JP2912556B2 - 像形成装置における露光方法及び像形成装置 - Google Patents

像形成装置における露光方法及び像形成装置

Info

Publication number
JP2912556B2
JP2912556B2 JP6260014A JP26001494A JP2912556B2 JP 2912556 B2 JP2912556 B2 JP 2912556B2 JP 6260014 A JP6260014 A JP 6260014A JP 26001494 A JP26001494 A JP 26001494A JP 2912556 B2 JP2912556 B2 JP 2912556B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
scanning
light
forming apparatus
image forming
light beam
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP6260014A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH08118725A (ja
Inventor
隆夫 菅野
正之 岩佐
和城 尾川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP6260014A priority Critical patent/JP2912556B2/ja
Priority to US08/495,173 priority patent/US5724087A/en
Priority to DE69531814T priority patent/DE69531814T2/de
Priority to EP95110345A priority patent/EP0709707B1/en
Priority to CN95109700.8A priority patent/CN1097943C/zh
Publication of JPH08118725A publication Critical patent/JPH08118725A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2912556B2 publication Critical patent/JP2912556B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10Scanning systems
    • G02B26/12Scanning systems using multifaceted mirrors
    • G02B26/123Multibeam scanners, e.g. using multiple light sources or beam splitters

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、像形成装置における露
光方法及び像形成装置に関し、例えばレーザープリン
タ、デジタルコピアなどのような電子写真方式の像形成
装置に利用される。
【0002】近年における電子機器の高性能化にともな
って、レーザープリンタの印字速度の高速化、高解像度
化、及び印字画像の高品質化が要求されている。印字速
度の高速化を図る手法として、ポリゴンスキャナの回転
速度を増大させる方法がある。しかし、ポリゴンスキャ
ナの回転速度を増大させる方法は大幅なコストアップを
ともなう。また、回転速度の上限には物理的な限界があ
る。したがって、その方法に代えて、複数の光源を用い
る方法(複数ビーム走査方法)が提案されている。
【0003】複数ビーム走査方法では、1回の走査によ
って、感光体上に複数の走査線が通過し、複数の走査線
分の静電潜像が同時に描かれる。今後、複数ビーム走査
方法を実用化することにより、レーザビームプリンタの
一層の高速化が期待されている。
【0004】
【従来の技術】従来において、複数ビーム走査方法によ
るレーザビームプリンタは、特開昭61−261715
号として公知である。
【0005】図10は従来のレーザビームプリンタ80
の概略の構成を示す図である。図10において、レーザ
ビームプリンタ80は、2つの半導体レーザ81,8
2、シリンダーレンズ83a,83b、ポリゴンミラー
85、結像レンズ86,87、感光体ドラム88、及び
センサー89などから構成されている。
【0006】半導体レーザ81,82から出射された2
つの光束BM11,12は、一定速度で回転するポリゴ
ンミラー85に入射する。このとき、ポリゴンミラー8
5の回転軸に平行な平面内において、2つの光束BM1
1,12は互いに平行であり、ポリゴンミラー85によ
る反射光も互いに平行である(図12参照)。2つの光
束BM11,12の、ポリゴンミラー85の回転軸に垂
直な平面に投影された入射角度は互いに相違し、それぞ
れθ11,θ12である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来のレーザビームプ
リンタ80では、2つの光束BM1,2の入射角度θ1
1,θ12の相違によって、感光体ドラム88の表面を
通過する走査線のピッチが乱れ、画像の品質低下を招い
ていた。
【0008】すなわち、一方の半導体レーザ81からの
光束BM11の入射角度θ11が、他方の半導体レーザ
82からの光束BM12の入射角度θ12よりも大きい
ために、感光体ドラム88上において、光束BM11に
よる光スポットBS11が光束BM12による光スポッ
トBS12よりも先行する。
【0009】図11はある瞬間における感光体ドラム8
8上の光スポットBS11,12の位置を示す図であ
る。図11に示すように、ある瞬間において、感光体ド
ラム88上には、2つの光束BM11,12による光ス
ポットBS11,12が現れる。これらの光スポットB
S11,12は、主走査方向M1に沿って、入射角度θ
11,θ12の相違に起因する距離Ldだけ離れてお
り、副走査方向M2に沿って、画像の解像度に応じた所
定のピッチLPtだけ離れている。したがって、主走査
方向において、後の方の光スポットBS12が先行する
光スポットBS11のあった位置EEに到達し、その位
置EEにおいて画素BS12xを印字した時点では、先
行する光スポットBS11により印字された画素BS1
1xは、感光体ドラム88の回転によって副走査方向に
所定の距離ΔLだけ移動している。このような現象が、
2つの光束BM11,12による光スポットBS11,
12の全部について生じる。したがって、2つの光スポ
ットBS11,12の移動によって感光体ドラム88上
に実際に描かれる走査線SL11,12のピッチLPa
は、2つの光スポットBS11,12の副走査方向のピ
ッチLPtよりも大きくなってしまう。
【0010】したがって、従来のように、2つの光スポ
ットBS11,12の副走査方向のピッチLPtを、感
光体ドラム88上に本来描かれるべき理論的なピッチと
等しくしていた場合に、感光体ドラム88上に実際に描
かれる走査線SL11,12のピッチLPaが正確なも
のとはならず、画像の品質低下が生じる。
【0011】また、図12に示すように、ポリゴンミラ
ー85の回転軸に平行な平面内において、半導体レーザ
81,82から出射された2つの光束BM11,12は
互いに平行であり、ポリゴンミラー85の反射面85R
による反射光も互いに平行である。したがって、両方の
光束BM11,12が結像レンズ86,87の光学中心
を通過することは不可能である。そうすると、光束BM
11,12が結像レンズ86,87の光学中心以外の位
置を通過することとなるので、光束の走査線曲りが生じ
る。走査線曲りのことを「ボウ」ともいう。走査線曲り
は、結像レンズ86,87の光学中心を境界として、そ
の上下では互いに逆の方向に曲がるように生じるので、
2つの光束BM11,12による2つの走査線SL1
1,12の間隔は、その主走査方向の位置に応じて変動
することとなる。これによって画像の品質低下が生じ
る。
【0012】本発明は、上述の問題に鑑みてなされたも
ので、複数の光源を用いた複数ビーム走査方法におい
て、感光体上に描かれる走査線の乱れを可及的に防止
し、印字速度の高速化を図りつつ、画像の品質低下を防
止することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係る方
法は、それぞれ光束を出射する複数の光源と、回転軸を
中心として回転移動する反射面を有し、前記複数の光源
から出射する光束を偏向させて主走査方向に走査するた
めの1つの走査手段と、表面が副走査方向に沿って移動
し、前記走査手段により走査された光束によって前記表
面に像が形成される感光体と、前記走査手段により走査
された光束が透過するように前記走査手段と前記感光体
との間に配置された1つ又は複数の結像レンズと、を有
してなる像形成装置における露光方法であって、前記複
数の光源から出射する光束を前記走査手段の回転軸に対
して斜めに入射させて、前記反射面により反射される各
光束に第1の走査線曲りを生じさせ、前記反射面により
反射された各光束を前記結像レンズの光学中心以外の位
置を透過させて、前記第1の走査線曲りとは逆方向に各
光束に第2の走査線曲りを生じさせ、前記第1の走査線
曲りと前記第2の走査線曲りとの合成によって各光束の
走査線曲りを軽減する。
【0014】請求項2の発明に係る方法は、請求項1記
載の方法において、前記複数の光源の光束を、前記走査
手段の回転軸に沿った方向に互いに離れた位置から出射
させ、前記各光束を前記反射面によって反射させた後
で、前記結像レンズの光学中心を含む平面と交差させ
る。
【0015】請求項3の発明に係る方法は、請求項1記
載の方法において、前記複数の光源の光束を、前記走査
手段の回転軸に沿った方向に互いに同一の位置から出射
させる。
【0016】請求項4の発明に係る装置は、それぞれ光
束を出射する複数の光源と、回転軸を中心として回転移
動する反射面を有し、前記複数の光源から出射する光束
を偏向させて主走査方向に走査するための1つの走査手
段と、表面が副走査方向に沿って移動し、前記走査手段
により走査された光束によって前記表面に像が形成され
る感光体と、前記走査手段により走査された光束が透過
するように前記走査手段と前記感光体との間に配置され
た1つ又は複数の結像レンズと、を有してなる像形成装
置であって、前記複数の光源から出射する光束を前記走
査手段の回転軸に対して斜めに入射させて第1の走査線
曲りを生じさせ、且つ前記結像レンズの光学中心以外の
位置を透過させて第2の走査線曲りを生じさせ、前記第
1の走査線曲りと前記第2の走査線曲りとがたがいに打
ち消し合って前記感光体上における走査線曲りが軽減さ
れるように、前記複数の光源が配置されてなる。
【0017】請求項5の発明に係る装置は、請求項4記
載の装置において、前記複数の光源の光束が、前記走査
手段の回転軸に沿った方向に互いに離れた位置から出射
し、且つ前記各光束が前記反射面によって反射した後で
前記結像レンズの光学中心を含む平面と交差するように
構成されてなる。
【0018】請求項6の発明に係る装置は、請求項4記
載の装置において、前記複数の光源の光束が、前記走査
手段の回転軸に沿った方向に互いに同一の位置から出射
するように構成されてなる。
【0019】請求項7の発明に係る装置は、請求項4記
載の装置において、前記複数の光源から出射する光束
の、前記走査手段の回転軸に垂直な平面に投影される前
記走査手段へのそれぞれの入射角度が、互いに相違する
ように構成されてなる。
【0020】請求項8の発明に係る装置は、請求項7記
載の装置において、前記複数の光源からの光束による前
記感光体上の複数の走査線間の間隔が、前記入射角度の
相違に基づく前記感光体上における副走査方向の位置ズ
レ量の分だけ補正されてなる。
【0021】請求項9の発明に係る装置は、請求項8記
載の装置において、前記入射角度の相違に基づく前記感
光体上での走査遅れ時間をtdとし、前記感光体の表面
の副走査方向の速度をVvとして、前記複数の走査線間
の間隔の補正量ΔLが、 ΔL=td×Vv を満足するように補正されてなる。
【0022】請求項10の発明に係る装置は、それぞれ
光束を出射する複数の光源と、回転軸を中心として回転
移動する反射面を有し、前記複数の光源から出射する光
束を偏向させて主走査方向に走査するための1つの走査
手段と、表面が副走査方向に沿って移動し、前記走査手
段により走査された光束によって前記表面に像が形成さ
れる感光体と、前記走査手段により走査された光束が透
過するように前記走査手段と前記感光体との間に配置さ
れた1つ又は複数の結像レンズと、を有してなる像形成
装置であって、前記複数の光源から出射する光束の、前
記走査手段の回転軸に垂直な平面に投影される前記走査
手段へのそれぞれの入射角度が、互いに相違するように
構成されており、前記複数の光源からの光束による前記
感光体上の複数の走査線間の間隔が、前記入射角度の相
違に基づく前記感光体上における副走査方向の位置ズレ
量の分だけ補正されてなる。
【0023】請求項11の発明に係る装置は、請求項1
0記載の像形成装置において、前記入射角度の相違に基
づく前記感光体上での走査遅れ時間をtdとし、前記感
光体の表面の副走査方向の速度をVvとして、前記複数
の走査線間の間隔の補正量ΔLが、 ΔL=td×Vv を満足するように補正されてなる。
【0024】
【作用】走査手段の反射面は平面であるために、図7に
示すように、走査手段の回転に応じて、反射面の中央
(B点)に入射するときの入射角度θαよりも、反射面
の端の方(Ba点)に入射するときの入射角度θβの方
が大きい。したがって、反射面の端の方に入射した場合
に、つまり感光体の両端において、光束は光学中心から
離れるようになる。その結果、例えば図8(A)に示す
ような第1の走査線曲りが生じる。
【0025】光束は結像レンズの光学中心を外れて透過
するときに、走査方向と直角の方向にも屈折する。その
屈折の量は、結像レンズの走査方向の中央位置から両端
に近くなるにつれて大きくなる。屈折が大きくなること
によって、すなわち両端に近づくにつれて、光束はより
光学中心向かうようになり、例えば図8(B)に示すよ
うな第2の走査線曲りが生じる。
【0026】第1の走査線曲りと第2の走査線曲りとを
逆方向に生じさせ、且つそれらの走査線曲りの大きさが
ほぼ同じとなるように、光束の経路を設定することによ
って、それらは互いに打ち消し合い、例えば図8(C)
に示すような走査線曲りのない走査線が得られる。
【0027】図2に示すように、複数の光源から出射す
る光束の走査手段への入射角度θ1,θ2が互いに相違
するよう設定した場合には、入射角度θ1,θ2の相違
に起因して、図5に示すように感光体上の光スポットB
S1,2に主走査方向の時間遅れtdが生じる。この時
間遅れによって、感光体上の走査線SL1,2のピッチ
LPtにズレΔLが生じる。このズレΔLの分だけ走査
線SL1,2のピッチを予め補正しておくことによっ
て、走査線SL1,2のピッチLPtが正確となり、画
質の向上が図られる。
【0028】
【実施例】図1は本発明に係るレーザビームプリンタ1
の概略の構造を示す斜視図、図2は光学ユニット11の
動作を説明するための図、図3は制御部20の一部の回
路を示すブロック図、図4は制御部20の一部の回路の
動作状態を示すタイミングチャートである。
【0029】図1及び図2において、レーザビームプリ
ンタ1は、光学ユニット11、感光体ドラム12、帯電
器13、現像器14、転写器15、クリーナ16、定着
器17、及び制御部20などから構成されている。
【0030】光学ユニット11は、輝度変調された2つ
の光束BM1,2を偏向し、感光体ドラム12の表面の
主走査方向(矢印M1方向)に沿って1回の走査で2本
の走査線SL1,2を描き、これによって2ライン分の
画像を同時に描くものである。
【0031】光学ユニット11は、2つの半導体レーザ
ユニット21,22、ポリゴンミラー23、fθレンズ
24、反射鏡25、小ミラー26、センサー27などか
ら構成されている。
【0032】半導体レーザユニット21,22は、それ
ぞれ、半導体レーザダイオード、コリメートレンズ、シ
リンダーレンズを備えており、且つ、それぞれの光軸を
調整するための調整装置21a,22aを備えている。
半導体レーザユニット21,22からは、制御部20か
らの信号に基づいて、輝度変調された光束BM1,2が
出射される。
【0033】ポリゴンミラー23は、モータDM1によ
って一定の速度で回転駆動され、半導体レーザユニット
21,22から出射された光束BM1,2を偏向し、主
走査方向に走査する。
【0034】fθレンズ24は、ポリゴンミラー23に
よって等角速度に偏向された光束BM1,2を、等線速
度となるように変換する。反射鏡25は、光束BM1,
2を反射して感光体ドラム12の表面に導く。小ミラー
26は、各走査の始点位置において光束BM1,2を反
射し、センサー27に導く。センサー27は、センサー
27に光束BM1,2が入射すると、それらを光電変換
し、各走査の同期をとるための信号S1を出力する。
【0035】感光体ドラム12は、矢印M3方向に一定
の速度で回転する。これによって、その表面が一定の速
度で副走査方向(矢印M2方向)とは反対の方向に移動
する。感光体ドラム12の表面には、光学ユニット11
からの走査された光束BM1,2によって、静電潜像が
形成される。
【0036】帯電器13は、感光体ドラム12の表面が
一定の電位となるように予め帯電させるためのものであ
る。現像器14は、感光体ドラム12の表面に形成され
た静電潜像にトナーを付着させて現像するものである。
転写器15は、感光体ドラム12の表面に形成されたト
ナー像を用紙PPに転写するためのものである。クリー
ナ16は、感光体ドラム12の表面に残留したトナーを
除去して清掃するためのものである。
【0037】制御部20は、センサー27からの信号S
1を入力し、この信号S1に同期して半導体レーザユニ
ット21,22を駆動する。制御部20は、また、ポリ
ゴンミラー23のモータDM1、感光体ドラム12を回
転駆動するモータ、及びその他の機器を制御する。
【0038】図2において、半導体レーザユニット2
1,22から出射された2つの光束BM1,2は、一定
速度で回転するポリゴンミラー23に入射する。このと
き、ポリゴンミラー23の回転軸に平行な平面内におい
て、2つの光束BM1,2はポリゴンミラー23に斜め
に入射する。2つの光束BM1,2は、ポリゴンミラー
23によって反射した後で、fθレンズ24の光学中心
を含む平面と交差する。2つの光束BM1,2は、fθ
レンズ24の光学中心から外れた位置を通過し、感光体
ドラム12の表面に至る〔図6(A)参照〕。2つの光
束BM1,2の、ポリゴンミラー23の回転軸に垂直な
平面に投影される入射角度は、互いに相違し、それぞれ
θ1,θ2である。
【0039】一方の半導体レーザユニット21からの光
束BM1の入射角度θ1が、他方の半導体レーザユニッ
ト22からの光束BM2の入射角度θ2よりも大きいた
めに、感光体ドラム12上において、光束BM1による
光スポットBS1が光束BM2による光スポットBS2
よりも先行する。したがって、センサー27には、光ス
ポットBS1,2がこの順に連続的に入射する。その結
果、センサー27からは、1回の走査で2つのパルスが
連続的に出力される。
【0040】図3において、制御部20は、バッファメ
モリ41、4つのラインメモリ42a〜42d、メモリ
制御部43、パラレル/シリアル変換器44,45、ド
ライバ46,47などから構成されている。
【0041】バッファメモリ41は、外部から送信され
てきた画像データDFを格納する。バッファメモリ41
への書き込みは、書込み信号SDWによって行われる。
ラインメモリ42は、バッファメモリ41から1ライン
毎に読み出した画像データDFを、それぞれ1ライン分
づつ格納する。
【0042】メモリ制御部43は、バッファメモリ41
からの読み出し、及びラインメモリ42への書き込みを
制御する。パラレル/シリアル変換器44,45は、ラ
インメモリ42から読み出した1ライン毎のパラレルの
画像データDFを、シリアルデータに変換する。
【0043】ドライバ46,47は、パラレル/シリア
ル変換器44,45から出力されるシリアルデータに応
じて、半導体レーザユニット21,22をオンオフ制御
し、これによって輝度変調された光束BM1,2を出射
させる。
【0044】4つのラインメモリ42a〜42dのう
ち、2つのラインメモリ42a,42bには、奇数ライ
ンの画像データDFoが格納され、残りの2つのライン
メモリ42c,42dには、偶数ラインの画像データD
Feが格納される。それぞれのラインメモリ42a,4
2b及び42c,42dの組みにおいて、画像データD
Fo,DFeは、2つのラインメモリ42a,42b又
は42c,42dに交互に書き込まれ、且つ読み出され
る。
【0045】図4において、センサー27から出力され
る信号S1には、2つのパルスSP1,SP2が連続的
に現れる。先行するパルスSP1について、その周波数
を2倍とした信号S2、つまりパルスSP1の周期の2
分の1の位置にもパルスが出現する信号S2が、メモリ
制御部43内において作成される。また、信号S1か
ら、パルスSP1とパルスSP2とがそれぞれ独立して
取り出され、これによって信号S3,S4が作成され
る。
【0046】さて、信号S2の各パルスから時間t1だ
け遅れて、バッファメモリ41から1ライン毎に画像デ
ータDFが順次読み出される。この読み出しは、次のパ
ルスがくるまでに完了する。つまり、信号S2に同期し
て、奇数ラインの画像データDFo、偶数ラインの画像
データDFe、奇数ラインの画像データDFo、という
ように、奇数ラインと偶数ラインとが交互に読み出され
る。
【0047】読み出された奇数ラインの画像データDF
oは、ラインメモリ42a,42bに交互に書き込まれ
る。読み出された偶数ラインの画像データDFeは、ラ
インメモリ42c,42dに交互に書き込まれる。各ラ
インメモリ42a〜42dに書き込まれた画像データD
Fo,DFeは、それぞれ、信号S3,S4における次
のパルスから時間t2だけ遅れて読み出される。したが
って、ラインメモリ42a〜42dのいずれかからは、
信号S1の各パルスSP1,SP2に同期し、且つ1周
期遅れて、各ラインの画像データDFo,DFeが読み
出される。
【0048】ここで、時間t2は、感光体ドラム12と
センサー27との位置関係及び走査速度に応じて、感光
体ドラム12上に形成される静電潜像が主走査方向に適
切な位置となるように決定される。
【0049】次に、半導体レーザユニット21,22か
ら出射される2つの光束BM1,2の光軸について説明
する。図5は感光体ドラム12上における走査線SL
1,2のピッチLPtを説明するための図である。
【0050】半導体レーザユニット21,22の光軸
は、感光体ドラム12上におけるそれぞれの光スポット
BS1,2が、副走査方向に互いに距離LPsだけ隔て
るように、調整装置21a,22aによって調整されて
いる。ここで、距離LPsは、走査線SL1,2間の理
論ピッチをLPtとし、感光体ドラム12の回転による
移動距離をΔLとしたときに、次の(1)式を満たす値
である。
【0051】LPs=LPt−ΔL ……(1) 走査線SL1,2間の理論ピッチLPtは、画像の解像
度から求められる。例えば、解像度が600dpiの場
合には、理論ピッチLPtは42.3μmとなる。距離
ΔLは、2つの光スポットBS1,2間の主走査方向の
距離Ld、主走査方向の走査速度Vh、及び副走査方向
の走査速度Vvとから、次の(2)式によって求められ
る。
【0052】ΔL=(Ld/Vh)×Vv ……(2) 上述の(1)(2)式から理解されるように、移動距離
ΔLは、走査線SL1,2間のピッチLPtに対する補
正量である。ここで、td=Ld/Vhとすると、この
tdは、入射角度θ1,θ2の相違に基づく感光体ドラ
ム12上での走査遅れ時間を表す。走査遅れ時間tdを
用いて(2)式を書き直すと、次の(3)式となる。
【0053】ΔL=td×Vv ……(3) 図5に示した例のように、光スポットBS1の方が光ス
ポットBS2よりも先行する場合には、距離ΔLは正の
値となり、ピッチLPtを狭くする方向に補正すること
となる。これとは逆に、光スポットBS2の方が光スポ
ットBS1よりも先行する場合には、距離ΔLは負の値
となり、ピッチLPtを広くする方向に補正することと
なる。
【0054】このように、感光体ドラム12上の各光ス
ポットBS1,2間の副走査方向の距離LPsは、走査
線SL1,2間の理論ピッチLPtに対して距離ΔLだ
け差し引くことによって補正されている。このような補
正によって、感光体ドラム12上に実際に描かれる走査
線SL1,2のピッチは、理論ピッチLPtと正しく一
致する。したがって、画像を構成する各画素の位置が正
確となり、画像の品質の低下が防止され、高品質の画像
が得られる。
【0055】但し、走査線SL1,2のピッチが理論ピ
ッチLPtと完全に一致しない場合でも、上述のような
補正が行われることによって、画像の品質の低下が防止
され、充分に高品質の画像が得られる。なお、実際の補
正に当たっては、調整装置21a,22aによって光束
BM1,2の方向を調整し、感光体ドラム12上に描か
れる走査線SL1,2の走査線曲りが最も少ない状態と
すればよい。
【0056】また、2つの半導体レーザユニット21,
22から出射される2つの光束BM1,2によって、1
回の走査で2つの走査線SL1,2を描き、これによっ
て2ライン分の画像を同時に描くので、光束が1つの場
合と比較して印字速度が約2倍となり、印字速度の高速
化が図られる。
【0057】なお、2つの光束BM1,2の入射角度θ
1,θ2を同一とした場合には、上述のような補正の必
要性がなくなるが、2つの光束BM1,2の入射角度θ
1,θ2を同一とすることは、半導体レーザユニット2
1,22を実装する上で不可能である。つまり、図9に
示すように、2つの半導体レーザユニット21,22は
所定の外形寸法を有しているので、2つの光束BM1,
2の上下方向の出射距離Lbを所定の寸法に設定するた
めには、どうしても左右方向に距離Lcだけ離れてしま
うのである。
【0058】次に、半導体レーザユニット21,22か
ら出射する光束BM1,2の、ポリゴンミラー23及び
fθレンズ24による走査線曲りについて説明する。図
6は光束BM1,2をポリゴンミラー23の回転軸と平
行な平面に投影して展開した図、図7はポリゴンミラー
23の反射面23Rの回転角度位置による回転軸に平行
な平面に投影される入射角度の相違を説明するための
図、図8は光束BM1,2の走査線曲りを説明する図で
ある。但し、図6(A)は本実施例における図、図6
(B)は他の実施例における図である。
【0059】図6(A)において、2つの光束BM1,
2は、ポリゴンミラー23の反射面23Rに対し、上下
方向から互いに対称に斜めに入射する。2つの光束BM
1,2は、反射面23Rによって反射した後、ポリゴン
ミラー23とfθレンズ24との間に存在する位置PA
において、fθレンズ24の光学中心を含む平面と交差
する。その後、fθレンズ24に対し、光学中心から外
れた位置に斜めに入射して透過する。この間において、
2つの光束BM1,2には、ポリゴンミラー23及びf
θレンズ24によって、走査線曲りが生じる。
【0060】まず、光束BM1,2が反射面23Rによ
って反射されるときに、図8(A)に示すような第1の
走査線曲りが生じる。つまり、光束BM1の走査軌跡
は、入射したときと比較して中央が高く両端が低い円弧
状となる。光束BM2の走査軌跡は、光束BM1の場合
とは逆に、入射したときと比較して中央が低く両端が高
い円弧状となる。
【0061】第1の走査線曲りの生じる原因は次のよう
に考えられる。図7において、光束BM1の軌跡が3つ
の三角形で表されている。一番上の三角形は、ポリゴン
ミラー23の回転軸に垂直な平面に投影した光束BM1
の軌跡を示し、2番目及び3番目の三角形は、ポリゴン
ミラー23の回転軸に平行で且つ反射面23Rに垂直な
平面に投影した光束BM1の軌跡を示す。点Bは反射面
23Rの回転方向に沿う中央位置であり、点Baはポリ
ゴンミラー23が回転して反射面23Rの端の方へ片寄
った位置である。直線OB及び直線OaBaは反射面2
3Rの入射点における法線である。
【0062】図7において、点Aから発した光束BM1
が反射面23Rの中央(B点)に入射した場合に、回転
軸に平行な平面に投影される入射角度及び反射角度をθ
αとし、点Aから発した光束BM1が反射面23Rの端
の方(Ba点)に入射した場合に、回転軸に平行な平面
に投影される入射角度及び反射角度をθβとする。そう
すると(4)式が成り立つ。
【0063】θα<θβ ……(4) つまり、反射面23Rの中央(B点)に入射するときの
入射角度θαよりも、反射面23Rの端の方(Ba点)
に入射するときの入射角度θβの方が大きい。その理由
は次のとおりである。すなわち、走査平面(反射面23
Rの法線を含む回転軸に垂直な平面)からのA点の高さ
は一定であるから、直線AOと直線AOaとは長さが互
いに等しい。また、B点又はBa点からそれぞれの入射
光起点までの法線の長さBO,BaOaの関係は、BO
>BaOaである。したがって、(4)式が成り立つ。
【0064】そうすると、反射面23Rの端の方に入射
した場合に、つまり感光体ドラム12の両端において、
光束BM1,2は光学中心から離れる。その結果、図8
(A)に示すような走査線曲りとなって現れる。
【0065】次に、光束BM1,2がfθレンズ24を
透過するときに、図8(B)に示すような第2の走査線
曲りが生じる。つまり、光束BM1の走査軌跡は、入射
したときと比較して中央が低く両端が高い円弧状とな
る。光束BM2の走査軌跡は、光束BM1の場合とは逆
に、入射したときと比較して中央が高く両端が低い円弧
状となる。
【0066】第2の走査線曲りの生じる原因は次のよう
に考えられる。光束BM1,2は、fθレンズ24の光
学中心を外れて透過するときに、屈折する。屈折の量
は、fθレンズ24の走査方向の中央位置から両端に近
くなるにつれて大きくなる。屈折が大きくなることによ
って、すなわち両端に近づくにつれて、光束BM1,2
はより光学中心向かうようになる。
【0067】すなわち、光束BM1の場合では、fθレ
ンズ24の光学中心の下方を透過するので、入射したと
きと比較して中央が低く両端が高くなる。光束BM2の
場合では、fθレンズ24の光学中心の上方を透過する
ので、入射したときと比較して中央が高く両端が低くな
る。
【0068】そうすると、第1の走査線曲りと第2の走
査線曲りとは、各光束BM1,2について互いに逆方向
となるので、第1の走査線曲りと第2の走査線曲りとが
互いに打ち消し合う。その結果、2つの光束BM1,2
間の間隔が安定し、感光体ドラム12上には走査線曲り
の少ない走査線SL1,2が描かれる。したがって、走
査線曲りによる画像の品質低下が防止され、高品質の画
像が得られる。
【0069】次に、走査線曲りを軽減するための他の実
施例について説明する。図6(B)において、2つの半
導体レーザユニット21,22から出射する2つの光束
BM1,2は、ポリゴンミラー23の回転軸に沿った方
向に互いに同一の位置から出射する。2つの光束BM
1,2は、反射面23Rによって反射した後、fθレン
ズ24に対して光学中心から外れた位置に斜めに入射し
て透過する。
【0070】光束BM1,2が反射面23Rによって反
射されるときに、図8(B)に示すような第1の走査線
曲りが生じる。光束BM1,2がfθレンズ24を透過
するときに、図8(A)に示すような第2の走査線曲り
が生じる。第1の走査線曲りと第2の走査線曲りとは、
各光束BM1,2について互いに逆方向となり、これら
が互いに打ち消し合い、感光体ドラム12上には走査線
曲りの少ない走査線SL1,2が描かれる。
【0071】上述の実施例においては、光源として半導
体レーザユニット21,22を用いたが、ガスレーザを
用いてもよい。走査手段としてポリゴンミラー23を用
いたが、ガルバノメータ、その他種々のものを用いるこ
とが可能である。結像レンズとしてfθレンズ24を用
いたが、これに代えて、又はこれとともに、シリンダー
レンズ、球面レンズ、面倒補正用のレンズ、その他のレ
ンズを用いることができる。複数の結像レンズを用いた
場合には、結像レンズの光学中心として、合成された光
学中心を用いればよい。感光体として感光体ドラム12
を用いたが、これに代えて平面状の感光体を用いてもよ
い。その他、光学ユニット11、制御部20、又はレー
ザビームプリンタ1の全体又は各部の構成、形状、動作
などは、本発明の主旨に沿って適宜変更することができ
る。
【0072】
【発明の効果】請求項1乃至請求項11の発明による
と、複数の光源を用いた複数ビーム走査方法において、
感光体上に描かれる走査線の乱れが可及的に防止され、
印字速度の高速化を図りつつ、画像の品質低下を防止す
ることができる。
【0073】請求項1乃至請求項3の発明によると、光
束の走査線曲りを軽減し、走査線曲りに起因する走査線
の乱れを防止することができる。請求項4乃至請求項9
の発明によると、光束の走査線曲りを軽減し、走査線曲
りに起因する走査線の乱れを防止することができ、且
つ、走査線のピッチをより正確なものとし、走査線のピ
ッチの不正確さに起因する走査線の乱れを防止すること
ができる。
【0074】請求項10及び請求項11の発明による
と、走査線のピッチをより正確なものとし、走査線のピ
ッチの不正確さに起因する走査線の乱れを防止すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るレーザビームプリンタの概略の構
造を示す斜視図である。
【図2】光学ユニットの動作を説明するための図であ
る。
【図3】制御部の一部の回路を示すブロック図である。
【図4】制御部の一部の回路の動作状態を示すタイミン
グチャートである。
【図5】感光体ドラム上における走査線のピッチを説明
するための図である。
【図6】光束をポリゴンミラーの回転軸と平行な平面に
投影して展開した図である。
【図7】ポリゴンミラーの反射面の回転角度位置による
入射角度の相違を説明するための図である。
【図8】光束の走査線曲りを説明する図である。
【図9】半導体レーザユニットの配置関係を示す正面図
である。
【図10】従来のレーザビームプリンタの概略の構成を
示す図である。
【図11】ある瞬間における感光体ドラム上の光スポッ
トの位置を示す図である。
【図12】光束をポリゴンミラーの回転軸と平行な平面
に投影して展開した図である。
【符号の説明】
1 レーザビームプリンタ 12 感光体ドラム(感光体) 21,22 半導体レーザユニット(光源) 23 ポリゴンミラー(走査手段) 23R 反射面 24 fθレンズ(結像レンズ) BM1,BM2 光束 BS1,BS2 光スポット SL1,SL2 走査線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−37750(JP,A) 特開 平6−206343(JP,A) 特開 平6−250126(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B41J 2/44 H04N 1/113

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】それぞれ光束を出射する複数の光源と、 回転軸を中心として回転移動する反射面を有し、前記複
    数の光源から出射する光束を偏向させて主走査方向に走
    査するための1つの走査手段と、 表面が副走査方向に沿って移動し、前記走査手段により
    走査された光束によって前記表面に像が形成される感光
    体と、 前記走査手段により走査された光束が透過するように前
    記走査手段と前記感光体との間に配置された1つ又は複
    数の結像レンズと、 を有してなる像形成装置における露光方法であって、 前記複数の光源から出射する光束を前記走査手段の回転
    軸に対して斜めに入射させて、前記反射面により反射さ
    れる各光束に第1の走査線曲りを生じさせ、 前記反射面により反射された各光束を前記結像レンズの
    光学中心以外の位置を透過させて、前記第1の走査線曲
    りとは逆方向に各光束に第2の走査線曲りを生じさせ、 前記第1の走査線曲りと前記第2の走査線曲りとの合成
    によって各光束の走査線曲りを軽減する、 ことを特徴とする像形成装置における露光方法。
  2. 【請求項2】請求項1記載の像形成装置における露光方
    法において、 前記複数の光源の光束を、前記走査手段の回転軸に沿っ
    た方向に互いに離れた位置から出射させ、 前記各光束を前記反射面によって反射させた後で、前記
    結像レンズの光学中心を含む平面と交差させる、 像形成装置における露光方法。
  3. 【請求項3】請求項1記載の像形成装置における露光方
    法において、 前記複数の光源の光束を、前記走査手段の回転軸に沿っ
    た方向に互いに同一の位置から出射させる、 像形成装置における露光方法。
  4. 【請求項4】それぞれ光束を出射する複数の光源と、 回転軸を中心として回転移動する反射面を有し、前記複
    数の光源から出射する光束を偏向させて主走査方向に走
    査するための1つの走査手段と、 表面が副走査方向に沿って移動し、前記走査手段により
    走査された光束によって前記表面に像が形成される感光
    体と、 前記走査手段により走査された光束が透過するように前
    記走査手段と前記感光体との間に配置された1つ又は複
    数の結像レンズと、 を有してなる像形成装置であって、 前記複数の光源から出射する光束を前記走査手段の回転
    軸に対して斜めに入射させて第1の走査線曲りを生じさ
    せ、且つ前記結像レンズの光学中心以外の位置を透過さ
    せて第2の走査線曲りを生じさせ、前記第1の走査線曲
    りと前記第2の走査線曲りとがたがいに打ち消し合って
    前記感光体上における走査線曲りが軽減されるように、
    前記複数の光源が配置されてなる、 ことを特徴とする像形成装置。
  5. 【請求項5】請求項4記載の像形成装置において、 前記複数の光源の光束が、前記走査手段の回転軸に沿っ
    た方向に互いに離れた位置から出射し、且つ前記各光束
    が前記反射面によって反射した後で前記結像レンズの光
    学中心を含む平面と交差するように構成されてなる、 像形成装置。
  6. 【請求項6】請求項4記載の像形成装置において、 前記複数の光源の光束が、前記走査手段の回転軸に沿っ
    た方向に互いに同一の位置から出射するように構成され
    てなる、 像形成装置。
  7. 【請求項7】請求項4記載の像形成装置において、 前記複数の光源から出射する光束の、前記走査手段の回
    転軸に垂直な平面に投影される前記走査手段へのそれぞ
    れの入射角度が、互いに相違するように構成されてな
    る、 像形成装置。
  8. 【請求項8】請求項7記載の像形成装置において、 前記複数の光源からの光束による前記感光体上の複数の
    走査線間の間隔が、前記入射角度の相違に基づく前記感
    光体上における副走査方向の位置ズレ量の分だけ補正さ
    れてなる、 像形成装置。
  9. 【請求項9】請求項8記載の像形成装置において、 前記入射角度の相違に基づく前記感光体上での走査遅れ
    時間をtdとし、前記感光体の表面の副走査方向の速度
    をVvとして、前記複数の走査線間の間隔の補正量ΔL
    が、 ΔL=td×Vv を満足するように補正されてなる、 像形成装置。
  10. 【請求項10】それぞれ光束を出射する複数の光源と、 回転軸を中心として回転移動する反射面を有し、前記複
    数の光源から出射する光束を偏向させて主走査方向に走
    査するための1つの走査手段と、 表面が副走査方向に沿って移動し、前記走査手段により
    走査された光束によって前記表面に像が形成される感光
    体と、 前記走査手段により走査された光束が透過するように前
    記走査手段と前記感光体との間に配置された1つ又は複
    数の結像レンズと、 を有してなる像形成装置であって、 前記複数の光源から出射する光束の、前記走査手段の回
    転軸に垂直な平面に投影される前記走査手段へのそれぞ
    れの入射角度が、互いに相違するように構成されてお
    り、 前記複数の光源からの光束による前記感光体上の複数の
    走査線間の間隔が、前記入射角度の相違に基づく前記感
    光体上における副走査方向の位置ズレ量の分だけ補正さ
    れてなる、 ことを特徴とする像形成装置。
  11. 【請求項11】請求項10記載の像形成装置において、 前記入射角度の相違に基づく前記感光体上での走査遅れ
    時間をtdとし、前記感光体の表面の副走査方向の速度
    をVvとして、前記複数の走査線間の間隔の補正量ΔL
    が、 ΔL=td×Vv を満足するように補正されてなる、 像形成装置。
JP6260014A 1994-10-25 1994-10-25 像形成装置における露光方法及び像形成装置 Expired - Lifetime JP2912556B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6260014A JP2912556B2 (ja) 1994-10-25 1994-10-25 像形成装置における露光方法及び像形成装置
US08/495,173 US5724087A (en) 1994-10-25 1995-06-27 Image forming apparatus and method for correcting a scanning line bend
DE69531814T DE69531814T2 (de) 1994-10-25 1995-07-03 Belichtungsverfahren für ein Bilderzeugungsgerät, und Bilderzeugungsgerät
EP95110345A EP0709707B1 (en) 1994-10-25 1995-07-03 Exposure method for an image forming apparatus, and image forming apparatus
CN95109700.8A CN1097943C (zh) 1994-10-25 1995-07-31 成像设备的曝光方法与成像设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6260014A JP2912556B2 (ja) 1994-10-25 1994-10-25 像形成装置における露光方法及び像形成装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08118725A JPH08118725A (ja) 1996-05-14
JP2912556B2 true JP2912556B2 (ja) 1999-06-28

Family

ID=17342116

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6260014A Expired - Lifetime JP2912556B2 (ja) 1994-10-25 1994-10-25 像形成装置における露光方法及び像形成装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5724087A (ja)
EP (1) EP0709707B1 (ja)
JP (1) JP2912556B2 (ja)
CN (1) CN1097943C (ja)
DE (1) DE69531814T2 (ja)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3499359B2 (ja) * 1996-02-14 2004-02-23 株式会社リコー 多ビーム書込光学系
JPH09318895A (ja) * 1996-05-29 1997-12-12 Konica Corp 画像形成装置
US5864418A (en) * 1996-08-30 1999-01-26 Bayer Corporation Agfa Division Multi-beam scanner with mechanically moving element for scanning imaging surfaces
JP3703587B2 (ja) * 1996-12-06 2005-10-05 富士写真フイルム株式会社 光ビーム走査装置およびその制御方法
JP3257961B2 (ja) * 1997-03-17 2002-02-18 富士通株式会社 画像形成装置
JP3287289B2 (ja) * 1997-11-18 2002-06-04 富士ゼロックス株式会社 画像形成装置及び分割光走査装置の制御方法
US6023286A (en) * 1998-01-08 2000-02-08 Xerox Corporation Moving mirror motion quality compensation
JP3451473B2 (ja) * 1999-03-03 2003-09-29 株式会社リコー マルチビーム走査装置および画像形成装置
US6246425B1 (en) * 1999-04-05 2001-06-12 Sharp Kabushiki Kaisha Optical scanning device and image-forming apparatus
US6466247B1 (en) 1999-05-31 2002-10-15 Fujitsu Limited Timing control of light beam scan
KR100346704B1 (ko) * 1999-07-29 2002-08-01 삼성전자 주식회사 인쇄기
JP4358378B2 (ja) * 1999-09-20 2009-11-04 東芝テック株式会社 画像形成装置
JP2001215423A (ja) 2000-02-04 2001-08-10 Fuji Xerox Co Ltd 光走査方法及び光走査装置
KR100452852B1 (ko) * 2002-01-09 2004-10-14 삼성전자주식회사 확대 광학계 및 그것을 갖는 화상형성 장치
US7209158B2 (en) * 2003-02-05 2007-04-24 Samsung Electronics Co., Ltd. Scanning line alignment compensation apparatus and method for a laser printer
JP4632981B2 (ja) * 2006-03-22 2011-02-16 京セラミタ株式会社 レーザビーム走査ユニットの製造方法、レーザビーム走査ユニット、画像形成装置及びレーザビーム走査ユニットの調整方法
JP5075350B2 (ja) * 2006-04-28 2012-11-21 株式会社リコー 画像形成装置
JP2008026570A (ja) * 2006-07-20 2008-02-07 Ricoh Co Ltd マルチビーム光走査装置及び画像形成装置
JP4837004B2 (ja) * 2008-09-08 2011-12-14 株式会社リコー 光走査装置と画像形成装置、並びに画像情報処理システム
CN103220449B (zh) * 2012-01-20 2016-03-09 亚亚科技股份有限公司 面形扫描单元及具有面形扫描单元的光学检测装置
JP2014028461A (ja) * 2012-07-31 2014-02-13 Canon Inc 画像形成装置及び該画像形成装置に備えられる制御装置
JP2018132643A (ja) 2017-02-15 2018-08-23 キヤノン株式会社 光走査装置及び画像形成装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4561717A (en) * 1980-05-16 1985-12-31 Hitachi, Ltd. Optical system for information processing
JPS61261715A (ja) * 1985-05-16 1986-11-19 Canon Inc 画像記録装置
JPH01237513A (ja) * 1987-05-13 1989-09-22 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 光ビーム偏向走査装置
JPS6475239A (en) * 1987-09-18 1989-03-20 Toshiba Corp Optical device for imaging device
US5251055A (en) * 1989-03-23 1993-10-05 Canon Kabushiki Kaisha Optical scanning apparatus
US4978849A (en) * 1989-08-01 1990-12-18 International Business Machines Corporation Pel placement correction in the scan dimension of a multiple beam laser scanning system
JP3111515B2 (ja) * 1991-07-31 2000-11-27 ミノルタ株式会社 走査光学装置
JPH07174995A (ja) * 1993-10-01 1995-07-14 Xerox Corp ラスター走査装置
US5512949A (en) * 1993-12-29 1996-04-30 Xerox Corporation Multiple beam raster output scanner optical system having telecentric chief exit rays

Also Published As

Publication number Publication date
DE69531814T2 (de) 2004-05-13
US5724087A (en) 1998-03-03
EP0709707B1 (en) 2003-09-24
JPH08118725A (ja) 1996-05-14
EP0709707A3 (en) 1997-07-09
DE69531814D1 (de) 2003-10-30
CN1097943C (zh) 2003-01-01
CN1122547A (zh) 1996-05-15
EP0709707A2 (en) 1996-05-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2912556B2 (ja) 像形成装置における露光方法及び像形成装置
JP2003344756A (ja) 光学素子、光走査装置及び画像形成装置
JP5566068B2 (ja) 光走査装置及びそれを備える画像形成装置
US7158160B2 (en) Optical beam scanning device and image forming apparatus
JP4378193B2 (ja) マルチビーム光走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置
JP2004240266A (ja) 光走査装置及びそれを用いたカラー画像形成装置
EP1109048B1 (en) Multi-beam scanning optical system and image forming apparatus using the same
US6317146B1 (en) Image forming apparatus
JP2000267027A (ja) 光走査装置および画像形成装置
JP3367313B2 (ja) 光学走査装置
JP2008040136A (ja) 光走査装置及びそれを用いたカラー画像形成装置
JP2000187171A (ja) 光ビーム走査装置
JP2002122799A (ja) マルチビーム走査装置及びそれを備えた画像形成装置
US7027126B2 (en) Optical scanning apparatus
JP4731761B2 (ja) 光書込装置及び画像形成装置
JP4164271B2 (ja) 画像形成装置
JP2011002499A (ja) マルチビーム走査装置及び画像形成装置
JP2002277787A (ja) 光走査装置及び画像形成装置
JP2000111820A (ja) マルチビ―ム走査装置・マルチビ―ム走査方法および画像形成装置
JP4039611B2 (ja) 光走査装置及びそれを備えた画像形成装置
JP2001305450A (ja) マルチビーム光源走査装置およびマルチビーム光源走査方法
JP2999853B2 (ja) 光走査装置
JPH10268214A (ja) マルチビーム走査装置及び画像形成装置
KR100373557B1 (ko) 단일 비디오 데이터 전송 구조를 이용한 다중 레이져스캐닝장치
JP3867456B2 (ja) 画像形成装置

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19990330

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080409

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090409

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100409

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110409

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120409

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130409

Year of fee payment: 14

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130409

Year of fee payment: 14

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140409

Year of fee payment: 15

EXPY Cancellation because of completion of term