JPS6028618A - 広域光走査装置 - 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】 （ａｌ　発明の技術分野 この発明は光走査装置に関し、特に１つの走査領域を走
査方向に分割して部分走査領域とし、各部分走査領域を
回転多面鏡の複数の鏡面を使用して走査する広域光走査
装置の改良に関する。

（ｂｌ　技術の背景 電子写真方式の印刷装置では潜像を形成するに際してレ
ーザコリメートビームが用いられる。そしてかかるレー
ザビームを光感光ドラム上に走査するために光走査機構
が具備されている。光走査機構は光源からのビームを回
転多面鏡によって走査光とし、該走査光を走査用レンズ
を介して感光ドラム上を走査する。

このような光走査機構を使用してより幅の広い走査領域
を走査することを考えると、走査用レンズは走査幅の増
大にともなってその焦点距離も増加しなければならず、
また回転多面鏡の各鏡面の幅も増大しなければならない
。この結果、走査用レンズ・回転多面鏡の設置スペース
が増大して装置が大型となるだけでなく９回転多面鏡の
重量も増加するのでそれを駆動するモータも必然的に大
容量とならざるをえない。

（Ｃ）従来技術と問題点 このような問題点を解決するために所謂広域光走査装置
が提案されている（特願昭５６−２０３３６１号）。こ
の広域光走査装置は第１図に示すように。

１１１１ａの回転多面鏡１１．複数個の光源１２ａ　−
１２ｂ　。

結像光学系１３ａ　・１３ｂ、平面鏡１４ａ　・１４ｂ
とよりなる。光源１２ａからの光ビームは１０個の鏡面
からなる回転多面鏡１１の１つの鏡面にて反射され、結
像光学系１３ａ　・平面鏡１４ａを介して部分走査領域
へ１を走査し、光源１２ｂからの光ビームは他の鏡面に
て反射され、結像光学系１３ｂ　・平面鏡１４ｂを介し
て部分走査領域行を走査する。ずなわぢ、走査すべき領
域は複数の部分走査領域に分割され、１つの光学系が１
つの部分走査領域を走査するものである。したがって１
回転多面鏡・結像光学系を大型とすることなく全走査領
域の幅を拡大することが可能である。

このような広域走査装置は各部分走査領域の境界におい
て走査線を正確に接続できるかどうかが記録画像の品位
を大きく左右する。すなわち１部分走査領域ＡＩにおけ
る走査線と部分走査領域性における走査線とが互いに隣
接する部分走査領域の境界点にて完全に一致することが
望ましいが、現実には１回転多面鏡における各鏡面の角
度分割誤差あるいは、各鏡面間の倒れ誤差などにより各
部分走査領域を走査する２本の走査線を連続させること
は困難である。各鏡面の角度分割誤差は走査方向（主走
査方向）の位置ずれを生じ、各鏡面間の倒れ誤差は主走
査方向と垂直な方向（副走査方向）の位置ずれを生じる
。

（ｄ）　発明の目的 本発明ばかか条点に着目してなされたものであり、全走
査領域を複数の部分走査領域に分割して走査する場合に
、各部分走査領域の境界点において記録品位が低下する
ことのない走査装置を提供することを目的としたもので
ある。

（ｅｌ　発明の構成 かかる目的のために本発明による広域光走査装置は鏡面
の数がｎ個（ｎ≧３の整数）の回転多面鏡と、該回転多
面鏡のＮ（ｌｌｉｌ（２≦Ｎ≦ｎの整数）の鏡面に光を
入射する光源と、各鏡面からの反射光のそれぞれを全走
査領域を走査方向に分割したＮ個の部分走査領域にそれ
ぞれ反射させるＮ個の平面鏡と、各鏡面からの反射光を
走査領域上に結像する結像光学系を有する光走査装置に
おいて。

各部分走査領域の境界点の両側に走査切換領域を設定し
、該走査切換領域が隣接する部分走査領域を走査する走
査光により重複して走査されることを特徴とするもので
ある。

（ｆｉ　発明の実施例 以下に本発明による広域光走査装置の一実施例を詳細に
説明する。

第２図（ａ）は光走査装置の概略を示す上面図。

第２図（ｂ）は走査領域の詳細図、第３図は走査制御回
路、第４図は第３図における主要部の信号波形を示すタ
イムチャート、第５図は光ビームの特性図である。

第２図において、２１は回転多面鏡、２２ａ　・２２ｂ
はレーザダイオードよりなる光源、２３ａ　・２３ｂは
ｆ・θレンズを含む結像光学系、２４ａ　・２４ｂは平
面鏡、　２５ａ　−２５ｂは光検出素子、　２６ａ　・
２６ｂはミラーである。回転多面鏡２１はその周囲に１
０個の鏡面を備え１図示しないモータにより矢印方向に
高速回転される。１０個の鏡面のうちの２１１１ｉ１の
鏡面はそれぞれ光源２２ａ　・２２ｂから光ビームが照
射さｉる。結像光学系２３ａ　・２３ｂは各鏡面からの
走査光ビームを平面鏡２４ａ　・２４ｂを介して′走査
領域に結像する。光検出素子２５ａ　・２陣は光ビーム
を検出する機能を有し、走査方向の走査開始の同期信号
を得るためのものである。すなわち、光ビームはミラー
２６ａ　・２６ｂによって反射され、スリット板２７ａ
　・２７ｂを介して光検出素子に入射する。

走査領域は第２図（ｂ）に示すように部分走査領域＾１
とＡ２の２つの領域に分割される。領域Ａ１とＡ２との
境界点ｘ１を含む切換走査領域へ３が設定される。部分
走査領域酊の走査方向の始点をＸ２．終点をχ１５部分
走査領域舷の走査方向の始点をχ１．終点をＸ３．切換
走査領域へ３の走査方向の始点をＸ４゜終点を×５とす
ると光源２２ａからの光ビームは点Ｘ２から点ｘ５まで
走査され、光源２２ｂからの光ビームは点ｘ４から点ｘ
３まで走査される。すなわち、切換走査領域へ３は部分
走査領域耐を走査する光ビームだけでなく１部分走査領
域舷を走査する光ビームによっても重複して走査される
。

第３図において、３１・３２はカウンタ、３３・３４ば
関数発生器、３５・３６はレーザダイオードドライバを
示す。カウンタ３１には光検出素子２５ａからの光検出
信号ｓｉが入力しており、同様にしてカウンタ３２には
光検出素子２５ｂからの光検出信号ｓ２が入力している
。両カウンタ３１・３２には更に基準クロック信号ＣＬ
Ｋも入力している二両カウンタの出力は関数発生器３３
・３４に接続している。関数発生Ｐ５３３・３４はカウ
ンタ３１・３２の計数値によってその出力レベルが制御
される。関数発生器３３は信号Ｓ１が入力してからその
値が所定の値になるまでは高い一定のレベルを出力し、
その値を超えるとそのレベルを連続的に減少する。一方
、関数発生器３４は信号Ｓ２が到来すると連続的にその
出力レベルを増加し、所定の計数値になると高い一定の
レベルを維持する。レーザダイオードドライバ３５・３
６は関数発生器３３・３４の出力するレベルの大きさに
応じた照射エネルギーで発光するようにレーザダイオー
ド即ち光源を制御する。

次ぎに第４図のタイムヂャートに沿って光走査装置の動
作を簡単に説明する。なお、第４図において、（ａ）は
部分走査領域Ａｌ、　（ｂ）は部分走査領域舷。

（Ｃ１は光検出信号Ｓｌ、　（ｄ）は光検出信号Ｓ２．
　（Ｑｌは関数発生器３３の出力信号、（ｆ）は関数発
生器３４の出力信号をそれぞれ示す。

回転多面鏡２１の回転に伴って光検出素子２５ａ　・２
５ｂは光検出信号ＳＬ　−５２を出力する。この信号に
よりカウンタ３１・３２は基準クロック信号ＣＬＫの計
数を開始する。一方、関数発生器３４はその瞬間は低い
レベルの出力を送出する。時間の経過とともに光源２５
ａからのビームが点Ｘ２に到達する時点から部分走査領
域＾■の走査が開始される。同時に光源２５ｂからのビ
ームが点Ｘ４に到達した時点から部分走査領域へ２の走
査が始まる。関数発生器３３は点ｘ２からカウンタ３１
の計数値が所定の値になるまで換言すると光ビームが点
×４に到達するまでは高い一定のレベルを出力するので
点Ｘ２から点ｘ４までは高い一定の照射エネルギーによ
り走査される。そして、カウンタ３１が所定の値になる
と、換言すれば光ビームが点Ｘ４に到達すると関数発生
器３３はその出力レベルを連続的に減少するので１点ｘ
４から点×５までの切換走査領域へ３は照射エネルギー
が徐々に減少するように走査される。

一方、関数発生器３４は点×４からカウンタ３２の計数
値が所定の値になるまで換言すると光源２５ｂの光ビー
ムが点×５に到達するまではそのレベルを連続的に増加
するように出力するから１点ｘ４から点×５までの切換
走査領域へ３は光ビームの照射エネルギーが徐々に増加
するように走査される。そして。

カウンタ３２が所定の値になると、換言すれば光源２５
ｂの光ビームが点Ｘ５に到達すると関数発生器３４は高
いレベルの出力を維持するので１点×５から点ｘ３まで
は高い照射エネルギーの光ビームによって走査される。

このようにして、切換走査領域へ３は部分走査領域Ａ１
を走査する光ビームと部分走査領域舷を走査する光ビー
ムの両方によって走査されるので、切換走査領域Ａ３に
おける光ビームの照射エネルギーは第５図に示すように
部分走査領域へ１を走査する光ビームの照射エネルギー
Ｅ１と部分走査領域＾２を走査する光ビームの照射エネ
ルギーとの和になるので１部分走査領域訂と部分走査領
域Ａ２との境界付近では記録画像が連続したものとなる
。

なお、上記の実施例では切換走査領域Ａ３を走査する一
方の光ビームが連続的に増加するように。

他方の光ビームが連続的に減少するように重複して走査
するようにしたが、ステップ状に増加あるいは減少する
ようにその照射エネルギーを制御してもよい。また第６
図に示すように、切換走査領域へ３は部分走査領域へ１
・＾２を走査するときの照射エネルギーと同一のエネル
ギーで重複して照射するようにしてもよい。

更に、切換走査領域へ３の幅を走査線毎に微少量ずつラ
ンダムに変更するか、あるいは走査線毎に切換走査領域
へ３を走査方向に微少量ずつランダムに変更すると走査
線毎に点ｘ４・×５の走査方向の位置が不連続となるの
で、さらに部分走査領域の境界点を目立たなくすること
が可能となる。

なお、上記の実施例は回転多面鏡の鏡面数ｎを１０個１
部分走査領域の数Ｎを２個としたが、この数字に限定さ
れるものでなく、ｎは３≦ｎなる整数の範囲で、Ｎは２
≦Ｎ≦ｎなる整数の範囲で自由に設定できる。また、結
像光学系・光源は部分走査領域Ｎと同数とする必要はな
く、複数の部分走査領域が同じ光源・結像光学系を兼用
してもよい。

（ｇｌ　発明の詳細 な説明したように本発明によれば各部分走査領域の境界
点の両側に走査切換領域を設定し、該走査切換領域は隣
接する部分走査領域を走査する走査光により重複して走
査したものであるから。

切換走査領域は２つの光ビームの照射エネルギーの和と
なるので２つの光ビーム間に主走査方向あるいは副走査
方向の位置ずれがあっても、全走査領域にわたって恰も
連続した線とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の広域走査装置の概要を示す上面図、第２
図〜第６図は本発明に係り、第２図（ａ）は光走査装置
の概略を示す上面図、第２図（ｂ）は走査領域の詳細図
、第３図は走査制御回路。 第４図は第３図における主要部の信号波形を示すタイ仏
チャート、第５図は光ビームの特性図、第６図は他の実
施例による走査領域と光ビームの照射エネルギーとの関
係を示す説明図である。 図中、１１−２１は回転多面鏡、　１２ａ　４２ｂ　・
２２ａ・２２ｂは光源、　１３ａ　−１３ｂ　２３ａ　
・２３ｂは結像光学系、＾１・Ａ２は部分走査領域、＾
３は切換走査領域。 ３１・３２はカウンタ、３３・３４は関数発生器、３５
・３６第１閃 第２図（ｂ） 第３図 第４図 第５［ｍ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｆｉ）　鏡面の数がｎ個（ｎ≧３の整数）の回転多面鏡
   と、該回転多面鏡のＮ個（２≦Ｎ≦ｎの整数）の鏡面に
   光を入射する光源と、各鏡面からの反射光のそれぞれを
   全走査領域を走査方向に分割したＮ個の部分走査領域に
   それぞれ反射させるＮ個の平面鏡と、各鏡面からの反射
   光を走査領域上に結像する結像光学系を有する光走査装
   置において。 各部分走査領域の境界点の両側に走査切換領域を設定し
   、該走査切換領域は隣接する部分走査領域を走査する走
   査光により重複して走査されることを特徴とする広域光
   走査装置。 （２）　前記走査切換領域は部分走査領域の走査を終了
   する側の走査光の照射エネルギーが走査にともなって連
   続的に減少するように９部分走査領域の走査を開始する
   例の走査光の照射エネルギーが走査にともなって連続的
   に増加するように重複して