JPH07318843A - レーザビームの走査制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ポリゴンミラーの回転速度を一定に保ったま
ま、すべての走査密度に対応できるようにしたレーザビ
ームの走査制御装置を提供する。 【構成】 予め用意されている走査密度が２００dpi 、
３００dpi 、４００dpiの３種類であると、ポリゴンミ
ラーの光偏向面は、各走査密度の比２：３：４を構成す
る各整数２、３、４の最小公倍数１２だけ配設される。
ここで、２００dpi の走査密度が選択されると、１２面
だけある光偏向面を６面ごとに１面の割合で利用［同図
(b) ］し、３００dpi の走査密度が選択されると４面ご
とに１面の割合で利用［同図(c) ］し、４００dpi の走
査密度が選択されると、３面ごとに１面の割合で利用
［同図(d) ］する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はレーザビームの走査制御
装置に係り、特に、レーザビームを回転多面鏡（ポリゴ
ンミラー）により偏向して像担持体（例えば、感光ドラ
ム）の表面で走査するレーザビームの走査制御装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】レーザビームを利用した画像記録では、
高速回転するポリゴンミラーにレ−ザビ−ムを照射し、
ポリゴンミラーを構成する各光偏向面の瞬時の角度およ
び位置に応じてレーザビームを異なった方向へ反射させ
ることにより、回転する感光ドラム上でレーザビームが
走査される。このような構成のレーザビームプリンタに
おいて高い印字品質を得るためには、ポリゴンミラーの
回転ムラを一定値以下に抑える必要があり、ポリゴンモ
ータに高い回転性能が要求される。

【０００３】一方、画像の走査密度を可変とする場合に
は、ポリゴンミラーの速度（回転速度）を可変とする
が、いずれの回転速度においても回転ムラを一定値以下
に抑えることは極めて困難である。したがって、ポリゴ
ンモータの回転速度を変化させることにより複数種の走
査密度に対応しようとする従来技術では、高い印字品質
を得にくいという問題があった。

【０００４】しかも、ポリゴンモータの回転速度を各回
転速度において精度良く制御するためには、周波数の異
なる複数の水晶発振器やＩＣ回路等を設ける必要がある
ので、部品点数が増えて製造コストが増大し、装置の大
型化や信頼性の低下を招くという問題もあった。

【０００５】さらに、走査密度に応じてポリゴンモータ
の回転速度を変更すると、これに応じてプリンタのビデ
オレートも変更しなければならないことから、各走査密
度ごとにノイズの確認や対策を講じなければならず、開
発コストが増大し、開発期間も長期化してしまうという
問題があった。

【０００６】このような問題点を解決するために、例え
ば特開昭６０−２９７２０号公報では、ポリゴンミラー
の回転速度を大きく変えることなく、モータの安定領域
のみを利用して全ての走査密度に対応できるようにする
ために、走査密度に応じてポリゴンミラーの使用率を異
ならせ、モータ回転数の可変領域を極力少なくするよう
にした技術が開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来技術で
は、モータ回転速度の可変領域を狭めることはできるが
一定の速度に固定することはできないことから、本質的
には上記した従来技術の問題点を相変らず抱えているこ
とになる。したがって、印字品質の向上や装置の小型
化、信頼性の向上等が十分には達成できないという問題
があった。

【０００８】本発明の目的は、上記した従来技術の問題
点を解決し、ポリゴンミラーの回転速度を一定に保った
まま、すべての走査密度に対応できるようにしたレーザ
ビームの走査制御装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明では、予め用意された複数の走査密度か
ら１つの走査密度を選択する手段と、光偏向面が、各走
査密度の整数比を構成する各整数の最小公倍数だけ配設
された回転多面鏡と、前記回転多面鏡を予定の一定速度
で回転させる手段と、選択された走査密度に応じた周期
およびタイミングでレーザビームを発生する手段とを設
けた点に特徴がある。

【００１０】

【作用】上記した構成によれば、予め用意されている走
査密度が、たとえば２００dpi、３００dpi 、および４
００dpi の３種類であると、回転多面鏡の光偏向面は、
各走査密度の比２：３：４を構成する各整数２、３、４
の最小公倍数１２だけ配設される。

【００１１】したがって、２００dpi の走査密度が選択
された場合には、１２面だけある光偏向面を６面ごとに
１面の割合で利用し、３００dpi の走査密度が選択され
た場合には４面ごとに１面の割合で利用し、４００dpi
の走査密度が選択された場合には３面ごとに１面の割合
で利用するように、レ−ザビ−ムの照射周期や照射タイ
ミングを制御すれば、いずれの走査密度が選択されて
も、回転多面鏡の回転速度を一定値に保ったままで各走
査密度による走査を実現することができる。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図１は、本発明を適用したレーザビームプ
リンタの走査制御系の構成を示した図である。走査密度
指定部９は、予め用意されている複数の走査密度のいず
れかを指定する。利用率選択部８は、前記指定された走
査密度に応じて、ポリゴンミラー２を構成する各光偏向
２ａの利用率を選択する。

【００１３】レーザ制御ユニット４は、同期信号および
前記選択された利用率に応じた周期およびタイミング
で、画像入力信号に応じて光強度変調されたレーザビー
ム６を放出する。当該レーザビーム６は反射ミラー７で
反射され、ポリゴンモータ３によって一定速度で高速回
転するポリゴンミラー２に照射される。ポリゴンミラー
２の各光偏向面２ａで反射されたレーザビーム６は、結
像レンズ５を介して感光ドラム１表面で走査され、回転
する感光ドラム１の表面に静電潜像を形成する。

【００１４】以下、走査密度として２００dpi （dot/in
ch）、３００dpi 、４００dpi の３種類が、選択可能な
走査密度として予め用意されている場合を例にして本発
明の動作を説明する。

【００１５】本実施例では、いずれの走査密度が選択さ
れた場合でもポリゴンミラー２の回転速度を変えること
なく一定に保てるように、ポリゴンミラー２の光偏向面
２ａは、図２に示したように、各走査密度の比２：３：
４を構成する各整数２、３、４の最小公倍数１２だけ配
設している。

【００１６】一方、ポリゴンミラー２の回転速度は、各
光偏向面２ａを連続的に利用（利用率１００％）して走
査すると仮定したときに各走査密度で要求される回転速
度の最小公倍数に設定している。すなわち、ポリゴンミ
ラー２の各光偏向面２ａを連続的に利用して走査すると
仮定したとき、一定の感光ドラム線速に対するポリゴン
ミラー２の回転速度Ｎは次式(1) で表される。

【００１７】 Ｎ(r.p.m) ＝｛（Ｐ／２５．４）×（Ｖ／ｎ）｝×６０ …(1) 但し、Ｐ：走査密度（dot/inch） Ｖ：感光ドラム線速(mm/sec) ｎ：光偏向面数 そこで、本実施例では走査密度を２００dpi 、３００dp
i 、４００dpi とした際の各回転速度Ｎ₂₀₀ 、Ｎ₃₀₀ 、
Ｎ₄₀₀ の最小公倍数、換言すれば２００dpi 、３００dp
i 、４００dpi の最小公倍数である１２００dpi の走査
密度を得る際の回転速度Ｎ₁₂₀₀を採用している。

【００１８】さらに具体的に言えば、前記ポリゴンミラ
ー２の光偏向面２ａを連続的に利用して走査密度を２０
０dpi とする場合に必要な回転速度が２００(r.p.m) 、
３００dpi とする場合に必要な回転速度が３００(r.p.
m) 、４００dpi とする場合に必要な回転速度が４００
(r.p.m) であれば、ポリゴンミラー２の回転速度は、こ
れらの最小公倍数１２００(r.p.m) に設定するようにし
た。

【００１９】図３は、上記のように１２枚の光偏向面に
より構成されたポリゴンミラー２を回転速度Ｎ₁₂₀₀で回
転させた場合に、前記レーザ制御ユニット４が同期信号
および利用率に応じて制御するレーザビームの照射タイ
ミングを模式的に示した図であり、同図(a) の符号１〜
１２は、それぞれポリゴンミラー２の各光偏向面２ａを
表している。また、図４は各走査密度での走査状態を模
式的に示した図であり、図中実線で示したラインが、実
際にレーザビームの照射されるタイミングである。

【００２０】本実施例では、走査密度指定部９により２
００dpi の走査密度が選択されると、利用率選択部８で
は１６．７％（２／１２）の利用率が設定される。レー
ザ制御ユニット４は、当該利用率および同期信号に基づ
いて、同図(b) に示したように、光偏向面を１６．７％
（６面ごとに１面の割合）だけ利用するように、レ−ザ
ビ−ムの照射周期およびタイミングを制御する。

【００２１】同様に、３００dpi の走査密度が選択され
た場合には、同図(c) に示したように、光偏向面を４面
ごとに１面の割合（利用率２５％）で利用し、４００dp
i の走査密度が選択された場合には、同図(d) に示した
ように、３面ごとに１面の割合（利用率３３．３％）で
利用するよう、レ−ザビ−ムの照射周期およびタイミン
グを走査密度に応じて制御する。

【００２２】明らかなように、このような照射タイミン
グを採用すれば、いずれの走査密度が選択されても、ポ
リゴンミラーの回転速度を一定値に保ったままで各走査
密度による走査を実現することができるようになるの
で、部品点数が減って製造コストが低減され、小型化や
信頼性の向上が達成される。また、ポリゴンモータの各
回転速度ごとのノイズ確認や対策が不要となるので、開
発コストの低減や開発期間の短縮が達成される。

【００２３】なお、上記した実施例では、ポリゴンミラ
ー２の光偏向面２ａが、各走査密度の比を構成する各整
数の最小公倍数だけ配設されるものとして説明したが、
最小公倍数の正数倍であれば、どのような数に設定され
ても良い。換言すれば、光偏向面２ａの数は、各走査密
度の比を構成する各整数のいずれでも割り切れれば、ど
のような数に設定されても良い。

【００２４】

【発明の効果】上記したように、本発明によれば走査密
度にかかわらずポリゴンミラーの回転速度を一定に保つ
ことができるので、以下のような効果が達成される。 (1) 従来のように走査密度に応じてポリゴンミラーの回
転速度を可変する場合には必要であった、複数種の水晶
発振器やＩＣ回路等を設ける必要がないので、部品点数
が減って製造コストが低減され、小型化や信頼性の向上
も達成される。 (2) 従来のように走査密度に応じてポリゴンミラーの回
転速度を可変する場合には必要であった、各回転速度ご
とのノイズ確認や対策が不要となるので、開発コストが
低減され、開発期間も短縮される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を適用したレーザビームプリンタの走
査制御系の構成を示した図である。

【図２】 本発明で使用されるポリゴンミラーの構成を
示した図である。

【図３】 本発明におけるレーザビームの照射タイミン
グを模式的に示した図である。

【図４】 各走査密度での走査状態を模式的に示した図
である。

【符号の説明】

１…感光ドラム、２…ポリゴンミラー、２ａ…光偏向、
３…ポリゴンモータ、４…レーザ制御ユニット、５…結
像レンズ、６…レーザビーム、７…反射ミラー、８…利
用率選択部、９…走査密度指定部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の光偏向面が円周上に配設された回
   転多面鏡でレーザビームを順次偏向することにより、当
   該レーザビームを像担持体上で走査させるレーザビーム
   の走査制御装置において、 予め用意された複数の走査密度から１つの走査密度を選
   択する手段と、 光偏向面が、各走査密度の整数比を構成する各整数の最
   小公倍数の正数倍だけ配設された回転多面鏡と、 前記回転多面鏡を予定の一定速度で回転させる手段と、 前記選択された走査密度に応じた周期およびタイミング
   でレーザビームを発生する手段とを具備したことを特徴
   とするレーザビームの走査制御装置。
2. 【請求項２】 前記予定の一定速度は、回転多面鏡の各
   光偏向面を連続的に利用して走査すると仮定したとき
   に、各走査密度において要求される回転速度の最小公倍
   数であることを特徴とする請求項１に記載のレーザビー
   ムの走査制御装置。