JPH0263009A - 光走査装置 - 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、ドツトマトリクス方式により印刷を行なう光
走査装置に関するものである。

従来の技術 光走査装置の第一の従来例を第４図ないし第６図に基づ
いて説明する。レーザプリンタなどに利用されている光
走査装置１では、レーザダイオ−ド２．シリンドリカル
レンズ３（１）収束レンズ３（２）反射ミラー４などか
ら照射光学系５が形成されており、ポリゴンミラー６は
、その反射面７１〜７Ｂが順次前記照射光学系５の光軸
上に来るようスキャナモータ（図示せず）に直結されて
いる。

ここで、前記レーザダイオード２は、後述する印字クロ
ックＢに同期して動作する印字データ回路部（図示せず
）に接続されている。また、前記ポリゴンミラー６の反
射面７１〜７８に反射されて主走査するレーザ光の光軸
上には、補正レンズ８と感光体である感光ドラム９とが
配設されている。

また、レーザ光の主走査範囲の開始位置には、ここでは
反射ミラー１０とスタートセンサ１１とから形成された
スタートセンサ部１２が配設されている。また、この光
走査装置１では、水晶発振器などからなる基準クロック
と、これを整数で分周したドツトの照射タイミングに使
用する印字クロック（共に図示せず）とが設定されてい
る。

このような構成において、この光走査装置１は、例えば
、基準クロックＡの８パルス毎に分周した印字クロッグ
Ｂが設けられており、基準クロックＡの８パルス毎に画
像１３の１ドツト１４が出力されることになる。そこで
、このような印字り・ロックＢに同期して、照射光学系
５から画像情報に対応したレーザ光が発せられる。そし
て、このレーザ光は回転するポリゴンミラー６に反射さ
れ。

収束レンズ３２及び補正レンズ８により感光ドラム９上
にスポット状に結像される。この時、この主走査移動す
るレーザ光のスポットは、前記感光ドラム９の回転によ
り相対的に副走査方向に移動することになる。このよう
にして感光ドラム９上に画像１３がドツトマトリクス方
式により走査されて潜像が形成され、これが電子写真印
刷法などにより用紙に転写されて画像１３の印刷が完了
する。ここで、この光走査装置１では、画像１３の主走
査とポリゴンミラー６の回転とが同期するように制御す
ることは行なっていない。従って、画像１３のドツト１
４を正確に配列させるため、スタートセンサ部１２によ
って主走査するレーザ光を検知し、このスタートセンサ
１１から発せられたスタート信号ＳＬ＋３２・・・と基
準クロックＡとの同期に基づき、各主走査の印字クロッ
クＢを開始させている。従って、第６図に例示するよう
に、あるスタート信号ＳＬ＋８２に存するわずかなずれ
から、ドツト１４は基準クロックＡの１パルス分遅れて
印刷されるということが起こっている。

このような主走査線の開始位置におけるドツト１４のず
れは、周波数が高い基準クロックＡを細密に分周した印
字クロックＢを形成することにより小さくできる。しか
し、これには基準クロックＡとスタート信号Ｓとの同期
を検出する必要から限界がある。また、このようなずれ
の幅は、１ドツトの１／８程度であるため１通常の画像
形成では問題とされていない。つまり、先の分局比はド
ツトのずれの許容範囲をもとに設定され、例えば。

ずれが１７４ドツト程度でも許容されるならば、分局比
を１／４に設定できる。

上述のような光走査装置１は、迅速かつ静粛に印刷が行
なえる。ここで、光偏向を行なうポリゴンミラー６には
、必然的に、軸の偏心や各反射面７１〜７６の角度誤差
等が存している。従って、第５図に例示するように、印
刷した画像１３は、主走査の開始位置に相当する部分１
３１ではドツト１４が略美麗に整列しているが、主走査
の終了位置に相当する部分１３２では周期的にずれた見
苦しいものとなる。このようなずれの幅は主走査線の長
さに比例しており、例えば、２〜６ドツト分にもなる場
合がある。ここで、このようなずれは、上述したポリゴ
ンミラー６やスキャナモータの製造誤差に起因したもの
であり、ここではポリゴンミラー６が六個の反射面７１
〜７６から構成されているので、主走査列のずれは内列
を一周期として周期的に発生している。このようなずれ
のため、光走査装置１により印刷した画像１３は品位が
低く、見苦しいものとなっている そこで、上述のような問題点を解決したものとして、特
開昭５５−１３３００９号公報に開示された走査光制御
クロック補正装置が存する。そこで、この走査光制御ク
ロック補正装置を用いた光走査装置を第二の従来例とし
て第７図ないし第９図に基づいて説明する。なお、第４
図に例示した光走査装置１と同一の部分は、同一の名称
、符号を用い、説明も省略する。この光走査装置１５の
光学的な構成は、レーザ光の主走査範囲の終了位置にも
エンドセンサ部１６が配設されたものとなっている。そ
こで、この光走査装置１５の照射光学系の走査光制御ク
ロック補正装置１１７について第７図を参考に説明する
。スタートセンサ部１２と前記エンドセンサ部１６と基
準クロック発生器１８とは、クロックゲート１９と第１
カウンタ２０とを介してメモリ２１に接続されている。

さらに、スタートセンサ部１２の出力から主走査回数を
カウントする第２カウンタ２２も接続された前記メモリ
２１は、ＲＯＭ２３を介して可変分周器２４とアップダ
ウンカウンタ２５とに接続されている。そして、このア
ップダウンカウンタ２５は、遅延回路２６を介して、前
記クロックゲート１９が接続されたデータセレクタ２７
に接続されている。

このような構成において、各センサ部１２，１６の出力
から、第１カウンタ２０が主走査時間をカウントし、こ
れと第２カウンタ２２の出力とから、メモリ２１に各反
射面７１〜７８毎の主走査時間が記録される。そこで、
同一の反射面７１〜７Ｂが再度主走査を行なう時に、Ｒ
ＯＭ２３から前述の各主走査時間をアドレスとして、可
変分周器２４には動作パルスが出力され、アップダウン
カウンタ２５には主走査時間の増減の修正方向が出力さ
れる。また、第８図に例示するように、前記遅延回路２
６により、データセレクタ２７には基準クロック発生器
１８が発するパルス列を１パルス相当のＡｔ（ｓｅｅ）
ずつ、順次ずらしたパルス列φ０〜φ７が形成されてい
る。そこで、このデータセレクタ２７はアップダウンカ
ウンタ２５の計数に従い、所望のパルス列φ０〜φ７か
ら一つを選出して補正印字クロックＣとする。一方、こ
の補正印字クロックＣは可変分局器２４により計数され
、この計数値に従って、再度アップダウンカウンタ２５
はカウントされる。そして、アップダウンカウンタ２５
はカウントの増大に従って、データセレクタ２７を介し
て出力するパルス列φ０〜φ７を順次変更してゆく。な
お、これらパルス列φ０〜φ７の周波数は基準クロック
Ａと同一であり１位相のみをずらしたものである。

このような走査光制御クロック補正装置１７にに従って
印刷された画像２８は、第９図に例示するように、所定
の主走査列に空隙２９が周期的に形成されることになり
、主走査の開始位置に相当する部分３０１と同様に主走
査の終了位置に相当する部分３０２も美麗に整列する。

なお、この空隙２９は、例えば、基準クロックＡの１パ
ルスに相当しており、ここでは１ドツトの１７８の幅と
なっている。

発明が解決しようとする問題点 上述のような走査光制御クロック補正装置Ｅ１７を用い
た光走査装置１５により印刷した画像２８は、主走査の
終了位置に相当する部分３０２も正確にドツト１４が整
列し、画像２８が美麗で効果的なものである。しかし、
その制御機構は、機器の作動中に各主走査を検出して補
正を繰り返すものなので、データセレクタ２７．各種カ
ウンタ２０．２（２）メモリ２１等、多数の回路部材を
要し。

その構成も複雑である。このため、光走査装置１５が高
価で量産性の低いものとなっている。

このような問題に対する対策として、ポリゴンミラー６
やスキャナモータの製作精度を極度に高いものとして、
各反射面７１〜７Ｂによる主走査速度を精緻に一致させ
るという方法が考えられる。

しかし、ポリゴンミラー６やスキャナモータのような部
材を、現在のものより精密に製作することは容易ではな
く、製造コストが増大するため実際的でない。

問題点を解決するための手段 基準クロックの周波数を整数で分周した印字クロックに
同期した画像情報に基づいて印刷を行なう光走査装置に
おいて、レーザ光の主走査範囲の開始側に配設したスタ
ートセンサ部と終了側に配設したエンドセンサ部とによ
りレーザ光の主走査時間をポリゴンミラーの各反射面毎
に計測する主走査時間測定手段を設け、これら計測され
た各主走査時間に基づいて一定の長さの主走査線の走査
に要する基準クロック数を各反射面毎に算出するととも
に一つの反射面による主走査線の走査中にカウントされ
た基準クロック数と他の反射面による走査中の基準クロ
ック数との差を各反射面毎に算出する補正クロック数算
出手段を設け、この補正クロック算出手段により算出さ
れた補正クロックを各反射面の印字クロック中に均等分
散させる主走査線長さ整合手段を設ける。

作用 基準クロックの周波数を整数で分周した印字クロックに
同期した画像情報に基づいて印刷を行なう光走査装置に
おいて、レーザ光の主走査範囲の開始側に配設したスタ
ートセンサ部と終了側に配設したエンドセンサ部とによ
りレーザ光の主走査時間をポリゴンミラーの各反射面毎
に計測する主走査時間測定手段を設け、これら計測され
た各主走査時間に基づいて一定の長さの主走査線の走査
に要する基準クロック数を各反射面毎に算出するととも
に一つの反射面による主走査線の走査中にカウントされ
た基準クロック数と他の反射面による走査中の基準クロ
ック数との差を各反射面毎に算出する補正クロック数算
出手段を設け、この補正クロック算出手段により算出さ
れた補正クロックを各反射面の印字クロック中に均等分
散させる主走査線長さ整合手段を設けたことにより、主
走査中に印字クロックを変更するような複雑な制御機構
を設けることも要せずに、各主走査線の長さを均一に揃
わせることができる。

実施例 本発明の第一の実施例を第１図及び第２図に基づいて説
明する。まず、第２図に例示する本実施例の光走査装置
３１の光学部材の構成は、前述の光走査装置！１５と同
様に、エンドセンサ部１６が設けられたものとなってい
る。そこで、この光走査装置３１の画像情報の出力装置
３２について第１図を参考に説明する。この出力装置３
２では、スタートセンサ部１２とエンドセンサ部１６と
基準クロック発生器１８とが、分周器を兼ねたメインカ
ウンタ３３と、デジタル値で四桁までカウントする主走
査時間測定手段である四個のカウンタ３４１〜３４４と
に接続されている。さらに、これらカウンタ３４１〜３
４４と、ポリゴンミラー６の回転を検出するミラーセン
サ部３５とは、補正クロック算出手段であ゛り主走査線
長さ整合手段であるカウントイネーブル信号発生器３６
に接続されている。ここで、このカウントイネーブル信
号発生器３６とは、印字クロックＢのパルス数を増減す
る補正クロックであるカウントイネーブル信号を、マニ
ュアル操作により算出し登録するものである。そして、
このカウントイネーブル信号発生器３６は、メインカウ
ンタ３３を介して印字データ回路部３７に接続されてる
。そして、この印字データ回路部３７は、レーザドライ
バ３８を介して、照射光学系５のレーザダイオード２に
接続されている。

このような構成において、まず、この光走査装置３１の
補正印字クロックＤの設定作業について説明する。この
光走査装置３１の主走査線は、例えば、印刷に使用する
用紙（図示せず）がＡ４紙で、ドツト密度が３００ドツ
ト／インチである場合、約２６００ドツトで形成される
ことになる。ここで、この光走査装置３１が、前述の光
走査装置１と同様に基準クロックＡを８パルス毎に分周
して１ドツトとしているとすると、−主走査線中に基準
クロックＡが出力するパルス数は２０８００パルスとな
る。ここでは、カウンタ３４１〜３４４はデジタル値で
四桁までカウントするように形成されているので６５５
３６パルス（＝１６’）まで対応可能である。そこで、
ポリゴンミラー６の回転を検出するミラーセンサ部３５
の検出信号とに基づいて各反射面７１〜７６は判別され
、スタートセンサ部１２とエンドセンサ部１６とから出
力される検知信号の時間差を、基準クロックＡのパルス
により前記カウンタ３４１〜３４４がカウントする。こ
のようにして、各反射面７１〜７６毎の主走査の時間が
測定される。この時、これら各反射面７１〜７Ｂの主走
査時間は、その主走査線長さと比例していると考えられ
るので、例えば、操作者（図示せず）は、測定された主
走査時間をもとに、基準とする主走査線を選出する。つ
まり、例えば、最長の主走査線に短い主走査線を合わせ
る場合、これら主走査線の走査に要した基準クロックＡ
のパルス数の差を算出する。そして、短い主走査を行な
った反射面７に対応する印字クロックＢ中に、前述の算
出結果である所定数のカウントイネーブル信号が挿入さ
れるよう設定し、これを補正印字クロックＤとする。こ
のようにして、所定の反射面７１〜７Ｂ毎に補正印字ク
ロックＤを設定した後、印刷を実行する。

そこで、この光走査装置３１による印刷について説明す
る。まず、照射光学系５から照射されたレーザ光が回転
するポリゴンミラー６に反射され。

スタートセンサ１１に入射する。そこで、スタートセン
サ部１２からスタート信号Ｓが発せられ、画像走査が開
始される。この時、ミラーセンサ部３５の出力により、
レーザ光を反射した反射面７は判別されている。そこで
、例えば、画像走査を開始すると同時にカウンタ３４１
〜３４４が基準クロックＡをカウントし１反射面７に対
応してカウントイネーブル信号が発せられる。この時、
このカウントイネーブル信号は基準クロックＡの１パル
スに相当し、所定のドツト１４の間に１ドツトの１／８
の幅の空隙２９が空けられることになる。そして、この
レーザ光は、画像の１主走査を終えてエンドセンサ部１
６に入射する。すると、このエンドセンサ部１６の出力
に基づき、カウンタ３４１〜３４４のカウントはクリア
され、っぎの反射面７による走査に備えることになる。

このようにして感光ドラム９上に画像１３がドツトマト
リクス方式により走査され、電子写真印刷法などにより
画像１３の印刷が完了する。

そこで、上述のようなカウントイネーブル信号に基づい
て印刷された画像は、第９図に例示した画像２８と同様
に、所定の主走査列に空隙２９が周期的に形成され、主
走査の終了位置に相当する部分３０２も美麗に整列する
ことになる。

なお、上述のカウントイネーブル信号は、例えば１機器
の組立時などに一度設定して登録しておけば良く、光走
査装置１３１の作動中に変更する必要はない。

また、本実施例の光走査装置３１では、補正印字クロッ
クＤを最長の主走査線に短い主走査線を合わせるものと
したが１本発明はこれに限定されるものではなく、短い
主走査線に長い主走査線を合わせることも可能であり、
その場合は印字クロックＢから所定数のパルスを減らす
ような信号を設定する。

つぎに、本発明の第二の実施例を第３図に基づいて説明
する。この光走査装置３９は、エンドセンサ部１６を光
走査装置３９を組立てる治具４゜の上に設け、これと導
通するカウンタ３４１〜３４４のクリア信号入力部４１
を、遅延回路４２を介してスタートセンサ部１２に接続
可能に形成したものである。

このような構成において、この光走査装置３９では、機
器の組立時に補正印字クロックＤを設定し、登録する。

この時点で、この光走査装置３９は、前述の光走査装置
３１と同様に機能する。そして、エンドセンサ部１６は
治具４Ｑと共に光走査装置３９から取り外され、っぎの
光走査装置３９の組立に使用される。この時、カウンタ
３４１〜３４４と導通しているクリア信号入力部４１は
、遅延回路４２を介してスタートセンサ部１２に接続さ
れる。従って、この光走査装置３９の印刷時には、スタ
ートセンサ部１２がレーザ光を検知して画像の主走査が
行なわれる。そして、この主走査が完了する時開に、遅
延回路４２からスター１−センサ部１２の信号がクリア
信号入力部４１に入力されることにより、各カウンタ３
４１〜３４４はクリアされる。

なお１本実施例の光走査装Ｗ３９では、エンドセンサ部
１６を組立時に使用する治具４０上に設けたことにより
、一つのエンドセンサ部１６により、多数の光走査装置
３９を調整できるので、製作コストが低く、量産性が高
くなっており、しかも、光走査装置３９にエンドセンサ
部１６を取付けるスペースを要しないので、光走査装［
３９の小型化も期待できる。

発明の効果 本発明は、上述のように基準クロックの周波数を整数で
分周した印字クロックに同期した画像情報に基づいて印
刷を行なう光走査装置において、レーザ光の主走査範囲
の開始側に配設したスタートセンサ部と終了側に配設し
たエンドセンサ部とによりレーザ光の主走査時間をポリ
ゴンミラーの各反射面毎に計測する主走査時間測定手段
を設け、これら計測された各主走査時間に基づいて一定
の長さの主走査線の走査に要する基準クロック数を各反
射面毎に算出するとともに一つの反射面による主走査線
の走査中にカウントされた基準クロック数と他の反射面
による走査中の基準クロック数との差を各反射面毎に算
出する補正クロック数算出手段を設け、この補正クロッ
ク算出手段により算出された補正クロックを各反射面の
印字クロック中に均等分散させる主走査線長さ整合手段
を設けたことにより、主走査中に印字クロックを変更す
るような複雑な制御機構を設けることも要せずに、各主
走査線の長さを均一に揃わせることができるので、印刷
する画像が美麗であり、それでいて、ポリゴンミラーや
スキャナモータ等の製作精度を極度に高めることも要せ
ず、製造コストの低減も期待できる等の効果を有するも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一の実施例の回路説明図、第２図は
光学的構成の平面図、第３図は本発明の第二の実施例の
回路説明図、第４図は第一の従来例の平面図、第５図は
印刷画像の説明図、第６図はドツトの印刷タイミングの
説明図、第７図は第二の従来例の回路説明図、第８図は
パルス列の説明図、第９図は印刷画像の説明図である。 ５・・・照射光学系、６・・・ポリゴンミラー、７１〜
７Ｂ・・・反射面、１２・・・スタートセンサ部、１６
・・・エンドセンサ部、３１・・・光走査装置、３４１
〜３４４・・・主走査時間測定手段、３６・・・補正ク
ロック算出手段、主走査長さ整合手段、３７・・・印字
データ回路部 」」 ／ＩＺ −６１＝ 一１９ｒワミ１ｎ・−一−−−一軸 涜 ６図（犯啼Ｕ） ご 図６犯Ｌ（Ｊ！ｌ） 浩

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）基準クロックの周波数を整数で分周した印字クロ
   ックに同期してドットによる画像情報を出力する印字デ
   ータ回路部を設け、この印字データ回路部に接続され前
   記画像情報に対応したレーザ光を発する照射光学系を設
   け、複数の反射面が形成され駆動源により定速回転され
   るポリゴンミラーを前記照射光学系の光軸上に反射面が
   位置するよう配設し、このポリゴンミラーで反射され感
   光体上を走査するレーザ光をスポット状に収束する収束
   光学系を形成した光走査装置において、レーザ光の主走
   査範囲の開始側に配設したスタートセンサ部と終了側に
   配設したエンドセンサ部とにより前記レーザ光の主走査
   時間を前記ポリゴンミラーの各反射面毎に計測する主走
   査時間測定手段を設け、これら計測された各主走査時間
   に基づいて一定の長さの主走査線の走査に要する基準ク
   ロック数を各反射面毎に算出するとともに一つの反射面
   による主走査線の走査中にカウントされた基準クロック
   数と他の反射面による走査中の基準クロック数との差を
   各反射面毎に算出する補正クロック数算出手段を設け、
   この補正クロック算出手段により算出された補正クロッ
   クを各反射面の印字クロック中に均等分散させる主走査
   線長さ整合手段を設けたことを特徴とする光走査装置。
2. （２）光走査装置の本体から着脱自在なエンドセンサ部
   を設けたことを特徴とする請求項１記載の光走査装置。