレーザ光を、主走査方向の1ラインの走査時に、以下のように時分割制御して使用する。
一方向(左から右へ)の走査開始(左端)(回動角:−25°)からライン中間位置(中央)(回動角:0°)まで:
第2のレーザ光(下側)を使用(図1の実線B1)
一方向(左から右へ)のライン中間位置(中央)(回動角:0°)から走査終了(右端)(回動角:25°)まで:
第1のレーザ光(上側)を使用(図1の実線A1)
他方向(右から左へ)の走査開始(右端)(回動角:25°)からライン中間位置(中央)(回動角:0°)まで:
第2のレーザ光(下側)を使用(図1の実線B2)
他方向(右から左へ)のライン中間位置(中央)(回動角:0°)から走査終了(左端)(回動角:−25°)まで:
第1のレーザ光(上側)を使用(図1の実線A2)
Two laser beams whose irradiation positions are deviated in the sub-scanning direction are used by time-sharing control as follows when scanning one line in the main scanning direction.
From the start of scanning in one direction (left to right) (left end) (rotation angle: −25 °) to the middle line position (center) (rotation angle: 0 °):
Uses second laser beam (lower side) (solid line B1 in FIG. 1)
From one-way (left to right) line middle position (center) (rotation angle: 0 °) to end of scanning (right end) (rotation angle: 25 °):
Uses the first laser beam (upper side) (solid line A1 in FIG. 1)
From the start of scanning in the other direction (right to left) (right end) (rotation angle: 25 °) to the middle line position (center) (rotation angle: 0 °):
Uses second laser beam (lower side) (solid line B2 in FIG. 1)
From the line middle position (center) (rotation angle: 0 °) in the other direction (from right to left) to the end of scanning (left end) (rotation angle: −25 °):
Uses first laser beam (upper side) (solid line A2 in FIG. 1)
つまり、本発明では、図1の実線で示したような軌跡が感光体でのレーザ光の走査軌跡となる。このようにした場合、副走査方向に隣り合う主走査ライン端間の距離(d1,d2)は差が少なくなり(d1≒d2)、走査歪みは生じない。また、主走査1ラインにおける走査開始位置と走査終了位置との副走査方向のずれもほとんど生じていない。よって、本発明では、マイクロミラーの往復回動(レーザ光の往復走査)時に連続してレーザ光を利用することができ、感光体への高速な書込み動作を実現できる。 In other words, in the present invention, the locus shown by the solid line in FIG. 1 is the scanning locus of the laser beam on the photosensitive member. In this case, the distance (d1, d2) between the main scanning line ends adjacent in the sub-scanning direction is small (d1≈d2), and scanning distortion does not occur. Further, there is almost no deviation in the sub-scanning direction between the scanning start position and the scanning end position in one main scanning line. Therefore, in the present invention, the laser beam can be continuously used during the reciprocating rotation of the micromirror (reciprocating scanning of the laser beam), and a high-speed writing operation to the photosensitive member can be realized.
(第1実施の形態)
図2は、本発明の第1実施の形態に係る光ビーム走査装置の構成を示す図である。この第1実施の形態は、2つのレーザ光を利用する例である。マイクロミラー1の光入射側には、レーザ光を出射する2個の第1レーザ光源2a,第2レーザ光源2b、第1,第2レーザ光源2a,2bからのレーザ光を平行光にするコリメータレンズ3が配設されている。また、マイクロミラー1の光反射側には、所定方向に回転する感光体4に結像するための主レンズ5,反射板6が配設されている。そして、コリメータレンズ3を介した2つの平行レーザ光がマイクロミラー1に照射され、マイクロミラー1が回動することにより、この2つの照射レーザ光が感光体4表面上でプリント幅に走査される。
(First embodiment)
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the light beam scanning apparatus according to the first embodiment of the present invention. The first embodiment is an example using two laser beams. On the light incident side of the
第1実施の形態では、第1レーザ光源2aから出射されたレーザ光の感光体4での照射位置と、第2レーザ光源2bから出射されたレーザ光の感光体4での照射位置とが、副走査方向にずれるように、具体的には後者のレーザ光が前者のレーザ光より少し副走査方向下流側に照射されるように、第1,第2レーザ光源2a,2bは位置決めされている。
In the first embodiment, the irradiation position of the laser beam emitted from the first
また、これらの光学部材以外に、光ビーム走査装置は、第1,第2レーザ光源2a,2b夫々のレーザ光の出射タイミングを制御するレーザ光出射制御部7と、マイクロミラー1の回動を制御する回動制御部8と、レーザ光出射制御部7及び回動制御部8の両制御動作の同期をとる同期回路9とを有している。
In addition to these optical members, the light beam scanning device rotates the
図3は、マイクロミラー1の構成の一例を示す斜視図である。マイクロミラー1は、シリコンの異方性エッチングを用いた微細加工技術によって作製されたものであり、シリコン基板1aの上には、ヒンジ台1b,1cが形成され、更にヒンジ台1b,1cの上にヨーク1dを揺動可能に支持するヒンジ1e,1fが延設されている。駆動電極(図示せず)への電圧印加によって、反射面となるヨーク1dをヒンジ1e,1fに支持された状態で回動させることにより、レーザ光の反射経路を変更して、レーザ光を走査する。
FIG. 3 is a perspective view showing an example of the configuration of the
そして、第1実施の形態では、第1,第2レーザ光源2a,2b夫々からのレーザ光を、主走査方向の1ラインの走査中に、前述の図1に示すように、時分割制御して使用する。第1レーザ光源2aからのレーザ光が図1の第1のレーザ光(上側)に該当し、第2レーザ光源2bからのレーザ光が図1の第2のレーザ光(下側)に該当する。同期回路9にてマイクロミラー1の回動動作と同期を取りながら、レーザ光出射制御部7にて各第1,第2レーザ光源2a,2bからのレーザ光出射を制御することにより、このような2つのレーザ光の時分割制御がなされる。
In the first embodiment, the laser beams from the first and second
図4は、2つのレーザ光を使用した第1実施の形態におけるマイクロミラーの回動角とレーザ光の走査軌跡とのシミュレーション結果を示す図である。このシミュレーション結果における条件は、走査領域:297mm、感光体幅:210mm(A4サイズ)、紙送り速度:290mm/秒であり、結果として、副走査方向に隣り合う主走査ライン端間の距離が、最大:52.39μm、最小:31.61μm、平均:42μmとなっている。印刷密度を600dpiとした場合、感光体へのレーザ光のスポットサイズは60μm程度であるため、±10μm程度のライン間距離は、記録処理には問題がなく許容範囲と言える。 FIG. 4 is a diagram showing a simulation result of the rotation angle of the micromirror and the scanning trajectory of the laser light in the first embodiment using two laser lights. The conditions in this simulation result are: scanning area: 297 mm, photoreceptor width: 210 mm (A4 size), paper feed speed: 290 mm / sec. As a result, the distance between the main scanning line ends adjacent in the sub-scanning direction is Maximum: 52.39 μm, Minimum: 31.61 μm, Average: 42 μm. When the printing density is 600 dpi, the spot size of the laser beam on the photosensitive member is about 60 μm, and therefore, the line-to-line distance of about ± 10 μm has no problem in the recording process and can be said to be an acceptable range.
(第2実施の形態)
図5は、本発明の第2実施の形態に係る光ビーム走査装置の構成を示す図である。この第2実施の形態は、3つのレーザ光を利用する例である。マイクロミラー1の光入射側には、レーザ光を出射する3個の第1レーザ光源2a,第2レーザ光源2b,第3レーザ光源2cが配設されている。なお、他の構成は前述した第1実施の形態と同様であり、同一または同様な部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a light beam scanning apparatus according to the second embodiment of the present invention. This second embodiment is an example using three laser beams. On the light incident side of the
第2実施の形態では、第1レーザ光源2aから出射されたレーザ光(第1のレーザ光)の感光体4での照射位置と、第2レーザ光源2bから出射されたレーザ光(第2のレーザ光)の感光体4での照射位置と、第3レーザ光源2cから出射されたレーザ光(第3のレーザ光)の感光体4での照射位置とが、副走査方向にずれるように、具体的には第1のレーザ光,第2のレーザ光,第3のレーザ光がこの順に副走査方向上流側から下流側に少しずつずれて照射されるように、第1,第2,第3レーザ光源2a,2b,2cは位置決めされている。また、レーザ光出射制御部7は、同期回路9にてマイクロミラー1の回動動作と同期を取りながら、第1,第2,第3レーザ光源2a,2b,2c夫々のレーザ光の出射タイミングを制御する。
In the second embodiment, the irradiation position of the laser beam (first laser beam) emitted from the first
そして、第2実施の形態では、第1,第2,第3レーザ光源2a,2b,2c夫々からのレーザ光を、主走査方向の1ラインの走査時に、時分割制御して使用する。図6は第2実施の形態におけるマイクロミラーの回動角とレーザ光の走査軌跡との関係を示す図である。図6において、第1のレーザ光の走査軌跡をA、第2のレーザ光の走査軌跡をB、第3のレーザ光の走査軌跡をCで表している。図6に示すように、第1のレーザ光の走査位置(感光体への照射位置)、第2のレーザ光の走査位置(感光体への照射位置)、第3のレーザ光の走査位置(感光体への照射位置)がこの順に副走査方向上流側から下流側に少しずつずれている。なお、図1と同様に、レーザ光走査における中央部分(マイクロミラーの回動角が−25°から25°の範囲)が感光体上で走査される領域である。
In the second embodiment, the laser beams from the first, second, and third
照射位置が副走査方向にずれている3つのレーザ光を、主走査方向の1ラインの走査中に、以下のように時分割制御して使用する。
一方向(左から右へ)の走査開始(左端)(回動角:−25°)からライン長の略1/3の位置(回動角:−10°)まで:
第3のレーザ光(最下側)を使用(図6の実線C1)
一方向(左から右へ)のライン長の略1/3の位置(回動角:−10°)から略2/3の位置(回動角:10°)まで:
第2のレーザ光(中央)を使用(図6の実線B1)
一方向(左から右へ)のライン長の略2/3の位置(回動角:10°)から走査終了(右端)(回動角:25°)まで:
第1のレーザ光(最上側)を使用(図6の実線A1)
他方向(右から左へ)の走査開始(右端)(回動角:25°)からライン長の略1/3の位置(回動角:10°)まで:
第3のレーザ光(最下側)を使用(図6の実線C2)
他方向(右から左へ)のライン長の略1/3の位置(回動角:10°)から略2/3の位置(回動角:−10°)まで:
第2のレーザ光(中央)を使用(図6の実線B2)
他方向(右から左へ)のライン長の略2/3の位置(回動角:−10°)から走査終了(左端)(回動角:−25°)まで:
第1のレーザ光(最上側)を使用(図6の実線A2)
Three laser beams whose irradiation positions are shifted in the sub-scanning direction are used while being time-division controlled as follows during scanning of one line in the main scanning direction.
From the start of scanning in one direction (from left to right) (left end) (rotation angle: −25 °) to approximately one third of the line length (rotation angle: −10 °):
Uses third laser beam (lowermost side) (solid line C1 in FIG. 6)
From approximately 1/3 position (rotation angle: −10 °) to approximately 2/3 position (rotation angle: 10 °) of the line length in one direction (from left to right):
Uses second laser beam (center) (solid line B1 in FIG. 6)
From the position of approximately 2/3 of the line length in one direction (from left to right) (rotation angle: 10 °) to the end of scanning (right end) (rotation angle: 25 °):
Use the first laser beam (uppermost side) (solid line A1 in FIG. 6)
From the start of scanning in the other direction (right to left) (right end) (rotation angle: 25 °) to a position approximately 1/3 of the line length (rotation angle: 10 °):
Uses third laser beam (bottom side) (solid line C2 in FIG. 6)
From approximately 1/3 position (rotation angle: 10 °) of the line length in the other direction (from right to left) to approximately 2/3 position (rotation angle: −10 °):
Uses second laser beam (center) (solid line B2 in FIG. 6)
From the position (rotation angle: −10 °) of approximately 2/3 of the line length in the other direction (from right to left) to the end of scanning (left end) (rotation angle: −25 °):
Uses the first laser beam (uppermost side) (solid line A2 in FIG. 6)
第2実施の形態では、このように3つのレーザ光を時分割制御することにより、第1実施の形態と同様に、副走査方向に隣り合う主走査ライン端間の距離(d1,d2)の差が小さくなり(d1≒d2)、走査歪みは生じない。また、主走査1ラインにおける走査開始位置と走査終了位置との副走査方向のずれもほとんど生じていない。よって、第2実施の形態でも、マイクロミラーの往復回動(レーザ光の往復走査)時に連続してレーザ光を利用することができ、感光体への高速な書込み動作を実現できる。 In the second embodiment, by performing time-sharing control of the three laser beams in this way, the distance (d1, d2) between the main scanning line ends adjacent in the sub-scanning direction is the same as in the first embodiment. The difference becomes small (d1≈d2), and scanning distortion does not occur. Further, there is almost no deviation in the sub-scanning direction between the scanning start position and the scanning end position in one main scanning line. Therefore, also in the second embodiment, the laser beam can be continuously used during the reciprocating rotation of the micromirror (reciprocating scanning of the laser beam), and a high-speed writing operation to the photosensitive member can be realized.
図7は、3つのレーザ光を使用した第2実施の形態におけるマイクロミラーの回動角とレーザ光の走査軌跡とのシミュレーション結果を示す図である。このシミュレーション結果における条件は、走査領域:297mm、感光体幅:210mm(A4サイズ)、紙送り速度:290mm/秒であり、結果として、副走査方向に隣り合う主走査ライン端間の距離が、最大:48.89μm、最小:35.11μm、平均:42μmとなっている。第1実施の形態に比べて、走査歪みを更に小さくできている。 FIG. 7 is a diagram showing simulation results of the rotation angle of the micromirror and the scanning trajectory of the laser beam in the second embodiment using three laser beams. The conditions in this simulation result are: scanning area: 297 mm, photoconductor width: 210 mm (A4 size), paper feed speed: 290 mm / sec. As a result, the distance between the main scanning line ends adjacent in the sub-scanning direction is Maximum: 48.89 μm, Minimum: 35.11 μm, Average: 42 μm. Compared with the first embodiment, the scanning distortion can be further reduced.
なお、2つのレーザ光を使用する例と3つのレーザ光を使用する例とについて説明したが、4つ以上のレーザ光を使用して、主走査方向の1ラインの走査中に、それらの複数のレーザ光を時分割制御すれば、同様の効果が得られることは勿論である。使用するレーザ光の数を多くする場合には、走査歪みのより一層の低減を図れる。 In addition, although the example using two laser beams and the example using three laser beams were described, during scanning of one line in the main scanning direction using four or more laser beams, a plurality of them are used. Of course, the same effect can be obtained by time-sharing control of the laser beam. When the number of laser beams to be used is increased, the scanning distortion can be further reduced.
また、各別にレーザ光を出射する別体の複数のレーザ光源を設けるようにしたが、複数のレーザ素子を一体化させた構成のアレイ型レーザ光源を使用するようにしても良い。更に、1つの光源から出射されるレーザ光を、ビームスプリッタ等の光分離部材によって複数のレーザ光に分離し、分離した複数のレーザ光を用いるようにしても良い。 In addition, although a plurality of separate laser light sources for emitting laser light are provided for each, an array type laser light source having a configuration in which a plurality of laser elements are integrated may be used. Further, the laser light emitted from one light source may be separated into a plurality of laser lights by a light separating member such as a beam splitter, and the plurality of separated laser lights may be used.
1 マイクロミラー
2a 第1レーザ光源
2b 第2レーザ光源
2c 第3レーザ光源
4 感光体
7 レーザ光出射制御部
8 回動制御部
9 同期回路
DESCRIPTION OF
Claims (3)
The emitting means includes a plurality of light sources each emitting one light beam, and the control means time-divides light beam emission from each of the plurality of light sources during one scan on the scanned surface. The light beam scanning apparatus according to claim 2, wherein the light beam scanning apparatus is controlled as follows.
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