JPH05246073A - 処理方向スポット位置制御部を備えたラスタ出力スキャナ - Google Patents

処理方向スポット位置制御部を備えたラスタ出力スキャナ

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JPH05246073A
JPH05246073A JP4202607A JP20260792A JPH05246073A JP H05246073 A JPH05246073 A JP H05246073A JP 4202607 A JP4202607 A JP 4202607A JP 20260792 A JP20260792 A JP 20260792A JP H05246073 A JPH05246073 A JP H05246073A
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Kenneth R Ossman
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】光導電性部材の処理方向の移動中にビームの位
置合わせ制御を実行するラスタ出力走査装置。 【構成】ラスタ出力走査(ROS)システム10におけ
る処理方向感光体動作の補償はレーザ源と回転スポット
走査機構、例えば多角体20との間に配置されたシリン
ダレンズ16を移動させることによって実行される。シ
リンダレンズ16はSOS検出器および感光体ドラム2
4面上のタイミングマーク34またはドラムシャフト上
のエンコーダによって発生された誤差信号に応答して処
理方向に移動される。このレンズ16の移動は、所望の
動作をシリンダレンズ16へ伝える長さが長くなる動作
誤差信号を圧電アクチュエータ18に伝送することによ
って得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は概して可動光導電性部材を横切っ
て走査する高輝度画像ビームを発生するラスタ出力走査
装置に関し、より詳しくは光導電性部材の処理方向の移
動中にビームの位置合わせ制御を実行する装置に関す
る。
【0002】近年において、レーザプリンタは原稿画像
情報を表わす入力ビデオデータから出力コピーを作成す
るのに益々使用されてきている。このプリンタはラスタ
出力スキャナ(ROS)を使用し、光導電性部材の帯電
部分を露光して静電潜像を記録する。一般的に、ラスタ
出力スキャナは単色放射の平行ビームを発生するレーザ
を有している。このレーザビームは画像情報と一致して
変調される。変調されたビームはレンズを介して走査素
子、典型的には反射切子面を有する回転多角形に反射さ
れる。光ビームは切子面から反射されて、光導電性部材
の「スポット」に焦点付けされる。多角形の回転により
スポットを高速走査(すなわち、ライン走査)方向に光
導電性部材を直線的に横切って走査する。一方では光導
電性部材が、高速走査方向に対して直交する低速走査方
向にある高速走査の率よりも相対的により遅く進行す
る。このようにして、ビームがラスタ走査パターンで記
録媒体を走査する。光ビームは入力画像連続データ流れ
に応じて輝度変調される。この変調はデータ流れによっ
て表わされた画像の各画素(ピクセル)が光導電性媒体
上に露光され潜像が形成されるような割合でなされる。
この潜像が紙等の適当な画像受要媒体に転写される。
【0003】高速および低速走査方向の各々のデータが
概してサンプルされる。低速走査方向のサンプリング率
は多くの印刷装置において1インチ当り300ライン
(1cm当り118ライン)またはそれ以上になってい
る。1%の公称線間程度の狭い低速走査方向の誤差がハ
ーフトーンまたは連続トーン画像に見られる。このこと
は特に多重ビームおよび多重ROSカラープリンタのよ
うな用途において、画像平面で低速走査方向のスポット
を位置決めする際に高度な制御を必要とすることを意味
している。このような場合複数のスポットが単一の感光
体上に書き込まれる。さらに、1インチ当り600スポ
ット(1cm当り236スポット)またはこれ以上の高
い解像度の印刷では、非常に正確なスポット位置決めが
要求される。
【0004】低速走査方向のスポット位置誤差は、多角
形およびまたは感光体の傷、面およびまたは画像平面
(例えば感光体)の表面の欠陥等を含んでいる多くのソ
ースから生じる。これらの誤差は受動または能動イン−
ライン光学装置によって最も一般的に注意が向けられて
いる。例えば米国特許第4,600,837号および同
第4,660,094号に開示されている。
【0005】本発明によれば、ROSシステムはプリポ
リゴン光学装置中のシリンダレンズを含んでおり、低速
走査方向のビームを多角体の切子面に焦点付けする。プ
リポリンゴン光学経路中で比較的軽い光学要素であるシ
リンダレンズは処理方向面と水平な面で移動するように
なっている。これにより感光体の走査されたビームの位
置が修正される。この修正は、誤差信号を発生する位相
誤差帰還回路を設けることによって可能になる。この誤
差信号は圧電アクチュエータに送られてシリンダレンズ
の位置の処理方向で高周波制御を実行する。本発明は特
に約0−150hzの範囲の感光体の移動(振動)誤差
を修正することを意図している。
【0006】より詳しく説明すると、本発明は光走査装
置に関し、レーザビームを発生する手段と、入力画像デ
ータに基いてビームの振幅を変調する手段と、ビーム経
路に配置された多重切子面リフレクタ多角体と、この多
角体を回転させる手段とから成り、ビームが多角体切子
面から反射され、走査経路に沿って掃引され処理方向に
移動している感光体の面に沿って連続走査線を提供する
装置であって、シリンダレンズを前記レーザ発生手段と
前記多角体との間に配置してなり、前記シリンダレンズ
は処理方向に前記レーザの出力を焦点付け、更に前記シ
リンダレンズを処理方向と平行な平面に移動させ、処理
方向に感光体で発生する走査線画像動作品質誤差を修正
する手段を有する改良から成る装置に関する。
【0007】図1は本発明の一実施例によるラスタ出力
スキャナ(ROS)システムの概略的な光学構造の側面
図で、光源と回転する多角体との間に配備された可動シ
リンダレンズを示す。
【0008】図2は図1のROSシステムの平面または
正面図である。
【0009】図3は図1に示すシンリンダレンズの位置
を調節するための制御部を示すフローチャートを示す。
【0010】図1および図2は本発明を含んだROSシ
ステムの側面および平面をそれぞれ示す。入力画像デー
タが、低電力固体レーザダイオード等の自己変調光源1
2に伝送され、コーヒーレント光の変調された分散ビー
ムを発生する。このビームが球形視準レンズ14によっ
て平行ビームにされシリンダレンズ16に入射する。シ
リンダレンズ16はビームを低速走査(処理)方向に焦
点付けする働きをする。本発明の原理によれば、レンズ
16は後程詳述する誤差帰還回路19から圧電アクチュ
エータ18に送られる動作誤差信号に応答してアクチュ
エータ18によって処理方向に移動可能である。
【0011】ビームは次に少なくとも一つの鏡体切り子
面21を有する回転多角体20に入射する。(走査のた
めの他の適当な装置には回転ホロゴン(hologons)、回転
回折格子等が含まれる。)図2に最もよく示されたよう
に、鏡体切子面の回転はビームを偏向させ、これによっ
て好ましい実施例では感光体ドラム24である感光性作
像部材を横切るように走査する。ROSが1インチ当り
約400画素(1cm当り約160画素)の割合すなわ
ち、400psiの解像度でドラム24の帯電部を照明
する。
【0012】図1を参照して、後方走査光学系22が切
子面21で反射されたビームを円形または楕円形断面に
整形し、感光体ドラム24の面上の正しい点にビームを
再焦点付けし、さらに走査非直線性を修正する(f−θ
修正)。1×(または他の有効複写倍率)のトロイダル
レンズ28が走査装置(回転多角形)20と感光体24
との間に配備され、振れ(スキャナの動作または切り子
面の誤差)を適当に修正する。
【0013】図1は図が印刷されているページと平行ま
たはその平面上になるように処理方向が方向付けられて
いるシステム10を示す。一方、高速走査方向はページ
の平面と鉛直である。この逆は図2についても当てはま
る。従って、多角体20が図2に示すように時計方向に
回転すると、その移動している切子面の一つから反射さ
れたビームが感光体ドラム24上を左から右へ走査す
る。図1に示すように、多角体20の回転と感光体ドラ
ム24の回転を時計方向に組合わせることによって、走
査はラスタ方式で上方から下方に実行できる。多角体2
0は多角体20の角速度がドラム24の角速度と同期し
た状態でシャフトを介してモータによって駆動されるの
が好ましい。
【0014】上述の説明から明白なように、シリンダレ
ンズ16は低速度走査処理方向の感光体面のスポットの
位置を制御する。従って、シリンダレンズが処理方向に
移動すると、走査されたスポットの位置も同じ方向に、
かつ、システムの複写倍率に依存する大きさで移動す
る。例えば、シリンダレンズが図1の垂直方向に1ミク
ロン移動すると、多角体の切り子面21における画像が
同じ方向に1ミクロン移動する。多角体の切り子面が感
光体面で結像するので、スポットが振れ修正システム
(レンズ28)の複写倍率に依存する大きさで感光体上
を移動する。1×レンズ28において、スポットは感光
体上で1ミクロン移動する。
【0015】図3はドラム24の回転誤差の有無および
範囲を決定し、かつ、アクチュエータ18の動作を制御
し、誤差の修正に必要な距離だけレンズ16を移動させ
る誤差検出、帰還制御回路の一実施例を示している。
【0016】図2、図3を参照して、図2は感光体ドラ
ムに近接配置された走査センサ30のスタートを示す。
走査ビームがドラム面を横切って掃引し、センサ30を
通過する毎に、走査信号のスタートがなされる。センサ
はシステムの低速走査解像度に等しい周波数で、例えば
400lpi(157ライン/cm)の低速走査解像度
で10ips(25cm/秒)の処理速度に対応する4
000Hzで信号を発射する。1/400インチ間隔ま
たは他の適当な間隔で一連のタイミングマーク34がド
ラムの側面に沿って設けられている。これらのタイミン
グマークは光源/検出器の組合わせ装置で検出され、制
御システムの同期のために基準タイミング信号を提供す
る。あるいは別の方法として、タイミング信号を感光体
ドラムシャフトに取付けられたシャフトエンコーダによ
って発生させることもできる。
【0017】ビームがSOS検出器30を横切って走査
すると、タイミングパルスが発生させる。ビームは最初
ドラム上のタイミングマークの出現とある一定関係に位
置合わせ、調節される。位相検出器がSOS検出器30
からの信号とドラム上のタイミングマーク間の位相差を
検出し、位相誤差と極性を表す位相誤差電圧を発生す
る。この信号は電圧アクチュエータ18に送られ、誘起
された機械運動がシリンダレンズ16に伝送されて必要
な処理方向修正がなされる。好ましい実施例におけるア
クチュエータ18はバレイ(Burleigh)モデルPLZ-020 で
ある。
【0018】本発明のさらに他の観点によれば、シリン
ダレンズが処理方向、すなわち光軸と直交する方向に移
動したとき、平行ビームの僅かに異なる部分が各位置で
選択される。平行ビームの直径をシリンダレンズのアパ
ーチャよりも僅かに大きく作ることによって、シリンダ
レンズは常にシステムの限界アパーチャになる。シリン
ダレンズが短い距離(<0.02mm)を移動している
ので、感光体の露光部の平行ビームの異なる部分を選択
する効果は無視されよう。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例によるラスタ出力スキャナ
(ROS)システムの概略的な光学構造の側面図で、光
源と回転する多角体との間に配備された可動シリンダレ
ンズを示す。
【図2】 図1のROSシステムの平面または正面図で
ある。
【図3】 図1に示すシリンダレンズの位置を調節する
ための制御部を示すフローチャートを示す。
【符号の説明】 10 システム、12 自己変調光源、14 球形視準
レンズ、16 シリンダレンズ、18 アクチュエー
タ、20 回転多角体、21 鏡体切り子面、24感光
体ドラム、28 トロイダルレンズ、30 走査セン
サ、34 タイミングマーク

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 次のものを含む、画像データ信号に応答
    して感光体面上に画像を形成する形式のレーザプリン
    タ:コーヒレント光ビームを発生するレーザ源;前記画
    像データ信号に応答して前記光源によって発生された光
    ビームを変調する変調手段;前記光源によって発生さ
    れ、前記変調手段によって変調された光ビームをラスタ
    形態で前記感光体の表面上で走査する走査手段;及び感
    光体に入射する点で光ビームの低速走査方向位置を制御
    する電子光学手段であって、前記レーザ源と前記走査手
    段との間の光学経路に配備され、ビーム位置誤差信号に
    応答して処理方向に移動して光ビームの低速走査位置を
    制御するシリンダレンズと前記感光体でビームの低速走
    査位置誤差を検出するビーム位置誤差検出手段とを含ん
    でおり、さらに検出された位置誤差に応答して誤差修正
    信号を発生する電子光学手段。
JP4202607A 1991-08-05 1992-07-29 処理方向スポット位置制御部を備えたラスタ出力スキャナ Pending JPH05246073A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/740,543 US5287125A (en) 1991-08-05 1991-08-05 Raster output scanner with process direction spot position control
US740543 1991-08-05

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05246073A true JPH05246073A (ja) 1993-09-24

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ID=24976966

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4202607A Pending JPH05246073A (ja) 1991-08-05 1992-07-29 処理方向スポット位置制御部を備えたラスタ出力スキャナ

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US (1) US5287125A (ja)
EP (1) EP0529785B1 (ja)
JP (1) JPH05246073A (ja)
CA (1) CA2067887C (ja)
DE (1) DE69222604T2 (ja)

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