JPH01272376A - ビーム走査型記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、レーザプリンタ等のビーム走査型記録装置に
関する。

（従来の技術） ビーム走査型記録装置においては、画像の各うインごと
に画像情報に応じて断続的に発光させたレーザビームで
感光体を露光し、電子写真プロセスによりペーパーに画
像を記録する。レーザビームで感光体を走査するため、
ポリゴンミラーなどの回転する光偏向器が用いられる。

レーザビームは、たとえばポリゴンミラーの回転に伴い
、感光体上に１本のラインを記録する。感光体はこのラ
イン方向と垂直の方向に回転する。感光体の回転に伴い
画像の各ラインが感光体上に記録され画像全体が記録さ
れていく。

ところで、光偏向器から感光体までの距離は、感光体上
の走査ラインの位置により異なる。そこで、従来は、レ
ーザビームの各露光位置の間隔を一定にするため、ｒθ
レンズを用いてレーザビームの方向を補正していた。

（発明が解決しようとする課題） しかし、ｆθレンズは高価であるため、電気的にｒθレ
ンズと同様の特性を持たせる試みがなされている。

たとえば特開昭６１−１７３５７３号公報に開示された
ビーム走査装置では、ビーム方向を制御せず、ビーム発
光部の出力発生周期を制御する。

このため、各露光点間の発生周期データを記憶するＲＯ
Ｍを備え、ＲＯＭの各発生周期データをアナログ値に変
換し、■−「変換器でビーム発生周期を可変にする。同
様に、特開昭５５−２５０８１号公報に係る装置では、
メモリ内のデータをＤ−Ａ変換してそれに応じた周波数
のパルスを出力する電圧制御発振器を設けて変調パルス
を作る。

ところで、これらのｒθ補正系では、発光周期をアナロ
グ電気回路で変化させているので、発光周期の温度特性
がよくなく、実用に適していない。

一方、発光周期をディジタル電気回路で変化させると、
温度特性の改善が期待できる。

本発明の目的は、電気的にｆθ特性を持たせたビーム走
査型記録装置を提供することである。

（課題を解決するための手段） 本発明に係るビーム走査型記録装置は、レーザビームを
発光する半導体レーザと、半導体レーザが発光したレー
ザビームの方向を偏向する光偏向器と、光偏向器により
偏向されたレーザビームで露光される回転する感光体ド
ラムと、受信した画像情報に応じて半導体レーザの発光
を制御する発光制御装置からなり、この発光制御装置は
、感光体上のレーザビーム走査における各露光位置につ
いてレーザビーム発光時間間隔を表わすクロック数デー
タを順次あらかじめ記憶する記憶手段と、クリア信号を
受信するとカウント値がクリアされ、カウント値を記憶
手段のアドレスとして発生する第１カウンタ手段と、ク
ロック信号を発生するクロック手段と、ロード信号を受
信したとき記憶手段から受信したクロック数をロードし
、クロック手段からクロック信号を受信するごとに１つ
減算し、カウント値がＯになったときに出力信号を発生
し、この出力信号を半導体レーザの発光のタイミング信
号として出力し、第１カウント手段にカウント用クロッ
ク信号として送りかつ次のクロック数をロードするため
のロード信号として送信する第２カウント手段と、感光
体上へのレーザビームの１ラインの走査の開始にあたり
、第１カウンタ手段のカウント値をクリアさせるクリア
信号および第２カウンタ手段にデータをロードするロー
ド信号となる走査同期信号を発生する同期信号発生手段
を備える。

（作　用） レーザビームの１ライン走査において、半導体レーザの
発光間隔を変えて、感光体上の露光位置（ドツト）を等
間隔とする。このため、記憶手段に各ドツト間の距離に
相当するクロック数（時間間隔）をあらかじめ記憶して
おく。このクロック数を第２カウント手段にロードし、
このクロック数に相当する数のクロック信号を受信した
ときに、半導体レーザの発光のタイミング信号を出力す
る。

そして、次のクロック数をロードし、同様の処理を繰り
返す。

（実施例） 以下、添付の図面を参照して本発明の詳細な説明する。

（ａ）　　レーザビーム走査系 第２図は、本発明に係るレーザプリンタの走査系の概略
を示す図である。

レーザヘッド（１）内の半導体レーザ（１ａ）から出射
されるレーザビーム（２）は、コリメータレンズ（３）
によって平行光にされ、高速回転するポリゴンミラー（
４）のある反射面（４ａ）で反射される。

反射後のレーザビーム（２）は、表面が一様に帯電され
た回転する感光体ドラム（５）上に結像され、その強度
に応じて結像位置の帯７Ｍ、電位を減衰させる。

そして、回転式光偏向器の一例であるこのポリゴンミラ
ー（４）の回転にとらない、平行光となって入射するレ
ーザビーム（２）に対する各反射面（４ａ）の傾きが変
化する。これにより、反射後のレーザビーム（２）は、
その進行方向が偏向されて感光体ドラム（５）の長手方
向に向かって破線（７）のように走査する（この方向が
主走査方向である）。

一方、筒状の感光体である感光体ドラム（５）は、ポリ
ゴンミラー（４）の回転に同期して一定速度で回転する
ように構成されている（この回転方向が副走査方向であ
る）。

そして、この感光体ドラム（５）の回転に伴って萌述の
レーザビーム（２）の走査が繰り返されることによって
、感光体ドラム（５）上に画像情報に応じた静電潜像が
形成されるのである。

その後、図示は省略するが、着色顔料であるトナーをこ
の静電潜像に選択付着させて現像する。

そして、出力用紙をトナー付着面に密着させて紙面上に
トナーを転写する。さらに、加熱によってこのトナーを
融解して出力用紙に定着させ、出力画像を得る。

また、感光体ドラム（５）よりも走査上手側に、フォト
センサ（６）を設けである。このフォトセンサ（６）は
、ポリゴンミラー（４）で反射された後のレーザビーム
（２）によって走査されたときに光電流を出力する。こ
の光電流は、波形整形回路（１１）によって整形され、
同期信号［Ｓ　ＯＳ　］（ａ）としてイメージコントロ
ール回路（１２）に入力される。

この同期信号［Ｓ　ｏ　Ｓ　］（ａ）を受けて、イメー
ジコントロール回路（１２）においては、内蔵のタイマ
により計時される一定時間後、即ち、走査されるレーザ
ビーム（２）がフォトセンサ（６）の位置から感光体ド
ラム（５）の記録開始位置に到達するのに相当する時間
の後に、キャラクタジェネレータ（１３）にデータ要求
信号（ｂ）を送り、画像データ（ｃ）を受は取る。そし
て、画像情報（ｄ）の出力が開始される。そして、レー
ザ駆動回路（１４）は、この画像情報（ｄ）を受け、そ
れに基づいた半導体レーザ（１ａ）への励起電流（ｅ）
の出力を開始する。

この同期信号［ＳＯ９］（ａ）は、感光体ドラム（５）
の回転方向、即ち、副走査方向に対して、主走査方向に
繰り返されるレーザビーム（２）の走査により形成され
る静電潜像の開始位置を揃え記録のりツタの発生を回避
するためのものである。

一方、レーザヘッド（１）内には、レーザ駆動装置（１
４）からの励起電流（ｅ）によって直配レーザビーム（
２）と同時に半導体レーザ（１ａ）から後方に発振され
るレーザビームを受けるフォトダイオード（ｌｂ）が設
けられている。このフォトダイオード（【ｂ）からの出
力信号（ｆ）は、イメージコントロール回路（１２）か
らのサンプルホールド信号（ｇ）によってサンプルされ
、レーザ駆動装置（１４）に入力される。レーザ駆動装
置（１４）は、このフォトダイオード（Ｉ　ｂ）からの
出力信号（ｒ）を用いて、半導体レーザ（ｌ　ａ）から
前方へ発振されるレーザビーム（２）のパワーが半導体
レーザ（ｌａ）の温度、の変動等に拘らず常に一定にな
るように、半導体レーザ（ｌａ）への励起電流（ｅ）を
制御する。

（ｂ）　　ｒθ特性補正回路 本実施例では、ｆθ特性補正を電気的に処理する。第１
図は、レーザ駆動回路（１４）の一部であるｒ−θ特性
補正回路を示す。この回路においては、ＲＯＭ（５１）
にあらかじめ記憶しておいたｒθ特性データに基づき半
導体レーザ（ｌａ）の駆動タイミングを発生する。

表は、ＲＯＭ５１に格納されたｆθ特性データの一例を
示す。説明を簡単にするために、■ラインの走査中のド
ツト数（ドブトクロック数）を大幅に減らしである。各
アドレスには５ビツトのデータが格納されている。第４
ビツトは、感光体（５）上のイメージエリア走査中であ
ることを示すｉＭＡＧＥ　　ＡＲＥＡ信号用のデータで
あり、第３ビツトから第Ｏビットまでは、ドツトクロッ
クの発生間隔をクロック信号［ＣＬＫ］の数で示すクロ
ック数データである。

このクロック数は、等時間間隔で発生されるクロック信
号の数であり、レーザビーム発光の時間間隔に相当する
。ポリゴンミラー（４）はレーザビーム（２）を等角速
度で偏向して感光体（５）を走査する。クロック数は感
光体（５）上でのドツト間隔が一定になるように定めら
れるので、感光体（５）の中央部では小さく周辺部では
大きくなる。

以下余白 表　［えＯＭの内容 （ｃ）　　ｆθ特性補正回路の動作 第１図のｒθ特性補正回路において、第１フリツプフロ
ツプ（５２）と第２フリツプフロツプ（５３）とからな
る回路は、イメージコントロール回路（１２）を介して
送られてくる同期信号［Ｓ　ＯＳ　］（ａ）を基にして
、Ｉ、　Ｓ　Ｔ　ＲＴ信号を発生させる。すなわち、第
１フリツプフロツプ（５２）は、同期信号［５Ｏ９Ｉ（
ａ）をクロック信号として受信すると直しに高レベルに
セットされる。そして、第２フリツプフロツプ（５３）
は、第１フリツプフロツプ（５２）の出力信号をクロッ
ク回路（５４）からのクロック信号［ＣＬＫ］に同期し
て出力する。この出力信号は、第１フリップフロップ回
路（５２）をクリアする信号となるとともに、上記のＬ
ＳＴＲＴ信号となる。したがって、ＬＳＴＲＴ信号は、
クロック信号［ＣＬ　Ｋ］の１周期に出力される。

ＲＯＭアドレスカウンタ（５５）は、ＲＯＭ（５１）の
アドレスを与えるＲＯＭアドレス信号を発生する。上記
のＬＳＴＲＴ信号は、ＯＲゲート（５６）を介してＲＯ
Ｍアドレスカウンタ（５５）をクリアする。したがって
ＲＯＭ（５１）のアドレスは、同期信号［Ｓ　ＯＳ　］
（ａ）により“０″に戻ることになる。

なお、頁の先頭のラインの場合は、印字に先立ちＲＥＳ
ＥＴ信号がＯＲゲート（５６）を介して入力され、ＲＯ
Ｍアドレスは“０”になっている。

このとき、ＲＯＭ（５１）はアドレス“０”のクロック
数データをドツトクロックカウンタ（５７）に出力する
。同時に、上記のＬＳＴＲＴ信号が、ＯＲゲート（５８
）を介してドツトクロックカウンタ（５７）のＬＯＡＤ
端子に送られ、このクロック数データがドツトクロック
カウンタ（５８）に初期値としてプリセットされる。こ
の値は、クロック回路（５４）からのクロック信号［Ｃ
ＬＫ］を受信するごとに１つ減算される。カウント値が
“０′に達すると、リップルキャリー出力信号［ＲＣ］
か発生される。この出力信号は、ＲＯＭ（５１）からＩ
ＭＡＧＥ　　ＡＲＥＡ信号が出力されているときに、Ａ
ＮＤゲート（５９）を通り、ドツトクロック信号［ドツ
トＣＬＫＩとして出力される。そして、このドツトクロ
ック信号［ドツトＣＬＫ］に応じて半導体し−ザ（１ａ
）が駆動されることになる。（なお、アドレス″０”で
は、ＩＭＡＧＥ　　ＡＲＥＡ信号は出力されず、半導体
レーザ（Ｉ　ａ）は駆動されない。）このリップルキャ
リー出力信号［ＲＣｌは、同時に、ＲＯＭアドレスカウ
ンタ（５５）にクロック信号として送られ、ＲＯＭアド
レスを１つ増加させ“１”とする。このリップルキャリ
ー出力信号［ＲＣｌは、さらに、ＯＲゲー）（５８）を
介してドツトクロックカウンタ（５７）のＬＯＡＤ端子
に送られる。これにより、ＲＯＭ（５１）のアドレス“
ビのクロック数データがドツトクロックカウンタ（５７
）にプリセットされる。以下、同様に、ドツトクロック
数カウンタ（５７）にプリセットされたクロック数たけ
クロック信号［ＣＬＫ］を受信するごとにリップルキャ
リー出力信号［ｒ（Ｃ］が発生され、ＩＭＡＧＥ　ＡＲ
ＥＡ信号が発生されているとき（すなわち、レーザビー
ム（２）が感光体（５）上のイメージエリアを走査して
いるとき）、ドツトクロック信号［ドツトＣＬＫ］を出
力する。そして、キャラクタノエネＩノータ（１３）か
らの画像情報の出力のタイミングとなり半導体レーザ（
ｌａ）を駆動する。

第３図は、Ｉラインの走査中のタイミングを示す。同期
信号［Ｓ　ＯＳ　］（ａ）か受信されると、ＬＳＴＲＴ
信号が発生され、ＲＯＭアドレスが１０”に戻る。そし
て、アドレス″０“のクロック数がＲＯＭアドレスカウ
ンタ（５５）にプリセットされる。

このクロック数（実施例では“１０“）だけクロック信
号［ＣＬＫ］を受信するとリップルキャリー出力信号［
ＲＣｌが発生される。

このリップルキャリー出力信号［ＲＣｌによりＲＯＭア
ドレスが更新され（０”→“ビ）、次のアドレスのクロ
ック数データ（“ＩＯ”）がドツトクロックカウンタ（
５７）にプリセットされる。そして、このクロック数だ
けクロック信号［ＣＬ　Ｋ］を受信するとりップルキャ
リー出力信号［ＲＣｌが再び発生される。

以下、同様にリップルキャリー出力信号［ＲＣｌが順次
発生され、その都度ＲＯＭアドレスカウンタ（５５）の
ＲＯＭアドレスが更新され、そのアドレスのクロック数
データがドツトクロックカウンタ（５７）にプリセット
される。そして、イメージエリア内（本実施例ではアド
レス“４”からアドレス゛１７″までの間）においてリ
ップルキャリー出力信号〔ＲＣコ発生時にドブトクロツ
クＥドブトＣＬＫ］が出力され、半導体レーザ（１ａ）
を発光させる。

前述の如く、発光間隔（クロック数データ）は、−ライ
ンの両端部で広く、中央部で短くなるように調整され、
これによって、光学的なｆθ特性補正と同等のｒθ特性
補正を電気的に実現することができるようになる。

第４図と第５図は、第３図に示したタイミングチャート
の一部をより詳細に示す。

まず同期信号［５ＯＳ１が人力されることによりＬ　Ｓ
　Ｔ　ＲＴ信号が発生し、ＲＯＭアドレスカウンタ（５
５）がクリアされるとともに、その時ＲＯＭ（５１）よ
り出力されていたクロック数データがドツトクロックカ
ウンタ（５７）にロードされる。この時、頁の先頭のラ
インであれば印字に先立ち入力されるＲＥＳＥＴ信号に
よりアドレスばあらかじめ“０”になっており先頭ライ
ン以外であれば前ラインの処理の最後のアドレス（第４
図では“２じ）となっている。このため、アドレス“０
”のデータと各ラインの最後のデータは同一のものとす
る必要がある。

ＬＳＴＲＴ信号がインアクティブとなると、クロック信
号［、ＣＬＫ］によりドツトクロックカウンタ（５７）
がカウントダウンされ、０になるとリップルキャリー出
力信号［ＲＣｌが出力される。

リップルキャリー出力信号［ＲＣｌが出力されると、Ｒ
ＯＭアドレスカウンタ（５５）は１つインクリメントさ
れるとともに、その時点まで出力されていたクロック数
データがドツトクロックカウンタ（５７）にロードされ
、以下、同様の動作を行なう。

この動作を続けて行くが、第５図に示すようにアドレス
“４”でＲＯＭ（５１）より出力されるＩＭＡＧＥ　　
ＡＲＥＡ信号かアクティブとなると、リップルキャリー
出力信号［ＲＣｌの出力時にドツトクロック［ドツトＣ
ＬＫＩが半導体レーザ（１ａ）の発光タイミングを与え
るため出力される。

以下、アドレス″’１７”までＩＭＡＧＥ　　ＡＲＥＡ
信号がアクティブになり、ドツトクロック［ドソ）ＣＬ
Ｋ］が所定のクロック数ごとに出力される。

（発明の効果） ビーム走査系において、Ｃθ特性をディジタル回路によ
り電気的に補正できるので、温度特性がすぐれている。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ｒθ特性補正回路の回路図である。 第２図は、レーザプリンタの露光系の概略を示す図であ
る。 第３図は、［θ特性補正のタイミングチャートである。 第４図と第５図は、それぞれ、第３図のタイミングチャ
ートの部分拡大図である。 Ｉａ・・・半導体レーザ、　　　２・・・レーザビーム
、４・・・ポリゴンミラー、　　５・・・感光体ドラム
、６・・・フォトセンサ、　１４・・・レーザ駆動回路
、５１・・・記憶手段、　　５４・・・クロック回路、
５５・・・ＲＯＭアドレスカウンタ、 ５７・・・ドツトクロックカウンタ、 ５９・・・ＡＮＤゲート。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）レーザビームを発光する半導体レーザと、半導体
   レーザが発光したレーザビームの方向を偏向する光偏向
   器と、光偏向器により偏向されたレーザビームで露光さ
   れる回転する感光体ドラムと、受信した画像情報に応じ
   て半導体レーザの発光を制御する発光制御装置からなり
   、この発光制御装置は、 感光体上のレーザビーム走査における各露光位置につい
   てレーザビーム発光時間間隔を表わすクロック数データ
   を順次あらかじめ記憶する記憶手段と、 クリア信号を受信するとカウント値がクリアされ、カウ
   ント値を記憶手段のアドレスとして発生する第１カウン
   タ手段と、 クロック信号を発生するクロック手段と、 ロード信号を受信したとき記憶手段から受信したクロッ
   ク数をロードし、クロック手段からクロック信号を受信
   するごとに１つ減算し、カウント値が０になったときに
   出力信号を発生し、この出力信号を半導体レーザの発光
   のタイミング信号として出力し、第１カウント手段にカ
   ウント用クロック信号として送りかつ次のクロック数を
   ロードするためのロード信号として送信する第２カウン
   ト手段と、 感光体上へのレーザビームの１ラインの走査の開始にあ
   たり、第１カウンタ手段のカウント値をクリアさせるク
   リア信号および第２カウンタ手段にデータをロードする
   ロード信号となる走査同期信号を発生する同期信号発生
   手段を備えることを特徴とするビーム走査型記録装置。