JPH06206342A - マルチビーム記録装置 - Google Patents

マルチビーム記録装置

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JPH06206342A
JPH06206342A JP352193A JP352193A JPH06206342A JP H06206342 A JPH06206342 A JP H06206342A JP 352193 A JP352193 A JP 352193A JP 352193 A JP352193 A JP 352193A JP H06206342 A JPH06206342 A JP H06206342A
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JP
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beams
exposure scanning
recording
light receiving
light
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JP352193A
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English (en)
Inventor
Yasuko Kamata
泰子 鎌田
Michio Doke
教夫 道家
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明は、ビーム位置検出信号を確実に得る
ことができて高精度で信頼性が高くなるようにすること
を目的とする。 【構成】 この発明は、画像情報信号に応じて独立に変
調されるn(n≧2)個の発光部を有する記録用光源を
備え、この記録用光源の発光部から出射されるn本のビ
ームをn個の微小な光スポットに集光結像し、これらの
光スポットによる記録媒体の露光走査で画像の記録を行
うマルチビーム記録装置において、前記光スポットの露
光走査範囲内に1個若しくは複数個が配置され各々前記
n本のビームのうち少なくとも2本以上のビームを受光
する1つもしくは複数の受光部31と、この受光部31
の出力信号により前記n本のビームを順次に検出して順
次に所定の時間消灯させる第1の手段とを具備し、前記
受光部31の露光走査開始側エッジ31aが露光走査方
向と直交する方向に対して傾きを有するものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は独立に変調可能な複数個
の発光部を有する記録用光源を用いて複数ラインを同時
に記録するマルチビーム記録装置に関する。
【0002】
【従来の技術】電子写真技術とレーザ走査技術とを組み
合わせたレーザプリンタ等の画像記録装置は、普通紙が
使用でき、高速で高品質な画像が得られるので、急速に
コンピュータの出力装置やデジタル複写機に用いられて
普及している。
【0003】図3はレーザプリンタに用いられるレーザ
光学系の一例を示す。半導体レーザからなる光源11が
駆動回路にて画像信号により変調され、この半導体レー
ザ11からのレーザビームがレンズ12を介して回転多
面鏡13により偏向される。回転多面鏡13からのレー
ザビームはfθレンズからなる結像レンズ14によりド
ラム状の感光体15上に微小な光スポットとして結像さ
れる。この光スポットは回転多面鏡13と感光体15の
駆動機構による回転により感光体15を走査露光し、画
像の静電潜像を形成する。この場合、感光体15は帯電
器により均一に帯電された後に上記露光で静電潜像が形
成される。また、同期検知用受光素子16は走査線上の
走査開始側の画像領域外で結像レンズ14からのレーザ
ビームを検出する。この同期検知用受光素子16の出力
信号はスレッショルドレベルで2値化されてビーム位置
検出信号となり、このビーム位置検出信号により主走査
方向の画像書き込み開始位置が制御される。
【0004】このようなレーザ走査光学系を有するレー
ザプリンタにおいては1分間にA4サイズの画像を10
0枚出力するようなレーザ走査光学系を実現するために
は、感光体の速度は500mm/sec程度となり、回転多
面鏡の回転数r(rpm)は次の式(1)式で与えられる。 r(rpm)=V0×DPI×60/(25.4×N)・・・・・(1) ここに、V0は感光体の速度(mm/sec)、DPIは1イ
ンチ当り記録できるドット数で、一般的には300〜4
00であり、Nは回転多面鏡の反射面数で、一般的には
6〜10である。V0=500、DPI=300,N=
8を(1)式に代入すると、rは44291(rpm)になる。
【0005】回転多面鏡はこのような高い回転数では回
転軸を支える軸受として従来のボールベアリングを使用
できず、流体軸受,磁気軸受などの特殊な軸受が必要と
なってコストアップになる。また、光源である半導体レ
ーザの変調周波数が高くなり、レーザ制御回路およびホ
ストマシンからレーザ側へのデータ転送の高速化が必要
になって回路が複雑になると同時にコストアップにな
る。
【0006】また、レーザプリンタにおいては、高速化
を計るために、複数の光源からの複数のレーザビームを
1個の回転多面鏡で偏向走査して同時に複数ラインを記
録するマルチビーム記録方式がある。このマルチビーム
記録方式では、光源からのレーザビームの本数をM本と
すれば回転多面鏡の回転数およびレーザの変調周波数が
1/Mとなり、高速な記録が可能となる。
【0007】図4はマルチビーム記録方式で用いられる
複数の半導体レーザを光源としたレーザ走査光学系の一
例を示す。複数の独立した発光点を有するレーザダイオ
ードからなる光源171,172から発散して出射された
複数本のレーザビームはコリメートレンズ18によりそ
れぞれ平行な光束とされ、シリンダレンズ19により回
転多面鏡20の反射面近傍へ副走査方向に絞り込まれ
る。シリンダレンズ19からの複数本のレーザビームは
回転多面鏡24により共通に偏向を受け、fθレンズか
らなる結像レンズ21により感光体からなる記録媒体2
2上に微小なレーザビームとして、かつ、各レーザビー
ムが記録密度に応じたピッチとなるように絞り込まれて
静電潜像が記録媒体26上に形成される。ここに、光源
171,172は駆動回路にて画像信号により変調され、
画像信号に応じた強度のレーザビームを出力する。記録
媒体22はモータにより駆動されて副走査方向に回転
し、帯電器により均一に帯電された後に複数本のレーザ
ビームにより1主走査で複数ライン分の静電潜像が形成
される。
【0008】結像レンズ21は主走査方向(レーザビー
ムが回転多面鏡20により走査される方向)と副走査方
向で焦点距離の異なるアナモフィックなレンズであり、
副走査方向には回転多面鏡20の反射面と記録媒体26
が幾何学的に共役な関係となるように設計されている。
これは回転多面鏡20の各反射面の回転軸に対する角度
誤差(反射面倒れ)による走査線間のピッチの変動を低
減するための補正光学系を構成するためである。シリン
ダレンズ19は記録媒体22上での副走査方向のレーザ
ビーム径を適当な大きさとする機能を持つ。また、同期
検知用受光素子が結像レンズ21からのレーザビームを
走査域内の画像走査記録範囲外で検出する。この同期検
知用受光素子の出力信号はスレッショルドレベルで2値
化されてその2値化信号が各レーザビーム毎に分離され
ることによりビーム位置検出信号が得られ、これらのビ
ーム位置検出信号により各レーザビームの主走査方向の
画像書き込み開始位置が制御される。
【0009】マルチビーム記録方式において、複数本の
レーザビームを用いて1主走査で複数ライン分のデータ
を同時に記録する場合は、複数本のレーザビームの各発
光点の中心を結んだ直線が主走査方向(レーザビームが
走査される方向)に直交するようにすれば、各発光点の
レーザビームの走査のタイミングは同一となるので、そ
の位相同期を1個の発光点で行えばよい。あるいは、隣
接する各レーザビームのピッチ等が既知であれば、1つ
のレーザビームに対するビーム位置検出信号と各レーザ
ビームの変調クロック(以下変調クロックを画素クロッ
クと呼ぶ)との同期をとればよい。
【0010】また、マルチビーム記録方式において、記
録用光源として1チップ内に複数の発光点を有する半導
体レーザアレイを用いた場合は、副走査方向(記録媒体
が送られる方向)のピッチ(間隔)が半導体レーザアレ
イの発光点のピッチに依存するので、記録密度に対応し
たピッチを得るためには、半導体レーザアレイをその各
発光点の中心を結んだ直線と主走査方向とがある角度を
なすように配置しなければならない。この場合、様々な
環境の変化等によるレーザビーム位置の変動やズレが生
ずるので、各レーザビームに対するビーム位置検出信号
と各レーザビームの画素クロックとの位相同期をそれぞ
れとる方が各レーザビーム毎の記録位置の変動が少なく
て望ましい。
【0011】また、特開昭57ー64718号公報に
は、レーザビームプリンタにおいて、間隔が既知である
複数のレーザビームから出射された複数のレーザビーム
のうちの1本のレーザビームの偏向位置を検出する1個
の検出器と、この検出器の出力信号を用いて他のレーザ
ビームの同期等をとる手段とを設けたものが記載されて
いる。
【0012】特開平2ー42413号公報には、デジタ
ル複写機において、ビーム検知手段に入射する複数のレ
ーザビームから画像書き出しタイミング信号を生成する
ためのレーザビームを分離出力する分離手段を設けたも
のが記載されている。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】上記マルチビーム記録
方式では、様々な環境の変化等によるレーザビーム位置
の変動やズレに対する対応が極めて困難である。また、
同期検知用受光素子は短い時間差をもって各レーザビー
ムが入射するが、図5はレーザビームa,bが極端に重
なってしまった場合の同期検知用受光素子の出力信号の
様子を示す。この場合、同期検知用受光素子のレーザビ
ームa,bに対する出力信号a1,b1が合成されて合成
信号c1が得られ、この合成信号c1からレーザビーム
a,bを分割して検出することは不可能である。このた
め、各レーザビームに対する同期検知用受光素子の出力
信号と各レーザビームの画素クロックとの位相同期をそ
れぞれとることができない。
【0014】図6はレーザビームa,bが1/4ほど重
なった場合の信号の様子を示す。この場合は同期検知用
受光素子のレーザビームa,bに対する出力信号a2
2が合成されて合成信号c2が得られる。この合成信号
2は領域S2が狭いので、レーザビームa,bを分割し
て検出するためのスレッュドレベルを持つことが困難で
あり、レーザビームa,bの分割検出が不安定となる。
【0015】図7はレーザビームa,bが微小な時間だ
け重なり合った場合の信号の様子を示す。この場合は同
期検知用受光素子のレーザビームa,bに対する出力信
号a3,b3が合成されて合成信号c3が得られる。この
合成信号c3は領域S3が広いので、レーザビームa,b
を分割して検出するためのスレッュドレベルの決定が容
易となり、レーザビームa,bの分割検出を正確に行う
ことが可能となる。
【0016】また、上記特開昭57ー64718号公報
記載のレーザビームプリンタでは、間隔が既知である複
数のレーザビームから出射された複数のレーザビームの
うちの1本のレーザビームの偏向位置を検出して他のレ
ーザビームの同期等をとるので、レーザビームの間隔が
変化してしまった場合には同期等が1本のレーザビーム
に対する偏向位置検出信号に依存することにより、誤差
やずれが生ずるおそれがあり、その補正も困難である。
【0017】また、特開平2ー42413号公報記載の
デジタル複写機では、ビーム検知手段に入射する複数の
レーザビームから画像書き出しタイミング信号を生成す
るためのレーザビームを分離出力する分離手段を設けた
ので、この分離手段のスレッシュドレベルの誤設定等に
よる信号の誤検出、あるいは回路の複雑化やこれによる
コストアップ等が生ずる欠点がある。
【0018】本発明は、上記欠点を改善し、ビーム位置
検出信号を確実に得ることができて高精度で信頼性が高
いマルチビーム記録装置を提供することを目的とする。
【0019】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載の発明は、画像情報信号に応じて独立
に変調されるn(n≧2)個の発光部を有する記録用光
源を備え、この記録用光源の発光部から出射されるn本
のビームをn個の微小な光スポットに集光結像し、これ
らの光スポットによる記録媒体の露光走査で画像の記録
を行うマルチビーム記録装置において、前記光スポット
の露光走査範囲内に1個若しくは複数個が配置され各々
前記n本のビームのうち少なくとも2本以上のビームを
受光する1つもしくは複数の受光部と、この受光部の出
力信号により前記n本のビームを順次に検出して順次に
所定の時間消灯させる第1の手段とを具備し、前記受光
部の露光走査開始側エッジが露光走査方向と直交する方
向に対して傾きを有するものである。
【0020】請求項2記載の発明は、請求項1記載のマ
ルチビーム記録装置において、前記受光部が光電変換素
子を有し、この光電変換素子の露光走査開始側エッジに
露光走査方向と直交する方向に対して傾きを持たせたも
のである。
【0021】請求項3記載の発明は、請求項1記載のマ
ルチビーム記録装置において、前記受光部が光電変換素
子を有し、この光電変換素子の前面に遮光用マスクを設
け、この遮光用マスクの露光走査開始側エッジに露光走
査方向と直交する方向に対して傾きを持たせたものであ
る。
【0022】請求項4記載の発明は、請求項1,2また
は3記載のマルチビーム記録装置において、前記受光部
の露光走査開始側エッジと露光走査方向と直交する方向
との傾きの角度θと,前記n本のビームの露光走査方向
と直交する方向のピッチの最小値Psminと,記録密度R
と,1若しくは1以上の整数jとの関係が θ≧arctan(j×25.4/R)/Psmin なる条件を満足するものである。
【0023】請求項5記載の発明では、請求項4記載の
マルチビーム記録装置において、前記n本のビームによ
る露光走査方向の記録密度を独立に設定し、前記条件を
前記n本のビームによる露光走査方向の記録密度のうち
の最小の記録密度によって決定するものである。
【0024】請求項6記載の発明では、請求項1,2,
3,4または5記載のマルチビーム記録装置において、
前記第1の手段が前記受光部の出力信号により前記n本
のビームを順次に検出して発生する複数のビーム位置検
出信号の位相と前記n本のビームの各変調クロックの位
相とを略同期させる第2の手段と、前記複数のビーム位
置検出信号と前記n本のビームの各変調クロックのうち
の1組を基準として画像記録領域の設定等の制御信号を
生成する第3の手段とを備えたものである。請求項7記
載の発明では、請求項6記載のマルチビーム記録装置に
おいて、前記複数のビーム位置検出信号に基づいて画像
領域の設定等の制御信号を生成する基準となるビーム位
置と,それ以外のビーム位置とのズレを検出する第4の
手段を備えたものである。
【0025】請求項8記載の発明では、請求項1,2,
3,4,5,6または7記載のマルチビーム記録装置に
おいて、前記記録用光源を1チップ内に独立に変調可能
な複数の発光点を有する半導体レーザアレイで構成した
ものである。
【0026】請求項9記載の発明では、画像情報信号に
応じて独立に変調されるn(n≧2)個の発光部を有す
る記録用光源を備え、この記録用光源の発光部から出射
されるn本のビームを複数の微小な光スポットに集光結
像し、これらの光スポットによる記録媒体の露光走査で
画像の記録を行うマルチビーム記録装置において、前記
光スポットの露光走査範囲内に1個若しくは複数個が配
置され各々前記n本のビームのうち少なくとも2本以上
のビームを受光する1つもしくは複数の受光部と、この
受光部の出力信号により前記n本のビームを順次に検出
して順次に所定の時間消灯させる第5の手段とを具備
し、前記受光部の露光走査開始側エッジが露光走査方向
と直交する方向に対して階段状になっているものであ
る。
【0027】請求項10記載の発明では、請求項9記載
のマルチビーム記録装置において、前記受光部が光電変
換素子を有し、この光電変換素子の前面に遮光用マスク
を有し、この遮光用マスクの露光走査開始側エッジが露
光走査方向と直交する方向に対して階段状になっている
ものである。
【0028】請求項11記載の発明では、請求項9また
は10記載のマルチビーム記録装置において、前記受光
部の露光走査開始側エッジの露光走査方向と直交する方
向に対する階段のピッチが前記n本のビームの露光走査
方向と直交する方向のピッチと略等しいものである。
【0029】請求項12記載の発明では、請求項9また
は10記載のマルチビーム記録装置において、前記受光
部の露光走査開始側エッジの露光走査方向と直交する方
向に対する階段のピッチDmと,記録密度Rと,1若しく
は1以上の整数jとの関係が Dm≧j×25.4/R なる条件を満足するものである。
【0030】請求項13記載の発明では、請求項12記
載のマルチビーム記録装置において、前記n本のビーム
による露光走査方向の記録密度を独立に設定し、前記条
件を前記n本のビームによる露光走査方向の記録密度の
うちの最小の記録密度によって決定するものである。
【0031】請求項14記載の発明では、請求項9,1
0,11,12または13記載のマルチビーム記録装置
において、前記第5の手段が前記受光部の出力信号によ
り前記n本のビームを順次に検出して発生する複数のビ
ーム位置検出信号の位相と前記n本のビームの各変調ク
ロックの位相とを略同期させる第6の手段と、前記複数
のビーム位置検出信号と前記n本のビームの各変調クロ
ックのうちの1組を基準として画像記録領域の設定等の
制御信号を生成する第7の手段とを備えたものである。
【0032】請求項15記載の発明では、請求項14記
載のマルチビーム記録装置において、前記複数のビーム
位置検出信号に基づいて画像領域の設定等の制御信号を
生成する基準となるビーム位置と,それ以外のビーム位
置とのズレを検出する第8の手段を備えたものである。
【0033】請求項16記載の発明では、請求項9,1
0,11,12,13,14または15記載のマルチビ
ーム記録装置において、前記記録用光源を1チップ内に
独立に変調可能な複数の発光点を有する半導体レーザア
レイで構成したものである。
【0034】
【作用】請求項1記載の発明では、n個の発光部が画像
情報信号に応じて独立に変調され、この記録用光源の発
光部から出射されるn本のビームがn個の微小な光スポ
ットに集光結像される。これらの光スポットによる記録
媒体の露光走査で画像の記録が行われる。受光部は露光
走査開始側エッジが露光走査方向と直交する方向に対し
て傾きを有し、光スポットの露光走査範囲内でn本のビ
ームのうち少なくとも2本以上のビームを受光する。こ
の受光部の出力信号により第1の手段がn本のビームを
順次に検出して順次に所定の時間消灯させる。従って、
ビーム位置検出信号が確実に得られ、比較的構成が簡単
で回路の複雑化を招かない。
【0035】請求項2記載の発明では、請求項1記載の
マルチビーム記録装置において、前記受光部が光電変換
素子を有し、この光電変換素子の露光走査開始側エッジ
に露光走査方向と直交する方向に対して傾きを持つ。従
って、ビーム位置検出信号が確実に得られ、非常に構成
が簡単かつ廉価で回路の複雑化を招かない。
【0036】請求項3記載の発明では、請求項1記載の
マルチビーム記録装置において、前記受光部が光電変換
素子を有し、この光電変換素子の前面に遮光用マスクが
設けられ、この遮光用マスクの露光走査開始側エッジが
露光走査方向と直交する方向に対して傾きを持つ。従っ
て、受光部は遮光用マスクにより受光特性の良好な部分
を使用することが可能となり、受光面の形状の制限や受
光特性等の影響を受けなくて形状の変更,調整が容易で
大幅なコストダウンを計ることができ、ビーム位置検出
信号がより正確に得られて信頼性が高くなる。
【0037】請求項4記載の発明では、請求項1,2ま
たは3記載のマルチビーム記録装置において、前記受光
部の露光走査開始側エッジと露光走査方向と直交する方
向との傾きの角度θと,前記n本のビームの露光走査方
向と直交する方向のピッチの最小値Psminと,記録密度
Rと,1若しくは1以上の整数jとの関係が θ≧arctan(j×25.4/R)/Psmin なる条件を満足する。従って、どのような場合でも確実
に誤差のないビーム位置検出信号が得られ、回路の簡素
化も計られる。
【0038】請求項5記載の発明では、請求項4記載の
マルチビーム記録装置において、n本のビームによる露
光走査方向の記録密度が独立に設定され、前記条件がn
本のビームによる露光走査方向の記録密度のうちの最小
の記録密度によって決定される。従って、各ビームの記
録密度の変化に影響されない汎用性の高いマルチビーム
記録装置の提供が可能となる。
【0039】請求項6記載の発明では、請求項1,2,
3,4または5記載のマルチビーム記録装置において、
第1の手段が前記受光部の出力信号によりn本のビーム
を順次に検出して発生する複数のビーム位置検出信号の
位相とn本のビームの各変調クロックの位相とが第2の
手段により略同期させられ、第3の手段が複数のビーム
位置検出信号とn本のビームの各変調クロックのうちの
1組を基準として画像記録領域の設定等の制御信号を生
成する。従って、回路の簡略化が計られ、廉価で信頼性
が高くなる。
【0040】請求項7記載の発明によれば、請求項6記
載のマルチビーム記録装置において、第4の手段が複数
のビーム位置検出信号に基づいて画像領域の設定等の制
御信号を生成する基準となるビーム位置と,それ以外の
ビーム位置とのズレを検出する。従って、温度上昇等の
諸々の要因によるビーム位置検出信号の変動に対応する
ことができ、信頼性が高くなる。
【0041】請求項8記載の発明では、請求項1,2,
3,4,5,6または7記載のマルチビーム記録装置に
おいて、記録用光源が1チップ内に独立に変調可能な複
数の発光点を有する半導体レーザアレイで構成されてい
る。従って、高精度なマルチビーム記録装置の実現が可
能となる。
【0042】請求項9記載の発明では、n個の発光部が
画像情報信号に応じて独立に変調され、この発光部から
出射されるn本のビームが複数の微小な光スポットに集
光結像されてこれらの光スポットによる記録媒体の露光
走査で画像の記録が行われる。受光部は露光走査開始側
エッジが露光走査方向と直交する方向に対して階段状に
なっており、光スポットの露光走査範囲内でn本のビー
ムのうち少なくとも2本以上のビームを受光する。この
受光部の出力信号により第5の手段がn本のビームを順
次に検出して順次に所定の時間消灯させる。従って、ビ
ーム位置検出信号が確実に得られ、比較的構成が簡単で
回路の複雑化を招かない。
【0043】請求項10記載の発明では、請求項9記載
のマルチビーム記録装置において、前記受光部が光電変
換素子を有し、この光電変換素子の前面に遮光用マスク
を有する。この遮光用マスクの露光走査開始側エッジは
露光走査方向と直交する方向に対して階段状になってい
る。従って、受光部は遮光用マスクにより受光特性の良
好な部分を使用することが可能となり、受光面の形状の
制限や受光特性等の影響を受けなくて形状の変更,調整
が容易で大幅なコストダウンを計ることができ、ビーム
位置検出信号がより正確に得られて信頼性が高くなる。
【0044】請求項11記載の発明では、請求項9また
は10記載のマルチビーム記録装置において、前記受光
部の露光走査開始側エッジの露光走査方向と直交する方
向に対する階段のピッチがn本のビームの露光走査方向
と直交する方向のピッチと略等しい。従って、どのよう
な場合でも確実に誤差のないビーム位置検出信号が得ら
れる。
【0045】請求項12記載の発明では、請求項9また
は10記載のマルチビーム記録装置において、前記受光
部の露光走査開始側エッジの露光走査方向と直交する方
向に対する階段のピッチDmと,記録密度Rと,1若しく
は1以上の整数jとの関係が Dm≧j×25.4/R なる条件を満足する。従って、どのような場合でも確実
に誤差のないビーム位置検出信号が得られ、回路の簡素
化が計れる。
【0046】請求項13記載の発明では、請求項12記
載のマルチビーム記録装置において、n本のビームによ
る露光走査方向の記録密度が独立に設定され、前記条件
がn本のビームによる露光走査方向の記録密度のうちの
最小の記録密度によって決定される。従って、各ビーム
の記録密度の変化に影響されない汎用性の高いマルチビ
ーム記録装置の提供が可能となる。
【0047】請求項14記載の発明では、請求項9,1
0,11,12または13記載のマルチビーム記録装置
において、第5の手段が前記受光部の出力信号によりn
本のビームを順次に検出して複数のビーム位置検出信号
の位相とn本のビームの各変調クロックの位相とが第6
の手段により略同期させられ、第7の手段が複数のビー
ム位置検出信号とn本のビームの各変調クロックのうち
の1組を基準として画像記録領域の設定等の制御信号を
生成する。従って、回路の簡略化が計られ、廉価で信頼
性が高くなる。
【0048】請求項15記載の発明では、請求項14記
載のマルチビーム記録装置において、第8の手段が複数
のビーム位置検出信号に基づいて画像領域の設定等の制
御信号を生成する基準となるビーム位置と,それ以外の
ビーム位置とのズレを検出する。従って、温度上昇等の
諸々の要因によるビーム位置検出信号の変動に対応する
ことができ、信頼性が高くなる。
【0049】請求項16記載の発明では、請求項9,1
0,11,12,13,14または15記載のマルチビ
ーム記録装置において、記録用光源が1チップ内に独立
に変調可能な複数の発光点を有する半導体レーザアレイ
で構成されている。従って、高精度なマルチビーム記録
装置の実現が可能となる。
【0050】
【実施例】本発明の第1実施例は、画像情報信号に応じ
て独立に変調されるn(n≧2)個の発光部を有する記
録用光源を備え、この記録用光源の発光部から出射され
るn本のレーザビームをn個の微小な光スポットに集光
結像し、これらの光スポットによる記録媒体の露光走査
で画像の記録を行うマルチビーム記録装置において、図
1に示すように前記光スポットの露光走査範囲内に配置
されて記録用光源からの2本以上のレーザビーム3
1,302・・・30nを受光する同期検知用受光部31を
有し、この受光部31の露光走査開始側エッジ31aが
露光走査方向(主走査方向)と直交する方向に対してレー
ザビーム301,302・・・30nの各経路が順次に長くな
るような傾きを持つようにしたものである。この第1実
施例は請求項1記載の発明の実施例であり、受光部31
は露光走査開始側エッジ31aが露光走査方向と直交す
る方向に対して傾きを持つことによりレーザビーム30
1,302・・・30nをその発生間隔より大きな時間間隔で
順次に受光する。受光部31は露光走査開始側エッジ3
1aが露光走査方向と直交する方向に対してレーザビー
ム301,302・・・30nの各経路が順次に長くなるよう
な傾きを持つ受光素子を用いることができる。
【0051】まず、1本のレーザビーム301に対する
ビーム位置検出動作を図2のタイミングチャートを用い
て説明する。ここに、説明を簡単にするために仮にレー
ザビーム302〜30nが無いものとする。図2におい
て、clkは画素クロック、PDoutは受光素子31が
レーザビーム301を受光して出力する光電変換信号、
BD1は受光素子31からの光電変換信号PDoutを基に
生成されるビーム位置検出信号であって記録装置制御回
路へ出力される。
【0052】レーザビーム301が受光素子31に入射
してその入射光量に対応した光電変換信号PDoutが予
め設定されたスレッショルドレベルを越えると、ビーム
位置検出信号BD1が高レベルから低レベルに遷移す
る。記録装置制御回路はビーム位置検出信号BD1が高
レベルから低レベルに遷移すると、その立ち下がりエッ
ジに画素クロックclkの位相を同期させる(以下この
動作を位相同期と呼ぶ)。
【0053】図2ではビーム位置検出信号BD1の立ち
下がりエッジと画素クロックclkの立ち上がりエッジ
を位相同期させていることを示している。さらに、記録
走査制御回路はそのビーム位置検出信号BD1の立ち下
がりエッジに位相同期した画素クロックclkを基準ク
ロツクとしてビーム位置検出時のレーザビーム301
点灯,消灯、記録開始、記録領域の設定等を行うための
制御信号を生成する。レーザビーム301はビーム位置
検出信号BD1が低レベルのときの位相同期した画素ク
ロックclkの最初の立ち上がりエッジに同期して消灯
され、ビーム位置検出信号BD1はレーザビーム301
消灯されると画素クロックclkに同期して低レベルか
ら高レベルに遷移する。このように第1実施例ではレー
ザビームが受光素子31に入射して消灯するまでには約
1クロックclkの期間を要する。
【0054】第1実施例では、前述した図4に示す複数
の半導体レーザを光源としたレーザ走査光学系が用いら
れ、複数の半導体レーザは2個の半導体レーザに限られ
ずにn(n≧2)個の半導体レーザ171,172・・・を用い
ることができる。また、同期検知用受光素子31はレー
ザビーム301,302・・・30nを露光走査範囲内で受光
する。さらに、感光体22は帯電器により均一に帯電さ
れてからレーザ走査光学系による露光で静電潜像が形成
された後に、この静電潜像が現像装置により現像されて
転写装置により転写紙へ転写される。
【0055】半導体レーザ171,172・・・から出射さ
れたレーザビーム301,302・・・は露光走査開始側エ
ッジ31aが露光走査方向と直交する方向に対してレー
ザビーム301,302・・・30nの各経路が順次に長くな
るような傾きを持つ受光素子31によって順次に受光さ
れる。このとき、先に1本のレーザビームが受光素子3
1で受光されてから次の1本のレーザビームが受光素子
31で受光されるまでの時間は受光素子31の露光走査
開始側エッジ31aが露光走査方向に対して垂直である
場合に比べて長くなる。
【0056】従って、まず、例えばレーザビーム301
が受光素子31に入射してビーム位置検出信号BD1
出力され、記録装置制御回路がそのビーム位置検出信号
BD1を検知してレーザビーム301を消灯した後に次の
レーザビーム302が受光素子31に入射するように受
光素子31の露光走査開始側エッジ31aと副走査方向
とのなす角度θを設定することにより、図10に示すよ
うに受光素子31から複数のレーザビーム301,302
・・・に対応して出力される光電変換信号PDout1,PDo
ut2・・・により複数のビーム位置検出信号BD1,BD2・・
・が互いに分離して生成され、同一の受光素子31によ
つて複数のレーザビーム301,302・・・に対するビー
ム位置検出を行うことができる。
【0057】また、図11に示すように受光素子31か
ら複数のレーザビーム301,302・・・に対応して出力
される光電変換信号PDout1,PDout2・・・の一部が隣
接するレーザビームに対応するもの同志で互いに重なっ
た状態が生じた場合には、受光素子31の露光走査開始
側エッジ31aの露光走査方向と直交する方向に対する
傾きθを光電変換信号PDout1,PDout2・・・が重なら
ないように設定するか、またはレーザビーム301が消
灯した時に受光素子31に入射しているレーザビーム3
2に対する光電変換信号PDoutのレベルがスレッショ
ルドレベルよりも十分に小さくなるように傾きθを設定
すれば、複数のビーム位置検出信号BD1,BD2・・・が
互いに分離して生成される。
【0058】図8は第1実施例の回路構成を示し、図9
はその動作例を示すタイミングチャートである。受光素
子31からの光電変換信号PDoutは増幅回路32によ
り増幅され、分離回路33において予め設定されたスレ
ッショルドレベルで2値化され、複数のレーザビーム3
1,302・・・に対応して受光素子31から出力される
光電変換信号PDout1,PDout2・・・に対して互いに分
離されたビーム位置検出信号BD1,BD2・・・となる。
第1実施例の各部を制御する記録装置制御回路34は分
離回路33からのビーム位置検出信号BD1,BD2・・・
を基準にして画素クロックclkの位相同期や記録開
始,記録領域の設定等の制御を行う。この場合、n個の
半導体レーザ171,172・・・はそれぞれ独立にn個の
駆動回路にて画像情報信号によりn個の画素クロックに
同期して変調されて画像情報信号に応じた強度のレーザ
ビーム301,302・・・を出力し、記録装置制御回路3
4はそのn個の画素クロックの位相をビーム位置検出信
号BD1,BD2・・・の立ち下がりエッジにそれぞれ上述
のように同期させる。
【0059】分離回路33は増幅回路2からの光電変換
信号aをスレッショルドレベルで2値化し、その2値化
信号(正論理)cを記録装置制御回路34から主走査毎に
入力されるタイミング信号b(正論理)に基づいてマスク
信号d,e,f・・・(正論理)によりレーザビーム301
302・・・に対応するものが順次に分離されるようにマス
クされてレーザビーム301,302・・・に対応するビー
ム位置検出信号BD1,BD2・・・が分離される。ここに、2
値化信号cの間隔Δtは受光素子31がレーザビーム3
1,302・・・のうちの1つのレーザビームの受光を終
了してから次のレーザビームの受光を開始するまでの時
間となる。
【0060】分離回路33は記録装置制御回路34から
のタイミング信号bが低レベル(以下Lと呼ぶ)から高レ
ヘル(以下Hと呼ぶ)に遷移すると、その遷移を検知して
マスク信号dをLからHにし、レーザビーム301の位
置検出を開始する。レーザビーム301が受光素子31
の受光面を走査して2値化信号cがLからHになると、
分離回路33はビーム位置検出信号BD1をHからLに
して記録装置制御回路34にレーザビーム301の位置
検出を通知する。
【0061】次に、分離回路33は2値化信号cがHか
らLに遷移すると、その遷移を検知してマスク信号dを
HからLにすると同時にビーム位置検出信号BD1をL
からHにすることによりレーザビーム301の位置検出
を終了し、かつ、マスク信号eをLからHにしてレーザ
ビーム302の位置検出を開始する。同様にレーザビー
ム302が受光素子31の受光面を走査して2値化信号
cがLからHになると、分離回路33はビーム位置検出
信号BD2をHからLにして記録装置制御回路34にレ
ーザビーム302の位置検出を通知する。
【0062】次に、分離回路33は2値化信号cがHか
らLに遷移すると、その遷移を検知してマスク信号eを
HからLにすると同時にビーム位置検出信号BD2をL
からHにすることによりレーザビーム302の位置検出
を終了し、かつ、マスク信号fをLからHにしてレーザ
ビーム303の位置検出を開始する。レーザビーム303
が受光素子31の受光面を走査して2値化信号cがLか
らHになると、分離回路33はビーム位置検出信号BD
3をHからLにして記録装置制御回路34にレーザビー
ム303の位置検出を通知する。以下同様にして他の各
レーザビームの位置検出が行われて1主走査内の全ての
ビーム位置検出が完了し、次の主走査のビーム位置検出
を記録装置制御回路34から分離回路33へタイミング
信号bが入力されるまで待機する。
【0063】この第1実施例では、受光素子31の露光
走査開始側エッジ31aが露光走査方向と直交する方向
に対してレーザビーム301,302・・・30nの各経路が
順次に長くなるような傾きを持つので、複数のレーザビ
ーム301,302・・・が受光素子31の受光面で重なり
合うことがなく、各レーザビーム301,302・・・毎に
2値化信号cがL→H→L・・・と遷移して各レーザビー
ム301,302・・・が互いに接近して受光素子31に入
射する場合の処理が不要となる。例えば、受光素子31
に対する各レーザビーム301,302・・・の入射状態に
応じて2値化のスレッショルドレベルを変更したり、2
つのレーザビームが受光素子31に同時に入射して2値
化信号cがL→H→Lの遷移を1回しかしない場合の各
ビーム位置検出信号の分離をしたりすること等が不要に
なる。このため、受光素子31からの光電変換信号より
各ビーム位置検出信号を得るための回路が上述のように
簡素な回路で実現できて比較的構成が簡単で回路の複雑
化を招かず、ビーム位置検出信号を確実に得ることがで
きる。
【0064】図12は本発明の第2実施例の一部を示
す。この第2実施例は、請求項2記載の発明の実施例で
あり、上記第1実施例において、受光素子31の代りに
受光素子(光電変換素子)35を用いたものである。受光
素子35は露光走査方向と直交する方向に対してレーザ
ビーム301,302・・・30nの各経路が順次に長くなる
ような傾きを持つように配置されたことにより露光走査
開始側エッジが露光走査方向と直交する方向に対して傾
きを持つように配置される。
【0065】この第2実施例では、レーザビーム3
1,302・・・30nを受光する受光部として露光走査方
向と直交する方向に対して傾きを持つ受光素子35を用
いたので、受光部の構成要素数を低減することができ、
簡易な構成で複数のビーム位置検出を行うことができ
る。また、第1実施例と同様に比較的構成が簡単で回路
の複雑化を招かず、ビーム位置検出信号を確実に得るこ
とができる。なお、受光素子35は受光面の露光走査開
始側エッジが露光走査方向と直交する方向に対してレー
ザビーム301,302・・・30nの各経路が順次に長くな
るような傾きを持つような受光素子であればどのような
ものでもよい。
【0066】図13は本発明の第3実施例の一部を示
す。この第3実施例は、請求項3記載の発明の実施例で
あり、上記第1実施例において、受光素子31の代りに
受光素子(光電変換素子)36を用いたものである。この
受光素子36は前面に遮光用マスク37が設けられてい
る。この遮光用マスク37の露光走査開始側エッジ、つ
まり受光素子36の受光面の露光走査開始側エッジ36
aは露光走査方向と直交する方向に対してレーザビーム
301,302・・・30nの各経路が順次に長くなるような
傾きを持つ。
【0067】この第3実施例では、受光素子36は受光
面端部36aから受光を開始することによる受光特性の
バラツキを軽減することができ、受光面の形状の制限を
受けることがなくて受光面の形状の変更,調整が容易で
大幅なコストダウンを計ることができ、ビーム位置検出
信号をより正確に得ることができて信頼性が高くなる。
また、受光素子36は遮光用マスク37により受光特性
のバラツキによる影響を受けることなく受光特性の良好
な部分を使用することが可能となる。
【0068】ところで、上記第1実施例では、記録装置
制御回路34は図2に示すように画素クロックに同期し
て制御を行うので、ビーム位置検出信号がHからLに遷
移したこと(ビーム位置を検出したこと)を検知するには
レーザビームが受光素子31の受光面に入射してから最
低、画素クロックで1クロック分の期間が必要になる。
そこで、本発明の第4実施例では、上記第1実施例にお
いて、受光素子31の受光面の露光走査開始側エッジ3
1aと副走査方向との傾きθを次の条件式(2)を満足す
るように設定する。
【0069】 θ≧arctan(j×25.4/R)/Psmin・・・・・(2) ここに、Psminはレーザビーム301,302・・・の露光
走査方向と直交する方向のピッチの最小値、Rは記録密
度、jは1若しくは1以上の整数である。この第4実施
例は請求項4記載の発明の実施例であり、θが条件式
(2)を満足するので、受光素子31に入射した1本のレ
ーザビームが検知されて消灯されてから次のレーザビー
ムに対する受光素子31からの光電変換信号がスレッシ
ョルドレベルを越えるまでに画素クロックで最低1クロ
ックが確保される。このため、どのような場合でも確実
に誤差のないビーム位置検出信号を得ることができ、回
路の簡素化も計ることができる。
【0070】次に、第4実施例について詳しく説明す
る。図14及び図15は第4実施例において、2つの隣
接するレーザビーム301,302のうち1つのレーザビ
ーム301の位置検出を行う様子を模式的に示したもの
である。ここに、レーザビーム301,302の主走査方
向の大きさを25.4/R、レーザビーム301,302の副
走査方向の大きさをPs1とする。
【0071】レーザビーム301,302が副走査方向に
対して等しい角度θで301a,302aのように互いに接
して副走査方向に配列される場合には、2つのレーザビ
ーム301の中心が受光素子31の走査開始側エッジ3
1aを通過する瞬間にはレーザビーム301,302の状
態が301b,302bのようになってレーザビーム301
が検知される(ビーム位置検出信号BD1がLからHにな
る)ものとする。そして、レーザビーム301が検知され
てから消灯されるまでの約1画素クロックの後にはレー
ザビーム301,302が301c,302cのようになり、
レーザビーム301が消灯される時にはレーザビーム3
2は検知される位置まで進んでしまう。この場合、図
15に示すように受光素子31からの光電変換信号はス
レッショルドレベルで2値化されて2値化信号cとな
り、この2値化信号cによりビーム検出信号BD1が得
られる。
【0072】ところで、レーザビーム301,302が副
走査方向に配列されているので、θ=0の場合には受光
素子31からの光電変換信号をスレッショルドレベルで
2値化すると、その2値化信号はレーザビーム301
302に対応する部分が分離されない信号c'となり、ビ
ーム位置検出信号BD1がパルス幅の長いものBD1'に
なってビーム位置検出信号BD2がHのままのものB
2'になる。なお、レーザビーム301,302が副走査
方向と同じ方向に対してずれていなければ、同一のビー
ム位置検出信号BD1'によりレーザビーム301,302
に対応する画素クロックの位相同期を行ってレーザビー
ム301,302による記録(静電潜像の形成)を同時に行
ってもよい。
【0073】また、レーザビーム301,302が30
1a,302a'のように副走査方向にずれている場合に
は、レーザビーム301の中心が受光素子31の走査開
始側エッジ31aを通過する瞬間にはレーザビーム3
1,302の状態が301b,302b'のようになってレ
ーザビーム301が検知される。そして、レーザビーム
301が検知されてから消灯されるまでの約1画素クロ
ックの後にはレーザビーム301,302の状態が30
1c,302c'のようになり、レーザビーム302はまだ受
光素子31に入射していない。この場合、図15に示す
ように受光素子31からの光電変換信号をスレッショル
ドレベルで2値化すると、その2値化信号はレーザビー
ム301,302に対応する部分が分離された信号cとな
り、ビーム位置検出信号BD1,BD2がレーザビーム3
1,302を分離して検出したものとなる。
【0074】また、2つのレーザビーム301,302
配列の角度によってはレーザビーム301の消灯時にレ
ーザビーム302が受光素子31に入射している場合も
あるが、その時は受光素子31からの光電変換信号のレ
ベルが小さくてスレッショルドレベルにまで達する心配
がない。
【0075】このように条件式(2)を満足するように設
定することで、どのような場合でも確実に誤差のないビ
ーム位置検出信号が得られ、レーザビームを検出した後
にそのレーザビームを消灯させるための制御信号を生成
するのに特別な基準信号が不要であり、回路の簡素化を
計ることもできる。また、記録ピッチに対してレーザビ
ームの径が大きい場合、或いは制御上制約を受けた場
合、θの微調節やjを1以上に設定することで、より良
好に複数のレーザビームの位置検出を分離して行うこと
が可能となる。さらに、jを整数に設定することで記録
装置制御回路34による制御を簡素にすることができ、
また、図2に示すような2値化信号cの間隔Δtに制御
上画素クロックで1クロック分が必要であるという条件
を加えることによって更に確実にビーム位置検出と記録
装置制御回路34による制御を行うことが可能となる。
なお、上記第2実施例及び第3実施例においてそれぞれ
上記条件式(2)を満足するように設定してもよい。
【0076】図16は本発明の第5実施例に用いられる
位相同期回路を示し、図17はそのタイミングチャート
である。この第5実施例は請求項5記載の発明の実施例
であり、上記第1実施例において、各レーザビーム30
1,302・・・による主走査方向の記録密度を位相同期回
路により独立に設定するようにしたものである。すなわ
ち、レーザビーム301に対するビーム位置検出信号B
1と画素クロックWCLK1との位相同期が図16に示
す回路で行われ、かつ、他のレーザビーム302・・・に対
するビーム位置検出信号BD2・・・と画素クロックWCL
2・・・との位相同期がそれぞれ図16に示す回路と同様
な回路で行われる。これらの回路は記録装置制御回路3
4内に設けられている。
【0077】発振器38は画素クロックの1/mの周期
の基準クロックCLKを位相同期部39へ出力し、位相
同期部39は分離回路33から入力されるビーム位置検
出信号BD1(負論理)の立ち下がりエッジの直後に発振
器38からの基準クロックCLKの立ち上がりに同期し
て立ち上がるリセット信号RESET(負論理)を分周器40
へ出力する。分周器40は位相同期部39からのリセッ
ト信号RESETを基準にして発振器38からの基準クロッ
クCLKを分周して画素クロックWCLK1を出力し、
記録装置制御回路34は分周器40からの画素クロック
WCLK1に同期してレーザビーム301の上述のような
点灯,消灯制御や記録開始,記録領域の設定等の制御を
行う。
【0078】位相同期部39は、ビーム位置検出信号B
1がLになると、その立ち下がりエッジに対して最も
近い発振器38からの基準クロックCLKに同期してリ
セット信号RESETをLにする。このリセット信号RESET
は、図17では基準クロックCLKの2クロック分にな
っているが、必ずしも基準クロックCLKの2クロック
分である必要はなく、回路上の特別な制約がない限り基
準クロックCLKの1クロック分以上の時間幅を有して
いればよい。分周器40は、位相同期部39からのリセ
ット信号RESETがLになると、リセット信号RESETがLで
ある区間の発振器38からの基準クロックCLKの立ち
上がりエッジに同期してリセットされ、リセット信号RE
SETがHになると、発振器38からの基準クロックCL
Kの分周を開始する。したがって、ビーム位置検出信号
BD1に対する画素クロックWCLK1の位相同期をその
周期の1/mの誤差範囲内で行うことができる。
【0079】この第5実施例においては、各レーザビー
ムによる露光走査方向の記録密度をそれぞれ上記回路に
より独立に設定し、n本のレーザビームによる露光走査
方向の記録密度のうちの最小の記録密度を上記Rとして
条件式(2)を満たすように設定する。従って、各レーザ
ビームの記録密度の変化に影響されない汎用性の高いマ
ルチビーム記録装置の提供が可能となる。
【0080】図18は本発明の第6実施例に用いられる
位相同期回路を示す。この第6実施例は請求項5記載の
発明の実施例である。位相同期回路は発振器38及び位
相同期部39が各レーザビーム301,302・・・で共通
に用いられ、n個の分周器411,412・・・41nを有す
る。また、1主走査内でn個の画素クロックWCL
1,WCLK2・・・の位相同期を行うために、発光点(半
導体レーザ171,172・・・)からのレーザビーム3
1,302・・・に対応するビーム位置検出信号BD1,B
2・・・に応じて分周器411,412・・・にリセット信号
を順次に出力して各画素クロックWCLK1,WCLK2
・・・の位相同期で互いに悪影響を及ぼさないようにすべ
く発光点選択部42が設けられている。
【0081】分離回路33からのレーザビーム301
302・・・に対応したビーム位置検出信号BD1,BD2・・
・はオアゲート10を通って位相同期部39に入力さ
れ、位相同期部39がオアゲート10からの各ビーム位
置検出信号BD1,BD2・・・の立ち下がりエッジの直後
に発振器38からの基準クロックCLKの立ち上がりに
同期して立ち上がるリセット信号RESETを発光点選択部
42へ出力する。
【0082】発光点選択部42は分離回路33からビー
ム位置検出信号BD1が入力された時には位相同期部3
9から入力されたビーム位置検出信号BD1に対応する
リセット信号RESETをリセット信号RESET1として分周器
411へ出力し、分離回路33からビーム位置検出信号
BD2が入力された時には位相同期部39から入力され
たビーム位置検出信号BD2に対応するリセット信号RES
ETをリセット信号RESET2として分周器412へ出力し、
以下同様に各ビーム位置検出信号BD3・・・が入力された
時に位相同期部39からのリセット信号RESETをリセッ
ト信号RESET3・・・として分周器413・・・へ出力する。
【0083】分周器411,412・・・はそれぞれ発光点
選択部42からのリセット信号RESET1,RESET2・・・を基準
にして発振器38からの基準クロックCLKを分周して
画素クロックWCLK1,WCLK2・・・を出力し、記録
装置制御回路34は分周器411,412・・・からの画素
クロックWCLK1,WCLK2・・・に同期してレーザビ
ーム301,302・・・の上述のような点灯,消灯制御や
記録開始,記録領域の設定等の制御を行う。また、n本
のレーザビームによる露光走査方向の記録密度のうちの
最小の記録密度を上記Rとして条件式(2)を満たすよう
に設定している。
【0084】この第6実施例では、全ての画素クロック
WCLK1,WCLK2・・・を共通の発振器38からの基
準クロックCLKに基づいて生成するので、画素クロッ
クWCLK1,WCLK2・・・の精度にバラツキが少ない
高品位なマルチビーム記録装置を提供することができ
る。また、各分周器411,412・・・の分周比を変更す
ることによって各レーザビーム301,302・・・毎に画
素クロックWCLK1,WCLK2・・・の周期を変えるこ
とが可能となり、各レーザビーム301,302・・・毎に
主走査方向の記録密度を独立に設定することができて各
レーザビームの記録密度の変化に影響されない汎用性の
高いマルチビーム記録装置の提供が可能となる。
【0085】本発明の第7実施例は、請求項6記載の発
明の実施例であり、上記第1実施例において、複数のビ
ーム位置検出信号BD1,BD2・・・の位相と各画素クロ
ックWCLK1,WCLK2・・・の位相とを略同期させ、
かつ、ビーム位置検出信号BD1,BD2・・・と各画素ク
ロックWCLK1,WCLK2・・・のうちの1組を基準と
して画像記録領域の設定等の制御信号を生成するように
したものである。
【0086】この第7実施例では、第5実施例と同様な
位相同期回路(又は第6実施例と同様な位相同期回路)で
複数のビーム位置検出信号BD1,BD2・・・の位相と各
画素クロックWCLK1,WCLK2・・・の位相とを略同
期させ、また、記録装置制御回路34によりビーム位置
検出信号BD1,BD2・・・と各画素クロックWCLK1
WCLK2・・・のうちの1組を基準として画像記録領域の
設定等の制御信号を生成する。
【0087】記録装置制御回路34は画像記録領域の設
定等の制御信号を生成する基準となる1組のビーム位置
検出信号に対応する1つのレーザビームに対して他のレ
ーザビームのズレが既知である場合には記録開始位置等
のタイミングを容易に設定して画像記録領域の設定等の
制御信号を生成することが可能である。図19は記録開
始位置のタイミングの設定例を示す。
【0088】図19は、ビーム位置検出信号BD1,B
2・・・に位相同期した画素クロックWCLK1,WCL
2・・・の周期が等しく、レーザビーム302のビーム位
置がレーザビーム301のビーム位置に対して画素クロ
ックで2.5クロック分遅れ、レーザビーム303のビ
ーム位置がレーザビーム301のビーム位置に対して画
素クロックで2.5クロック分進んでいる様子を示す。
記録装置制御回路34はレーザビーム301に対するビ
ーム位置検出信号BD1と画素クロックWCLK1を基準
として記録開始位置のタイミング設定を行う。
【0089】すなわち、記録装置制御回路34はレーザ
ビーム301が検出されてから一定の期間が経過した後
の画素クロックWCLK1の立ち上がりエッジa1に同期
してレーザビーム301による記録を開始させる。レー
ザビーム302による記録開始位置をレーザビーム301
による記録位置と一致させるには画素クロックWCLK
1の立ち上がりエッジa1に対して画素クロックWCLK
2を2.5クロック遅らせればよく、また、画素クロッ
クWCLK2は画素クロックWCLK1に対して位相が
0.5クロック遅れている。そこで、記録装置制御回路
34は画素クロックWCLK1を基準として画素クロッ
クWCLK2を2クロック遅延させてその立ち下がりエ
ッジP2にレーザビーム302による記録開始位置を設定
し、レーザビーム302による記録開始をレーザビーム
301による記録位置より2.5遅れた画素クロックW
CLK2の立ち上がりエッジa2で開始させることでレー
ザビーム301による記録位置とレーザビーム302によ
る記録位置とを一致させる。
【0090】また、レーザビーム303による記録開始
位置をレーザビーム301による記録位置と一致させる
には画素クロックWCLK1の立ち上がりエッジa1に対
して画素クロックWCLK3を2.5クロック進めれば
よく、また、画素クロックWCLK3は画素クロックW
CLK1に対して位相が0.5クロック遅れている。そ
こで、記録装置制御回路34は画素クロックWCLK1
を基準として画素クロックWCLK3を3クロック位相
が進ませてその立ち下がりエッジP3にレーザビーム3
3による記録開始位置を設定し、レーザビーム303
よる記録開始をレーザビーム301による記録位置より
2.5進んだ画素クロックWCLK3の立ち上がりエッ
ジa3で開始させることでレーザビーム301による記録
位置とレーザビーム303による記録位置とを一致させ
る。
【0091】このようにすれば、1つのレーザビームの
位置を基準として複数のレーザビームによる記録位置を
一致させることができ、かつ、各画素クロックWCLK
1,WCLK2・・・をビーム位置検出信号BD1,BD2・・・
と位相同期させていることにより記録位置の誤差が小さ
くなる。
【0092】記録装置制御回路34は図20に示すよう
に制御信号生成部43を有し、この制御信号生成部43
は上記位相同期回路44からの画素クロックWCL
1,WCLK2・・・と分離回路33からのビーム位置検
出信号BD1,BD2・・・とから記録開始,画像記録領域
等を制御するための制御信号を生成する。ビデオ部45
は制御信号生成部43からの制御信号により制御されて
画素クロックWCLK1,WCLK2・・・に同期して画像
信号を出力し、半導体レーザ171,172・・・がそれぞ
れ駆動回路によりそれらの画像信号に応じて変調され
る。
【0093】この第7実施例では、ビーム位置検出信号
BD1,BD2・・・の位相と各画素クロックWCLK1,W
CLK2・・・の位相とを略同期させるので、露光走査方向
の記録位置ズレが少なくなる。また、画素クロックを全
部用いずに1組だけ用いて記録開始,画像記録領域等を
制御するための制御信号を生成するので、回路の簡略化
を計ることができ、廉価で信頼性が高くなる。
【0094】本発明の第8実施例は請求項6記載の発明
の実施例であり、上記第7実施例において、記録装置制
御回路34が制御信号生成部43の代りに図21に示す
ように制御信号生成部46を有するものである。この制
御信号生成部46は上記位相同期回路44から出力され
る画素クロックWCLK1,WCLK2・・・のうちの1つ
の画素クロックWCLK1と分離回路33からのビーム
位置検出信号BD1,BD2・・・とから記録開始,画像記
録領域等を制御するための制御信号を生成してビデオ部
45へ出力する。従って、第7実施例と同様に露光走査
方向の記録位置ズレが少なく、回路の簡略化を計ること
ができて廉価で信頼性が高くなる。
【0095】図22は本発明の第9実施例のビーム位置
ズレ検出回路を示し、図23はそのタイミングチャート
を示す。この第9実施例は請求項7記載の発明の実施例
であり、上記実施例において、ビーム位置ズレ検出回路
が設けられている。このビーム位置ズレ検出回路は主走
査開始後の最初に検出されるビーム位置を基準としてそ
の他のビーム位置のズレを検出するものであり、ビーム
数をカウントするためのカウンタ47と、主走査開始後
の最初のビーム位置検出信号BD1によって0にリセッ
トされて画素クロックWCLK1をカウントするための
カウンタ48と、2番目以降のレーザビーム302・・・の
位置検出時のカウンタ48のアドレスをビーム位置ズレ
データとして格納するバッファ49と、カウンタ47,
48およびバッファ49の制御信号を生成するためのフ
リップフロップ50,51,52を有する。
【0096】カウンタ47にはフリップフロップ53か
らカウント許可信号/ENが入力され、バッファ49に
はフリップフロップ51から書き込み許可信号/WEが
入力される。また、バッファ49には記録装置制御回路
34からデータ読み出し許可信号/REが入力される。
画素クロックWCLK1を除いた全ての信号は負論理で
ある。
【0097】主走査開始後に分離回路33からのビーム
位置検出信号BD1がカウンタ47,48にリセット信
号として入力されてカウンタ47,48がリセットさ
れ、カウンタ48が上記画素クロックWCLK1のカウ
ントを開始する。フリップフロップ50は分離回路33
からのビーム位置検出信号BD1,BD2,BD3がオア回
路54を介して入力され、上記画素クロックWCLK1
の立ち上がりでオア回路54の出力信号をラッチする。
【0098】ノア回路55はオア回路54の出力信号及
びフリップフロップ50の非反転出力信号が入力され、
オア回路54の出力信号がLでフリップフロップ50の
非反転出力信号がHのときに出力信号がHとなる。フリ
ップフロップ53は上記画素クロックWCLK1の立ち
上がりでノア回路55の出力信号をラッチし、非反転出
力信号をカウント許可信号/ENとしてカウンタ47へ
出力する。したがって、カウント許可信号/ENは各ビ
ーム位置検出信号BD1,BD2,BD3がオア回路54に
入力される度にLとなってカウンタ47のカウントを許
可し、カウンタ47がレーザビーム301,302,30
3の位置検出が行われる度に画素クロックWCLK1によ
り1つづつインクリメントされて行く。
【0099】また、フリップフロップ50の反転出力信
号及びオア回路54の出力信号がノア回路56に入力さ
れ、フリップフロップ51が上記画素クロックWCLK
1の立ち上がりでノア回路56の出力信号をラッチす
る。カウント許可信号/ENがLになると、画素クロッ
クWCLK1で1クロック分遅延してフリップフロップ
51からの書き込み許可信号/WEがLになり、バッフ
ァ49がカウンタ47により指定されるアドレス(レー
ザビーム301,302,303に対応したアドレス)にカ
ウンタ48のカウント内容、つまり画素クロックWCL
1を単位とした各レーザビームのビーム位置ズレデー
タが格納される。
【0100】記録装置制御回路34はバッファ49から
それらの位置ズレデータを必要に応じて呼び出し、これ
らの位置ズレデータとビーム位置検出信号BD1,BD2
・・・と各画素クロックWCLK1,WCLK2・・・(または
そのうちの1組)を基準として画像記録領域の設定等の
制御信号を生成する。この場合、記録装置制御回路34
はビーム位置検出信号BD1,BD2・・・と各画素クロッ
クWCLK1,WCLK2・・・(またはそのうちの1組)を
基準としてこれを位置ズレデータで補正することにより
ビーム位置ズレの補正を行う。従って、環境変動等によ
る経時のビーム位置変動に影響されなくなり、信頼性が
高くなる。
【0101】この第9実施例では、ビーム位置ズレ検出
回路により各レーザビームの位置ズレを検出して記録装
置制御回路34により各レーザビームの位置ズレを補正
するので、温度上昇等の諸々の要因によるビーム位置検
出信号の変動に対応することができ、信頼性が高くな
る。
【0102】本発明の別の実施例では、上記各実施例に
おいて、複数の半導体レーザ171,172・・・の代りに
画像信号に応じて独立に変調可能な複数の発光部を1チ
ップ内に有する半導体レーザアレイを用いた。この実施
例では半導体レーザアレイはビームが一定のピッチで固
定されるので、高精度なマルチビーム記録装置の実現が
可能となる。
【0103】上記第1実施例では、受光素子31の露光
走査開始側エッジ31aと副走査方向との傾きθが大き
い場合や、特にレーザビーム301,302・・・の副走査
方向のビーム径が大きい場合には、受光素子31の受光
光量の時間的変化が小さくなり、受光素子31からの光
電変換信号の立ち上がり波形がなまってしまう。図25
は受光素子31の露光走査開始側エッジが副走査方向と
平行なエッジ32bである場合と、受光素子31の露光
走査開始側エッジが副走査方向に対して角度θを持つエ
ッジ31aである場合の受光素子31からの光電変換信
号の波形例を示す。
【0104】図25において、PDoutaはレーザビーム
が受光素子31の露光走査開始側エッジ32aに入射し
た場合の受光素子31からの光電変換信号の波形を示
し、PDoutbはレーザビームが受光素子31の露光走査
開始側エッジ32bに入射した場合の受光素子31から
の光電変換信号の波形を示す。上述のようにビーム位置
検出は受光素子31からの光電変換信号をスレッショル
ドレベルで2値化した信号を基準として行うので、例え
ば図25においてスレッショルドレベルがスレッショル
ドレベル1からスレッショルドレベル2に変動した場合
には、受光素子31からの光電変換信号はPDoutaのよ
うに立ち上がり波形がなまっているときにはスレッショ
ルドレベルの変動によるビーム位置の誤差が生じやすく
なり、ビーム位置検出精度が低下してしまう。そこで、
本発明の第10実施例は受光素子の露光走査開始側エッ
ジを階段状にすることにより位置検出精度を高めてい
る。
【0105】図24は本発明の第10実施例の一部を示
す。この第10実施例は、上記第1実施例において、受
光素子31の代りに受光素子57を用いるようにしたも
のである。この第10実施例は請求項9記載の発明の実
施例であり、受光素子57は露光走査開始側エッジ57
aが露光走査方向(主走査方向)と直交する方向に対して
レーザビーム301,302・・・30nの各経路が順次に長
くなるように階段状に形成されている。受光素子57は
露光走査開始側エッジ57aが露光走査方向と直交する
方向に対して階段状に形成されていることにより半導体
レーザ171,172・・・からのレーザビーム301,30
2・・・30nをその発生間隔より大きな時間間隔で順次に
受光する。
【0106】このとき、先に1本のレーザビームが受光
素子57で受光されてから次の1本のレーザビームが受
光素子57で受光されるまでの時間は受光素子57の露
光走査開始側エッジ57aが直線状で露光走査方向に対
して垂直である場合に比べて長くなる。
【0107】従って、まず、例えばレーザビーム301
が受光素子57に入射してビーム位置検出信号BD1
出力され、記録装置制御回路34がそのビーム位置検出
信号BD1を検知してレーザビーム301を消灯した後に
次のレーザビーム302が受光素子57に入射するよう
に受光素子57の露光走査開始側端部の階段状エッジ5
7aの主走査方向及び副走査方向のピッチを設定するこ
とにより、図10に示すように受光素子57から複数の
レーザビーム301,302・・・に対応して出力される光
電変換信号PDout1,PDout2・・・により複数のビーム
位置検出信号BD1,BD2・・・が互いに分離して生成さ
れ、同一の受光素子57によつて複数のレーザビーム3
1,302・・・に対するビーム位置検出を行うことがで
きる。
【0108】また、図11に示すように受光素子57か
ら複数のレーザビーム301,302・・・に対応して出力
される光電変換信号PDout1,PDout2・・・の一部が隣
接するレーザビームに対応するもの同志で互いに重なっ
た状態が生じた場合には、受光素子57の露光走査開始
側端部の階段状エッジのピッチを光電変換信号PDou
t1,PDout2・・・が重ならないように設定するか、また
はレーザビーム301が消灯した時に受光素子57に入
射しているレーザビーム302に対する光電変換信号P
Doutのレベルがスレッショルドレベルよりも十分に小
さくなるように受光素子57の露光走査開始側端部の階
段状エッジのピッチを設定すれば、複数のビーム位置検
出信号BD1,BD2・・・が互いに分離して生成される。
【0109】このように、第10実施例では、受光素子
57の露光走査開始側エッジ57aを階段状にしたの
で、レーザビーム301,302・・・の形状の影響を受け
ることなく各ビーム位置検出信号を確実に分離して得る
ことができ、比較的構成が簡単で回路の複雑化を招かな
い。
【0110】図26は本発明の第11実施例の一部を示
す。この第11実施例は、請求項10記載の発明の実施
例であり、上記第10実施例において、受光素子57の
代りに受光素子(光電変換素子)58を用いたものであ
る。この第3実施例は受光素子58の前面に遮光用マス
ク59が設けられている。この遮光用マスク59の露光
走査開始側エッジ、つまり受光素子58の受光面の露光
走査開始側エッジ58aは主走査方向と直交する方向
(副走査方向)に対してレーザビーム301,302・・・
30nの各経路が順次に長くなるように階段状に形成さ
れている。
【0111】この第11実施例では、受光素子58は受
光面端部58aから受光を開始することによる受光特性
のバラツキを軽減することができ、受光面の形状の制限
を受けることがなくて受光面の形状の変更,調整が容易
で大幅なコストダウンを計ることができ、ビーム位置検
出信号をより正確に得ることができて信頼性が高くな
る。また、受光素子58は遮光用マスク59により受光
特性のバラツキによる影響を受けることなく受光特性の
良好な部分を使用することが可能となる。
【0112】図27図は本発明の第12実施例を説明す
るための図である。この第12実施例は請求項11記載
の発明の実施例である。この第12実施例では、上記第
10実施例において、レーザビーム301,302・・・の
隣接するもの同志は副走査方向のピッチがPs1であり、
階段状の露光走査開始側エッジ57aを有する受光素子
57によって受光される。そして、受光素子57の階段
状の露光走査開始側エッジ57aにおける副走査方向の
ピッチがレーザビーム301,302・・・の副走査方向の
ピッチPs1と等しい大きさだけ確保され、レーザビーム
301,302・・・が副走査方向に隣接するもの同志で接
する場合でも、良好なビーム位置検出が行える。また、
各レーザビーム301,302・・・の中心と階段状の露光
走査開始側エッジ57aにおける副走査方向のピッチの
中心とが平行な直線上に配置される。このため、ビーム
位置検出信号の位相ズレを防止でき、副走査方向にレー
ザビーム同志が一部重なっても受光素子57が受光に十
分な光量をレーザビームの中心部で受光することがで
き、どのような場合でも確実に誤差のないビーム位置検
出信号を得ることができて良好なビーム位置検出を行う
ことが可能となる。
【0113】ところで、上記第10実施例では、記録装
置制御回路34は図2に示すように画素クロックに同期
して制御を行うので、ビーム位置検出信号がHからLに
遷移したこと(ビーム位置を検出したこと)を検知するに
はレーザビームが受光素子57の受光面に入射してから
最低、画素クロックで1クロック分の期間が必要にな
る。そこで、本発明の第13実施例では、上記第10実
施例において、受光素子57の受光面における階段状の
露光走査開始側エッジ57aの副走査方向ピッチDmと,
記録密度Rと,1若しくは1以上の整数jとの関係が Dm≧j×25.4/R・・・(3) なる条件を満足するように設定する。
【0114】この第13実施例は請求項12記載の発明
の実施例であり、Dmが条件式(3)を満足するので、受光
素子57に入射した1本のレーザビームが検知されて消
灯されてから次のレーザビームに対する受光素子57か
らの光電変換信号がスレッショルドレベルを越えるまで
に画素クロックで最低1クロックが確保される。このた
め、どのような場合でも確実に誤差のないビーム位置検
出信号を得ることができ、レーザビームを検出してその
レーザビームを消灯させるための制御信号を生成するの
に特別な基準信号が不要であり、回路の簡素化も計るこ
とができる。
【0115】次に、第13実施例について詳しく説明す
る。図27及び図28は第13実施例において、2つの
隣接するレーザビーム301,302のうち1つのレーザ
ビーム301の位置検出を行う様子を模式的に示す。こ
こに、レーザビーム301,302の主走査方向の大きさ
を25.4/R、レーザビーム301,302の副走査方向の
大きさをPs1とする。
【0116】レーザビーム301,302が副走査方向に
対して等しい角度で301a,302aのように互いに接し
て副走査方向に配列される場合には、2つのレーザビー
ム301の中心が受光素子57の走査開始側エッジ57a
を通過する瞬間にはレーザビーム301,302の状態が
301b,302bのようになってレーザビーム301が検
知される(ビーム位置検出信号BD1がLからHになる)
ものとする。そして、レーザビーム301が検知されて
から消灯されるまでの約1画素クロックの後にはレーザ
ビーム301,302が301c,302cのようになり、レ
ーザビーム301が消灯される時にはレーザビーム302
は検知される位置まで進んでしまう。この場合、図28
に示すように受光素子57からの光電変換信号はスレッ
ショルドレベルで2値化されて2値化信号cとなり、こ
の2値化信号cによりビーム検出信号BD1が得られ
る。
【0117】ところが、レーザビーム301,302が副
走査方向に配列されているので、受光素子57の受光面
の露光走査開始側エッジ57aが直線で副走査方向と平
行である場合には受光素子57からの光電変換信号をス
レッショルドレベルで2値化すると、その2値化信号は
レーザビーム301,302に対応する部分が分離されな
い信号c'となり、ビーム位置検出信号BD1がパルス幅
の長いものBD1'になってビーム位置検出信号BD2
HのままのものBD2'になる。なお、レーザビーム30
1,302が副走査方向と同じ方向に対してずれていなけ
れば、同一のビーム位置検出信号BD1'によりレーザビ
ーム301,302に対応する画素クロックの位相同期を
行ってレーザビーム301,302による記録を同時に行
ってもよい。
【0118】また、レーザビーム301,302が30
1a,302a'のように副走査方向にずれている場合に
は、レーザビーム301の中心が受光素子57の走査開
始側エッジ57aを通過する瞬間にはレーザビーム3
1,302の状態が301b,302b'のようになってレ
ーザビーム301が検知される。そして、レーザビーム
301が検知されてから消灯されるまでの約1画素クロ
ックの後にはレーザビーム301,302の状態が30
1c,302c'のようになり、レーザビーム302はまだ受
光素子57に入射していない。この場合、図28に示す
ように受光素子57からの光電変換信号をスレッショル
ドレベルで2値化すると、その2値化信号はレーザビー
ム301,302に対応する部分が分離された信号cとな
り、ビーム位置検出信号BD1,BD2がレーザビーム3
1,302を分離して検出したものとなる。
【0119】また、2つのレーザビーム301,302
配列の角度によってはレーザビーム301の消灯時にレ
ーザビーム302が受光素子57に入射している場合も
あるが、その時は受光素子57からの光電変換信号のレ
ベルが小さくてスレッショルドレベルにまで達する心配
がない。
【0120】このように条件式(3)を満足するように設
定することで、どのような場合でも確実に誤差のないビ
ーム位置検出信号が得られ、回路の簡素化を計ることも
できる。また、記録ピッチに対してレーザビームの径が
大きい場合、或いは制御上制約を受けた場合、jを1以
上に設定して(3)式でDmを決定することで、j及びDm
の値による受光の劣化を起こすことなくより良好に複数
のレーザビームの位置検出を分離して行うことが可能と
なる。さらに、jを整数に設定することで記録装置制御
回路34による制御を簡素にすることができる。なお、
上記第11実施例及び第12実施例においてそれぞれ上
記条件式(3)を満足するように設定してもよい。
【0121】また、本発明の第14実施例は請求項13
記載の発明の実施例であり、上記第10実施例におい
て、各レーザビーム301,302・・・による主走査方向
の記録密度を位相同期回路により独立に設定するように
したものである。この第14実施例では、第5実施例と
同様に図16に示す位相同期回路を用い、各レーザビー
ム301,302・・・による主走査方向の記録密度を位相
同期回路により独立に設定する。すなわち、レーザビー
ム301に対するビーム位置検出信号BD1と画素クロッ
クWCLK1との位相同期が図16に示す回路で行わ
れ、かつ、他のレーザビーム302・・・に対するビーム位
置検出信号BD2・・・と画素クロックWCLK2・・・との位
相同期がそれぞれ図16に示す回路と同様な回路で行わ
れる。
【0122】この第14実施例においては、各レーザビ
ームによる露光走査方向の記録密度をそれぞれ上記位相
同期回路により独立に設定し、n本のレーザビームによ
る露光走査方向の記録密度のうちの最小の記録密度を上
記Rとして条件式(3)を満たすように設定する。従っ
て、各レーザビームの記録密度の変化に影響されない汎
用性の高いマルチビーム記録装置の提供が可能となる。
【0123】本発明の第15実施例は請求項13記載の
発明であり、上記第10実施例において、第6実施例と
同様に図18に示す位相同期回路を用いて各レーザビー
ム301,302・・・による主走査方向の記録密度を独立
に設定するようにしたものである。また、第15実施例
ではn本のレーザビームによる露光走査方向の記録密度
のうちの最小の記録密度を上記Rとして条件式(3)を満
たすように設定している。
【0124】この第15実施例では、全ての画素クロッ
クWCLK1,WCLK2・・・を共通の発振器38からの
基準クロックCLKに基づいて生成するので、画素クロ
ックWCLK1,WCLK2・・・の精度にバラツキが少な
い高品位なマルチビーム記録装置を提供することができ
る。また、各分周器411,412・・・の分周比を変更す
ることによって各レーザビーム301,302・・・毎に画
素クロックWCLK1,WCLK2・・・の周期を変えるこ
とが可能となり、各レーザビーム301,302・・・毎に
主走査方向の記録密度を独立に設定することができて各
レーザビームの記録密度の変化に影響されない汎用性の
高いマルチビーム記録装置の提供が可能となる。
【0125】本発明の第16実施例は、請求項14記載
の発明の実施例であり、上記第10実施例において、複
数のビーム位置検出信号BD1,BD2・・・の位相と各画
素クロックWCLK1,WCLK2・・・の位相とを略同期
させ、かつ、ビーム位置検出信号BD1,BD2・・・と各
画素クロックWCLK1,WCLK2・・・のうちの1組を
基準として画像記録領域の設定等の制御信号を生成する
ようにしたものである。
【0126】この第16実施例では、第5実施例と同様
な位相同期回路(又は第6実施例と同様な位相同期回路)
で複数のビーム位置検出信号BD1,BD2・・・の位相と
各画素クロックWCLK1,WCLK2・・・の位相とを略
同期させ、また、第7実施例と同様に記録装置制御回路
34によりビーム位置検出信号BD1,BD2・・・と各画
素クロックWCLK1,WCLK2・・・のうちの1組を基
準として画像記録領域の設定等の制御信号を生成する。
記録開始位置のタイミングの設定は上述した図19に示
すように行う。記録装置制御回路34は図20に示すよ
うに制御信号生成部43を有し、この制御信号生成部4
3が上記位相同期回路44からの画素クロックWCLK
1,WCLK2・・・と分離回路33からのビーム位置検出
信号BD1,BD2・・・とから記録開始,画像記録領域等
を制御するための制御信号を生成する。ビデオ部45は
制御信号生成部43からの制御信号により制御されて画
素クロックWCLK1,WCLK2・・・に同期して画像信
号を出力し、半導体レーザ171,172・・・がそれぞれ
変調回路によりそれらの画像信号に応じて駆動される。
【0127】この第16実施例では、ビーム位置検出信
号BD1,BD2・・・の位相と各画素クロックWCLK1
WCLK2・・・の位相とを略同期させるので、露光走査方
向の記録位置ズレが少なくなる。また、画素クロックを
全部用いずに1組だけ用いて記録開始,画像記録領域等
を制御するための制御信号を生成するので、回路の簡略
化を計ることができ、廉価で信頼性が高くなる。
【0128】本発明の第17実施例は請求項14記載の
発明の実施例であり、上記第16実施例において、記録
装置制御回路34が制御信号生成部43の代りに図21
に示すように制御信号生成部46を有するものである。
この制御信号生成部46は上記位相同期回路44から出
力される画素クロックWCLK1,WCLK2・・・のうち
の1つの画素クロックWCLK1と分離回路33からの
ビーム位置検出信号BD1,BD2・・・とから記録開始,
画像記録領域等を制御するための制御信号を生成してビ
デオ部45へ出力する。従って、第16実施例と同様に
露光走査方向の記録位置ズレが少なく、回路の簡略化を
計ることができて廉価で信頼性が高くなる。
【0129】本発明の第18実施例は請求項15記載の
発明の実施例であり、上記実施例において、第9実施例
と同様に図22に示すビーム位置ズレ検出回路を設けた
ものである。このビーム位置ズレ検出回路は上述のよう
に主走査開始後の最初に検出されるビーム位置を基準と
してその他のビーム位置のズレを検出するものであり、
記録装置制御回路34はバッファ49からそれらの位置
ズレデータを必要に応じて呼び出し、これらの位置ズレ
データとビーム位置検出信号BD1,BD2・・・と各画素
クロックWCLK1,WCLK2・・・(またはそのうちの1
組)を基準として画像記録領域の設定等の制御信号を生
成する。この場合、記録装置制御回路34はビーム位置
検出信号BD1,BD2・・・と各画素クロックWCLK1
WCLK2・・・(またはそのうちの1組)を基準としてこれ
を位置ズレデータで補正することによりビーム位置ズレ
の補正を行う。従って、環境変動等による経時のビーム
位置変動に影響されなくなり、信頼性が高くなる。
【0130】この第18実施例では、ビーム位置ズレ検
出回路により各レーザビームの位置ズレを検出して記録
装置制御回路34により各レーザビームの位置ズレを補
正するので、温度上昇等の諸々の要因によるビーム位置
検出信号の変動に対応することができ、信頼性が高くな
る。
【0131】本発明の別の実施例では、上記第10実施
例乃至第18実施例において、複数の半導体レーザ17
1,172・・・の代りに画像信号に応じて独立に変調可能
な複数の発光部を1チップ内に有する半導体レーザアレ
イを用いた。この実施例では半導体レーザアレイはビー
ムが一定のピッチで固定されるので、比較的容易に高精
度な複数のビーム位置検出を行うことが可能となり、高
精度なマルチビーム記録装置の実現が可能となる。
【0132】
【発明の効果】以上のように請求項1記載の発明によれ
ば、画像情報信号に応じて独立に変調されるn(n≧
2)個の発光部を有する記録用光源を備え、この記録用
光源の発光部から出射されるn本のビームをn個の微小
な光スポットに集光結像し、これらの光スポットによる
記録媒体の露光走査で画像の記録を行うマルチビーム記
録装置において、前記光スポットの露光走査範囲内に1
個若しくは複数個が配置され各々前記n本のビームのう
ち少なくとも2本以上のビームを受光する1つもしくは
複数の受光部と、この受光部の出力信号により前記n本
のビームを順次に検出して順次に所定の時間消灯させる
第1の手段とを具備し、前記受光部の露光走査開始側エ
ッジが露光走査方向と直交する方向に対して傾きを有す
るので、ビーム位置検出信号を確実に得ることができ、
比較的構成が簡単で回路の複雑化を招かない。
【0133】請求項2記載の発明によれば、請求項1記
載のマルチビーム記録装置において、前記受光部が光電
変換素子を有し、この光電変換素子の露光走査開始側エ
ッジに露光走査方向と直交する方向に対して傾きを持た
せたので、ビーム位置検出信号を確実に得ることがで
き、構成が簡単かつ廉価で回路の複雑化を招かない。
【0134】請求項3記載の発明によれば、請求項1記
載のマルチビーム記録装置において、前記受光部が光電
変換素子を有し、この光電変換素子の前面に遮光用マス
クを設け、この遮光用マスクの露光走査開始側エッジに
露光走査方向と直交する方向に対して傾きを持たせたの
で、受光部は遮光用マスクにより受光特性の良好な部分
を使用することが可能となり、受光面の形状の制限や受
光特性等の影響を受けなくて形状の変更,調整が容易で
大幅なコストダウンを計ることができ、ビーム位置検出
信号をより正確に得ることができて信頼性を高めること
ができる。
【0135】請求項4記載の発明によれば、請求項1,
2または3記載のマルチビーム記録装置において、前記
受光部の露光走査開始側エッジと露光走査方向と直交す
る方向との傾きの角度θと,前記n本のビームの露光走
査方向と直交する方向のピッチの最小値Psminと,記録
密度Rと,1若しくは1以上の整数jとの関係が θ≧arctan(j×25.4/R)/Psmin なる条件を満足するので、どのような場合でも確実に誤
差のないビーム位置検出信号を得ることができ、回路の
簡素化も計ることができる。
【0136】請求項5記載の発明によれば、請求項4記
載のマルチビーム記録装置において、前記n本のビーム
による露光走査方向の記録密度を独立に設定し、前記条
件を前記n本のビームによる露光走査方向の記録密度の
うちの最小の記録密度によって決定するので、各ビーム
の記録密度の変化に影響されない汎用性の高いマルチビ
ーム記録装置の提供が可能となる。
【0137】請求項6記載の発明によれば、請求項1,
2,3,4または5記載のマルチビーム記録装置におい
て、前記第1の手段が前記受光部の出力信号により前記
n本のビームを順次に検出して発生する複数のビーム位
置検出信号の位相と前記n本のビームの各変調クロック
の位相とを略同期させる第2の手段と、前記複数のビー
ム位置検出信号と前記n本のビームの各変調クロックの
うちの1組を基準として画像記録領域の設定等の制御信
号を生成する第3の手段とを備えたので、回路の簡略化
を計ることができ、廉価で信頼性を高めることができ
る。
【0138】請求項7記載の発明によれば、請求項6記
載のマルチビーム記録装置において、前記複数のビーム
位置検出信号に基づいて画像領域の設定等の制御信号を
生成する基準となるビーム位置と,それ以外のビーム位
置とのズレを検出する第4の手段を備えたので、温度上
昇等の諸々の要因によるビーム位置検出信号の変動に対
応することができ、信頼性を高めることができる。
【0139】請求項8記載の発明によれば、請求項1,
2,3,4,5,6または7記載のマルチビーム記録装
置において、前記記録用光源を1チップ内に独立に変調
可能な複数の発光点を有する半導体レーザアレイで構成
したので、高精度なマルチビーム記録装置の実現が可能
となる。
【0140】請求項9記載の発明によれば、画像情報信
号に応じて独立に変調されるn(n≧2)個の発光部を
有する記録用光源を備え、この記録用光源の発光部から
出射されるn本のビームを複数の微小な光スポットに集
光結像し、これらの光スポットによる記録媒体の露光走
査で画像の記録を行うマルチビーム記録装置において、
前記光スポットの露光走査範囲内に1個若しくは複数個
が配置され各々前記n本のビームのうち少なくとも2本
以上のビームを受光する1つもしくは複数の受光部と、
この受光部の出力信号により前記n本のビームを順次に
検出して順次に所定の時間消灯させる第5の手段とを具
備し、前記受光部の露光走査開始側エッジが露光走査方
向と直交する方向に対して階段状になっているので、ビ
ーム位置検出信号を確実に得ることができ、比較的構成
が簡単で回路の複雑化を招かない。
【0141】請求項10記載の発明によれば請求項9記
載のマルチビーム記録装置において、前記受光部が光電
変換素子を有し、この光電変換素子の前面に遮光用マス
クを有し、この遮光用マスクの露光走査開始側エッジが
露光走査方向と直交する方向に対して階段状になってい
るので、受光部は遮光用マスクにより受光特性の良好な
部分を使用することが可能となり、受光面の形状の制限
や受光特性等の影響を受けなくて形状の変更,調整が容
易で大幅なコストダウンを計ることができ、ビーム位置
検出信号をより正確に得ることができて信頼性を高める
ことができる。
【0142】請求項11記載の発明によれば、請求項9
または10記載のマルチビーム記録装置において、前記
受光部の露光走査開始側エッジの露光走査方向と直交す
る方向に対する階段のピッチが前記n本のビームの露光
走査方向と直交する方向のピッチと略等しいので、どの
ような場合でも確実に誤差のないビーム位置検出信号を
得ることができる。
【0143】請求項12記載の発明によれば、請求項9
または10記載のマルチビーム記録装置において、前記
受光部の露光走査開始側エッジの露光走査方向と直交す
る方向に対する階段のピッチDmと,記録密度Rと,1若
しくは1以上の整数jとの関係が Dm≧j×25.4/R なる条件を満足するので、どのような場合でも確実に誤
差のないビーム位置検出信号を得ることができ、回路の
簡素化を計ることができる。
【0144】請求項13記載の発明によれば、請求項1
2記載のマルチビーム記録装置において、前記n本のビ
ームによる露光走査方向の記録密度を独立に設定し、前
記条件を前記n本のビームによる露光走査方向の記録密
度のうちの最小の記録密度によって決定するので、各ビ
ームの記録密度の変化に影響されない汎用性の高いマル
チビーム記録装置の提供が可能となる。
【0145】請求項14記載の発明によれば、請求項
9,10,11,12または13記載のマルチビーム記
録装置において、前記第5の手段が前記受光部の出力信
号により前記n本のビームを順次に検出して発生する複
数のビーム位置検出信号の位相と前記n本のビームの各
変調クロックの位相とを略同期させる第6の手段と、前
記複数のビーム位置検出信号と前記n本のビームの各変
調クロックのうちの1組を基準として画像記録領域の設
定等の制御信号を生成する第7の手段とを備えたので、
回路の簡略化を計ることができ、廉価で信頼性を高める
ことができる。
【0146】請求項15記載の発明によれば、請求項1
4記載のマルチビーム記録装置において、前記複数のビ
ーム位置検出信号に基づいて画像領域の設定等の制御信
号を生成する基準となるビーム位置と,それ以外のビー
ム位置とのズレを検出する第8の手段を備えたので、温
度上昇等の諸々の要因によるビーム位置検出信号の変動
に対応することができ、信頼性を高めることができる。
【0147】請求項16記載の発明によれば、請求項
9,10,11,12,13,14または15記載のマ
ルチビーム記録装置において、前記記録用光源を1チッ
プ内に独立に変調可能な複数の発光点を有する半導体レ
ーザアレイで構成したので、高精度なマルチビーム記録
装置の実現が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例の一部を示す図である。
【図2】同第1実施例における1本のレーザビームに対
するビーム位置検出動作を示すタイミングチャートであ
る。
【図3】レーザプリンタに用いられるレーザ光学系の一
例を示す斜視図である。
【図4】マルチビーム記録方式で用いられる複数の半導
体レーザを光源としたレーザ走査光学系の一例を示す正
面図である。
【図5】同レーザ走査光学系でレーザビームが極端に重
なってしまった場合の同期検知用受光素子の出力信号の
様子を示す波形図である。
【図6】同レーザ走査光学系でレーザビームが1/4ほ
ど重なった場合の信号の様子を示す波形図である。
【図7】同レーザ走査光学系でレーザビームが微小な時
間だけ重なり合った場合の信号の様子を示す波形図であ
る。
【図8】上記第1実施例の回路構成を示すブロック図で
ある。
【図9】同第1実施例の動作例を示すタイミングチャー
トである。
【図10】上記第1実施例を説明するためのタイミング
チャートである。
【図11】上記第1実施例を説明するためのタイミング
チャートである。
【図12】本発明の第2実施例の一部を示す図である。
【図13】本発明の第3実施例の一部を示す図である。
【図14】本発明の第4実施例において2つの隣接する
レーザビームのうち1つのレーザビームの位置検出を行
う様子を模式的に示す図である。
【図15】同第4実施例において2つの隣接するレーザ
ビームのうち1つのレーザビームの位置検出を行う様子
を示すタイミングチャートである。
【図16】本発明の第5実施例に用いられる位相同期回
路を示すブロック図である。
【図17】同位相同期回路のタイミングチャートであ
る。
【図18】本発明の第6実施例に用いられる位相同期回
路を示すブロック図である。
【図19】本発明の第7実施例における記録開始位置の
タイミングの設定例を示すタイミングチャートである。
【図20】同第7実施例の一部を示すブロック図であ
る。
【図21】本発明の第8実施例の一部を示すブロック図
である。
【図22】本発明の第9実施例のビーム位置ズレ検出回
路を示すブロック図である。
【図23】同ビーム位置ズレ検出回路のタイミングチャ
ートである。
【図24】本発明の第10実施例の一部を示す図であ
る。
【図25】上記第1実施例における受光素子からの光電
変換信号の波形例を示す波形図である。
【図26】本発明の第11実施例の一部を示す図であ
る。
【図27】本発明の第13実施例において2つの隣接す
るレーザビームのうち1つのレーザビームの位置検出を
行う様子を模式的に示す図である。
【図28】同第13実施例のタイミングチャートであ
る。
【符号の説明】
31 受光部 31a 露光走査開始側エッジ

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】画像情報信号に応じて独立に変調されるn
    (n≧2)個の発光部を有する記録用光源を備え、この
    記録用光源の発光部から出射されるn本のビームをn個
    の微小な光スポットに集光結像し、これらの光スポット
    による記録媒体の露光走査で画像の記録を行うマルチビ
    ーム記録装置において、前記光スポットの露光走査範囲
    内に1個若しくは複数個が配置され各々前記n本のビー
    ムのうち少なくとも2本以上のビームを受光する1つも
    しくは複数の受光部と、この受光部の出力信号により前
    記n本のビームを順次に検出して順次に所定の時間消灯
    させる第1の手段とを具備し、前記受光部の露光走査開
    始側エッジが露光走査方向と直交する方向に対して傾き
    を有することを特徴とするマルチビーム記録装置。
  2. 【請求項2】請求項1記載のマルチビーム記録装置にお
    いて、前記受光部が光電変換素子を有し、この光電変換
    素子の露光走査開始側エッジに露光走査方向と直交する
    方向に対して傾きを持たせたことを特徴とするマルチビ
    ーム記録装置。
  3. 【請求項3】請求項1記載のマルチビーム記録装置にお
    いて、前記受光部が光電変換素子を有し、この光電変換
    素子の前面に遮光用マスクを設け、この遮光用マスクの
    露光走査開始側エッジに露光走査方向と直交する方向に
    対して傾きを持たせたことを特徴とするマルチビーム記
    録装置。
  4. 【請求項4】請求項1,2または3記載のマルチビーム
    記録装置において、前記受光部の露光走査開始側エッジ
    と露光走査方向と直交する方向との傾きの角度θと,前
    記n本のビームの露光走査方向と直交する方向のピッチ
    の最小値Psminと,記録密度Rと,1若しくは1以上の
    整数jとの関係が θ≧arctan(j×25.4/R)/Psmin なる条件を満足することを特徴とするマルチビーム記録
    装置。
  5. 【請求項5】請求項4記載のマルチビーム記録装置にお
    いて、前記n本のビームによる露光走査方向の記録密度
    を独立に設定し、前記条件を前記n本のビームによる露
    光走査方向の記録密度のうちの最小の記録密度によって
    決定することを特徴とするマルチビーム記録装置。
  6. 【請求項6】請求項1,2,3,4または5記載のマル
    チビーム記録装置において、前記第1の手段が前記受光
    部の出力信号により前記n本のビームを順次に検出して
    発生する複数のビーム位置検出信号の位相と前記n本の
    ビームの各変調クロックの位相とを略同期させる第2の
    手段と、前記複数のビーム位置検出信号と前記n本のビ
    ームの各変調クロックのうちの1組を基準として画像記
    録領域の設定等の制御信号を生成する第3の手段とを備
    えたことを特徴とするマルチビーム記録装置。
  7. 【請求項7】請求項6記載のマルチビーム記録装置にお
    いて、前記複数のビーム位置検出信号に基づいて画像領
    域の設定等の制御信号を生成する基準となるビーム位置
    と,それ以外のビーム位置とのズレを検出する第4の手
    段を備えたことを特徴とするマルチビーム記録装置。
  8. 【請求項8】請求項1,2,3,4,5,6または7記
    載のマルチビーム記録装置において、前記記録用光源を
    1チップ内に独立に変調可能な複数の発光点を有する半
    導体レーザアレイで構成したことを特徴とするマルチビ
    ーム記録装置。
  9. 【請求項9】画像情報信号に応じて独立に変調されるn
    (n≧2)個の発光部を有する記録用光源を備え、この
    記録用光源の発光部から出射されるn本のビームを複数
    の微小な光スポットに集光結像し、これらの光スポット
    による記録媒体の露光走査で画像の記録を行うマルチビ
    ーム記録装置において、前記光スポットの露光走査範囲
    内に1個若しくは複数個が配置され各々前記n本のビー
    ムのうち少なくとも2本以上のビームを受光する1つも
    しくは複数の受光部と、この受光部の出力信号により前
    記n本のビームを順次に検出して順次に所定の時間消灯
    させる第5の手段とを具備し、前記受光部の露光走査開
    始側エッジが露光走査方向と直交する方向に対して階段
    状になっていることを特徴とするマルチビーム記録装
    置。
  10. 【請求項10】請求項9記載のマルチビーム記録装置に
    おいて、前記受光部が光電変換素子を有し、この光電変
    換素子の前面に遮光用マスクを有し、この遮光用マスク
    の露光走査開始側エッジが露光走査方向と直交する方向
    に対して階段状になっていることを特徴とするマルチビ
    ーム記録装置。
  11. 【請求項11】請求項9または10記載のマルチビーム
    記録装置において、前記受光部の露光走査開始側エッジ
    の露光走査方向と直交する方向に対する階段のピッチが
    前記n本のビームの露光走査方向と直交する方向のピッ
    チと略等しいことを特徴とするマルチビーム記録装置。
  12. 【請求項12】請求項9または10記載のマルチビーム
    記録装置において、前記受光部の露光走査開始側エッジ
    の露光走査方向と直交する方向に対する階段のピッチD
    mと,記録密度Rと,1若しくは1以上の整数jとの関係
    が Dm≧j×25.4/R なる条件を満足することを特徴とするマルチビーム記録
    装置。
  13. 【請求項13】請求項12記載のマルチビーム記録装置
    において、前記n本のビームによる露光走査方向の記録
    密度を独立に設定し、前記条件を前記n本のビームによ
    る露光走査方向の記録密度のうちの最小の記録密度によ
    って決定することを特徴とするマルチビーム記録装置。
  14. 【請求項14】請求項9,10,11,12または13
    記載のマルチビーム記録装置において、前記第5の手段
    が前記受光部の出力信号により前記n本のビームを順次
    に検出して発生する複数のビーム位置検出信号の位相と
    前記n本のビームの各変調クロックの位相とを略同期さ
    せる第6の手段と、前記複数のビーム位置検出信号と前
    記n本のビームの各変調クロックのうちの1組を基準と
    して画像記録領域の設定等の制御信号を生成する第7の
    手段とを備えたことを特徴とするマルチビーム記録装
    置。
  15. 【請求項15】請求項14記載のマルチビーム記録装置
    において、前記複数のビーム位置検出信号に基づいて画
    像領域の設定等の制御信号を生成する基準となるビーム
    位置と,それ以外のビーム位置とのズレを検出する第8
    の手段を備えたことを特徴とするマルチビーム記録装
    置。
  16. 【請求項16】請求項9,10,11,12,13,1
    4または15記載のマルチビーム記録装置において、前
    記記録用光源を1チップ内に独立に変調可能な複数の発
    光点を有する半導体レーザアレイで構成したことを特徴
    とするマルチビーム記録装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7231172B2 (en) 2004-04-17 2007-06-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method of measuring paper size by using sensor
JP2010217753A (ja) * 2009-03-18 2010-09-30 Ricoh Co Ltd 走査位置検知装置、光書き込み装置、画像形成装置及び光書き込み装置の走査位置検知方法

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