JPH04120565A - レーザ光走査装置 - 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 本発明はレーザ九用いて画像１文字などの情報を表示、
記録、読み取るためのレーザ光走査装置、たとえばレー
ザプリンター、レーザファクシミリ、またはレーザ写植
機に適用されるレーザ光走査装置に関する。

従来の技術 近年、レーザ光を用いた記録装置が、その記録速度、記
録品質の面で優れている特徴を生かした開発が活発に行
われ、安価で、高性能なレーザープリンター、レーザフ
ァクシミリ、レーザ写植機などが普及しつつある。一方
、記録情報の高密度化が進み、記録装置として、高解像
度化や高品質な記録が要求されて来ており、このレーザ
光を用いた記録装置について、これらの高性能化に関連
した開発が進められている。

この種のレーザ光走査装置は、第１図に示すようにレー
ザ光源１からの光を平行光にするコリメータレンズ２へ
入射させ、さらにビーム成形用のレンズ３を通過させ、
回転多面［４へ入射させる。

さらにこの回転多面鏡４はこれと連動するモータ６によ
って回転させられ、ここでこの多面鏡表面４で反射させ
られたレーザ光は集光レンズ６を通過し被走査面上Ａに
集光される。被走査面とはレーザプリンターやファクシ
ミリでは感光体であυ自回では感光材料（印画紙・フィ
ルム）８を示している。この感光材料８はローフ７で所
定の方向に送られる。このローフＴは減速器９にとりつ
けられたモータ１０で駆動されている。第２図はこのロ
ーラ了を直接駆動させるのではなくタイミングベルト１
１などを利用して連結駆動させるものである。つぎに印
字原理を第６図で説明する。第８図（−）は回転多面ｆ
Ｒ４を上方よシ見た上面図である。第６図中）は感光材
料８上の走査状縣を示すものである。今、回転多面鏡４
のＡ面で走査されたレーザ光は第６図（ｂ）の感光材料
８面上ではＡフィンとして印字される。同様にして８面
上ではＢフィンとそれぞれの面に対応してツインが印字
される。つまり回転多面！ｌ！４がＡ−Ｈまでの８面鏡
であれば印字は８フイン形成されることになる。

発明が解決しようとする課組 しかしながらこの従来のレーザ光走査装置で印字させる
場合、回転多面鏡４は各面に面倒れを有するため、第６
図（ｂ）のＡ−Ｈのそれぞれのフィン間隔りは不等間隔
で配置されてしまう。この回転多面鏡４による不等間隔
フィンは多面鏡１回転で一つのパターンを形成しそのパ
ターンが多面鏡の回転数と同等にピッチむらとして印字
面上に形成される。第８図（ａ）に、そのむらのピッチ
を示す。

つまり回転多面鏡４が１秒間にＶ回転すると、このピッ
チむらは周波数Ｖのむらとして印字される。

現在この回転多面鏡４の面倒れによるピッチむらの改善
として印字面の前に長尺シリンドリカルレンズを用いる
方法や集光レンズにトロイダルレンズを用いる方法が提
案されているが、光学的な補正方法であるため、多面鏡
に面倒れがある以上、印字面上にはピッチむらが存在す
る。−力紙送り駆動機構の方ではたとえば第１図および
第２図に示すようなローラ７、減速器９．モータ１０に
より、その駆動系固有の振動を有する。この振動もまた
印字面ではピッチむらとして形成される。第７図におい
て、九とえばこの駆動系や県μｐ振動をもち速度マで送
られるとその間隔がｖ／Ｈ２間隔のピッチむらとして印
字面上に形成される。第８図中）に、そのむらのピッチ
を示す。

このようにこれら互いに周期の異なるピッチむらを有す
る走査光学系で印字させると、互いの振動の位相がずれ
ているため、全体としては第８図（Ｃ）のように一つの
干渉むらとして表われ、よりむらが強調されたようにな
り、画像、網点などの表現が困難となっていた。

本発明は上記課題に留意し、紙送り方向にむらのないレ
ーザ光走査装置を提供するものである。

課題を解決するための手段 本発明の上鮎目的を達成するために、レーザ光走査装置
において第１の「動装置により駆動され・る回転多面鏡
の回転による被走査面上のレーザ光走査ピッチむらの周
期と、第２の駆動装置による被走査面の移動速度むらの
周期との比を整数倍となるように制御部により制御され
るものである。

作　　用 上記構成の本発明のレーザ光走査装置は第１の駆動装置
による駆動むらと、第２の駆動装置による駆動むらが、
被走査面で印字されたとき、お互いにそのむらの周期が
異なるため干渉が起こり、その干渉が加わったむらが目
立つことになるが、周期の比を整数倍とすることにより
、目立ちにくい干渉むらとなるものである。・それは干
渉により発生するむらが濃淡が均一化され目立ちにくく
なるためである。これに対し、従来のように全く制御さ
れない場合は、干渉むらが濃い部分から淡い部分と分布
し、とくに濃い部分が目立ち、記録品質を落すことにな
る。このように第１の駆動装置による駆動むらと第２の
駆動装置による駆動むらの各々の周期の比を整数倍にす
ることによｐ被走査面での走査むらがほとんど目立たな
いようにできる。その第１の駆動装置による駆動むらの
要因の１つは回転多面鏡の各面の鏡の面倒れなどの取シ
つけ誤差があり、これはその回転数の周期でむらが発生
する。第２の駆動装置による駆動むらは、各種伝達系を
介して被走査面が駆動されるので、それらの系の固有振
動数がむらとして発生する。

すなわちむらの周期の比を整数倍にすることは、回転多
面鏡の回転数と第２の駆動装置の固有振動数の比を整数
倍することに相当することになる。

実施例 以下本発明の一実施例についてその構成と動作について
説明する。

構成の機構部分は従来と同様であシ、第１図において回
転多面鏡４０面数をＮ面とし、このレーザ光走査装置の
解像度ｔ１Ｍあたりβ本とすると、このむらの発生する
間隔ｌはフィン間隔が１／βｎであるので、これがＮ面
ごとなのでＮ／ρ　となる。

たとえば本実施例では回転多面鏡４の面数が８面で、こ
の装置の解像度がミリ４０本とすると、むらの間隔ｌは
ｓ／１ｏ＝ｏ　、　２　ｍとなる。これが第１の駆動装
置であるモータ６により駆動される多面鏡４により出力
される送りむらである（第３図（ａ））。

つぎに多面鏡４の回転数を１秒間にＶ回転とし、紙送り
ヌビードと１秒間にｖＨとすると、この送りむらの周波
数Ｈ１は１秒間の振動の数に等しいされるここでマ＝■
・−であるから、Ｈ１＝ｖとなり、回転多面鏡の回転数
と等しくなる。

つぎに第２の駆動装置を構成する紙送シモーター０お：
び減速器９おＬびローフ了に起因する固有振動の周波数
をＨ２とすると、モータ駆動軸の回転数をマ１（ｒｐｇ
）としたときＨ２−にマ１　で表わされる。ここでｋは
減速比等の紙送シ機構で決まる定数である（第３図中）
）ｅ これら２種類の振動が重なり合うためには馬＝ｎＨ２（
ｎ＝１．２，３Ｉ・・・・・・）を満足しなければなら
ない。この式を変形してＶ　＝　ｎ　−ｋマ１となる。

この式より回転多面鏡４の回転数が決まれば、モータ軸
の回転数も決まることになる。

ここで第４図から回転多面！１！４から集光レンズ６へ
の入射角を０印字幅をＹ、レーザ光の発振周波数をＤｏ
　とすると、 この式より多面鏡の回転数は光学系および解像度および
レーザ発振周波数が決まればおのずと決まることになる
。つぎに紙送υ方向の送り速度マはマ＝■・−で表わさ
れるためこの速度マ戸 もおのずと固定される。

つぎに第５図によりローラγの外径をＲ−、モータ駆動
軸の回転数をマ１（ｒｐｓ）、ローフプーリ１３の外径
をｒ２、モータープーリー２の外径をｒｌとすると が成シ立つ。ここでマおよびマ１については固定された
とみなし得るから、ローブ外径Ｒま念はプーリ外径比ｒ
２／ｒ１を上記式を満足するように設定すれば干渉によ
る送シむらを除去することができるのである。

ここで第１図に示す工うにモータ駆動軸で直接ローブを
回転させる場合はｒ　、＝ｔ　２となるからローブ外径
を所、定の数値に設定すれば干渉による送りむらを除去
することができる。

このように、第１の駆動装置であるモータ６の回転数と
、第２の駆動装置であるモータ１０．減速器９．ローツ
了で構成される駆動系の固有振動数との比を、前述の式
展開から明らかなように整数倍にすることにより、送シ
むらが大幅に削減できるが、第３図にその一例を示す。

第３図（ａ）は第１の駆動装置で回転多面＠４が回転す
ることにより被走査面（この例では感光材料８が相当す
る）上にレーザ光を走査したと惠のむらの本実施例での
ピッチを示している。第３図（ｂ）は、第２の駆動装置
にニジ被走査面を移動させたときの移動むらによる本実
施例のピッチを示している。この場合は第３図（ａ）、
に）のむらのピッチすなわち周期の比が整数倍となって
いる。この２つのむらが実際の記録の際には合成されて
むらとして被走査面上に表われるが、その状態が第３図
（０）に示されている。このようにむらとして合成され
たむらが残るが、第８図（０）に示す従来の合成むらの
ようにむらのピッチの異なり、また濃淡の差のあるむら
が混在し、とくに濃度の高いむらが目立つようなことが
なく、むらが均一化して、非常に目立ちにくい合成むら
となる。このように前述した式を満足するように、第１
駆動装置と第２の駆動装置を制御する制御部（図示せず
）により、制御することにより、第１．第２の駆動装置
に送りむらがあっても大幅に被走査面上の送りむらを削
減できる。

発明の効果 以上の説明より明らかなように、本発明はレーザ光走査
装置において、第１の駆動装置により駆動される回転多
面鏡の回転によるレーザ光走査によるピッチむらの周期
と、第２の駆動装置による被走査面の送シむらの周期の
比が整数倍となるように制御することにより、被走査面
上に表われる記録上の記録むらを大幅に削減でき、画像
、網点表現などの表現品質が大幅に向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明および従来のレーザ光走査装置の機構部
の原理構成を示す斜視図、第２図は同機溝部の他の例の
部分斜視図、第３図は本発明の一実施例による被走査面
上のむらのパターン図、第４図は同実施例の動作を説明
するためのレー→ド光路を示す原理図、第６図は同実施
例の機構部の部分斜視図、第６図はレーザ光走査装置の
原理を説明するための模式図、第７図は従来例の説明の
ための機構部の部分斜視図、第８図は従来例の被走査面
上のむらのパターン図である。 １・・・・・・レーザ光源、４・・・・・・回転多面鏡
、６・・・・・・モータ、６・・・・・・集光レンズ、
γ・・・・・・ローラ、８・・・代理人の氏名　弁理±
１１１ト→１＝争　ほか夕名＋−−−（−ｆ１６堂 噂−１１０季ｊ％ｉｌ［１ｔＬ Ｊ、＋ｏ−−Ｅ−９ 、＆た村粘 第 図 （（Ｌ］ （ｂ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）レーザ光を発光するレーザ光源と、前記レーザ光
   源からのレーザ光を偏向走査する回転多面鏡と、前記回
   転多面鏡を駆動する第１の駆動装置と、前記第１の駆動
   装置により駆動され回転する前記回転多面鏡により走査
   されたレーザ光を集光する集光レンズと、前記集光レン
   ズにより集光されたレーザ光を走査する被走査面と、前
   記被走査面を一定速度で駆動する第２の駆動装置と、前
   記第１、第２の駆動装置を制御する制御部を具備し、前
   記制御部により前記回転多面鏡の回転による被走査面上
   のレーザ光走査ピッチむらの周期と、前記被走査面の第
   ２の駆動装置による移動速度むらの周期との比が整数倍
   に制御されるようにしてなるレーザ光走査装置。
2. （２）制御部が、第１の駆動装置による回転多面鏡の回
   転周波数と、第２の駆動装置の固有振暫数との比が、整
   数倍となるように制御するようにしてなる請求項１記載
   のレーザ光走査装置。