JPS6028619A - 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】 （ａ）　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。

（ｂ）　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１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。

（Ｃ１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５６−２ｏａａｓｉ号）。こ
の広域光走査装置は第１図に示すように。

１個の回転多面鏡１１．複数個の光源１２ａ　−１２ｂ
　。

結像光学系１３ａ　−１３ｂ　、平面鏡１４ａ　ｉ４ｂ
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１Ｊ１１４　ｂ
を介して部分走査領域舷を走査する。すなわち、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２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部分走査領域の数だけの光源
を必要とするために２部分走査領域の数を増加してより
幅の広い走査領域を走査しようとすると光源の数も自ず
と増加しなければならないという問題点を有する。

また２回転多面鏡の各鏡面の倒れ誤差による走査方向く
主走査方向）と垂直方向く副走査方向）の位置ずれを鏡
面に入射する光源からの光ビームの入射角を制御するこ
とにより補正しようとすると、各光源と回転多面鏡との
間に前記入射角を制御するための機構を部分走査領域の
数すなわち光源の数だけ設けなければならない。

（ｄｌ　発明の目的 本発明ばかがる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
、光源の個数を減少することができ、したがって、構造
の簡単な広域走査装置を提供することを目的としたもの
である。

（ｅ）　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光源
と、該光源から出力された光ビームをＮ本（２≦Ｎ≦ｎ
なる整数）の分割光ビームに分割するために相異なるＮ
１１ｌｉｌの周波数を搬送波として供給される超音波光
偏向手段と、ｎ個（ｎ≧３なる整数）の鏡面を有する回
転多面鏡と、前記Ｎ本の分割光ビームを前記回転多面鏡
の相異なるＮ個の鏡面に入射する第１の平面鏡と、前記
Ｎ個の鏡面からの反射光を全走査領域をＮ分割したＮ個
の部分走査領域に反射させる第２の平面鏡と、前記Ｎ個
の鏡面からの反射光を走査領域に結像する結像光学系と
を有することを特徴とする。

（ｆｌ　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２２
図（ｂｌは第１図の部分側面図、第３図は走査制御回路
である。

第２図において、２１ば回転多面鏡、２２はガスレーザ
発振器などの光源、２３は超音波光偏向器、２４ａ　・
２４ｂ　・２５ａ　・２５ｂは平面鏡（第１の平面鏡）
、２６ａ　・２６ｂはｆ・θレンズを含む結像光学系。

２７ａ　−２７ｂは平面鏡（第２の平面鏡）、Ａｔ−Ａ
２は部分走査領域である。

光源２２は唯１本の光ビームを出力する。超音波光偏向
器２３はこの光ビームを受け、Ｎ本（この例では２本）
の分割光ビームを出力する。分割光ビームは互いに異な
った角度で出射される。平面鏡２４ａ　・２４ｂは各分
割光ビームを受けて、平面鏡２５ａ　・２５ｂに反射す
るものである。平面鏡２４・２５は回転多面鏡２１の回
転軸と並行な面上に存在する各分割光ビームを前記回転
軸と垂直な面上に存在するようにその径路を偏向するも
のである。

平面鏡２５からの各分割光ビームは回転多面鏡２１に入
射する。回転多面鏡２１はその周囲にｎ個に　・の例で
は１０個）の鏡面を有し５図示しないモータにより矢印
方向に高速回転される。平面鏡２５からの分割光ビーム
はかかる回転多面鏡２１の相異なる２つの鏡面に入射す
る。

各鏡面からの反射光は結像光学系２６ａ　・２Ｅｉｂお
よび平面鏡２７ａ　・２７ｂを介して走査領域を走査す
る。全走査領域は走査方向に分割された部分走査領域内
１とＡ２とされる。そして１部分走査領域ＡＩは一方の
分割光ビームによって走査され１部分走査領域内２は他
方の光ビームによって走査される。

超音波光偏向器２３は供給される搬送波の周波数に応じ
て出力する光ビームの出射角度を制御する角度制御機能
と、　ｔｉｌ！送波として互いに異なる周波数の搬送波
を供給すると入射した光ビームをその周波数の種類に応
じて分光する分光機能を有する。

したがって、この超音波光偏向器２３に周波数１１とｆ
２　（ｆｌ≠ｆ２）の搬送波を供給することにより１つ
の入射光ビームを２つの光ビームに分割して２分割光ビ
ームを得ることができる。２つの分割光ビームはその周
波数の差に応じて互いに異なった方向に出射される。

第３図の制御回路において、３１はカウンタ、３２はメ
モリ　（ＲＯＭ）、３３はメモリ続出コントローラ、３
４はデコーダ、　３５−１〜３５−Ｎはラッチ回路、３
６−１〜３６−Ｎはシンセサイザ、３７はミクサ、　Ｓ
ｄは光走査開始信号、　ｓｂは基４８鏡面検出信号を示
す。

カウンタ３１は回転多面鏡２１の回転量を計数するもの
であり、基準鏡面検出信号ｓｂによりリセットされ、光
走査開始信号Ｓｄによりその計数値を１だけカウントア
ンプする。基準鏡面検出信号ｓｂは回転多面鏡２工の特
定の１つの鏡面を検出することにより得られる信号であ
り１例えばその特定の１つの鏡面に反射テープを張り付
けそれを光学的に検出することにより得られる。光走査
開始信号Ｓｄは走査領域に於いて光ビームが走査を開始
したことを検出して得られるものであり、第２図に示す
ように走査領域の走査開始前段にミラー２８．スリット
板２９．光検出素子３０を設けることにより得られる。

メモリ３２は超音波光偏向器２３に供給する搬送波の周
波数を記憶しており、カウンタ３１の計数値とメモリ続
出コントローラ３３の出力の値によりアドレスされた記
憶値を出力する。メモリ続出コントローラ３３は光走査
開始信号Ｓｄが１個入力するたびに異なる２つの鏡面番
号に相当する値を出力する。

デコーダ３４はその値をデコードし、１つのランチ回路
を選択する。一方、メモリ３２はカウンタの計数値と鏡
面番号に相当する値に応じた値を出力し。

その値は前記選択されたランチ回路に記憶される。

シンセサイザ３６−１〜３６−Ｎは対応するラッチ回路
に記憶された値に対応した周波数の搬送波を出力する。

各シンセサイザの出力はミクサ３７により１個の信号に
合成され、超音波光偏向器２３に供給される。

さて１回転釜面鏡２１は第２図に示すように、１０個の
鏡面を有している。そして、各鏡面は第４図に示すよう
に倒れ誤差を有している。この倒れ誤差は各鏡面におい
て一定の値をもつことなく、各鏡面間において微少なが
ら異なっている。この結果部分走査領域ＡＩと牝との境
界付近において１両走査線が走査方向に直交する副走査
方向にずれを生じることとなる。また、各部分走査領域
内においても走査線の間隔が鏡面毎に異なることとなり
。

印字品位の低下につながる。このような、倒れ誤差に基
づく副走査方向のずれは回転多面鏡の鏡面に対する光ビ
ームの入射角をその鏡面の倒れ誤差により制御すればよ
い。すなわち、第４図に示すように、入射光と回転多面
鏡の回転軸のなす角をθｊ、鏡面と回転軸のなす角（倒
れ角）をφｊとすると。

θｊ＝θ０＋２φｊ　（但し、θ０は定数）なる関係式
を満足するように、鏡面に対する光ビームの入射角を制
御すればよい。

そのために第３図の実施例におけるメモリ３２は各鏡面
毎に基準周波数１１・ｆ２にその鏡面特有の倒れ誤差を
補正するだめの補正周波数δｆを加減した値を記憶して
いる。

次に、簡単に動作を説明する。いま、第２図のように回
転多面鏡２１の１０の鏡面のうち２個の鏡面を使用して
全走査領域を２分割して走査することを仮定する。カウ
ンタ３１は光走査開始信号Ｓｄによりその計数値は“１
”　となり、メモリ続出コントローラ３３はまず“１°
を出力するので、メモリ３２は鏡面番号１に対応する値
すなわち（ｆｌ＋δｆｌ）を出力し、ランチ回路３５−
１はこの値を記憶する。

そして、メモリ続出コントローラ３３は次に°５″を出
力するので、メモリ３２からは鏡面番号５に対応する値
すなわち（ｆ２＋δｆ５）を出力し、ラソヂ回路３５−
５に記憶する。したがって、超音波光偏向器２３に対す
る駆動信号は（ｆｉ＋δｆｌ）と（ｆ２＋δｆ５）の合
成となり、超音波光偏向器２３は光源２２からの１個の
光ビームを２個の分割光ビームとして出力する。なお、
１つの鏡面ば回転にともなって。

部分走査領域へ１の走査と部分走査領域Ａ２の走査に共
用され２部分走査領域訂を走査する時と部分走査領域を
走査する時では超音波光偏向器２３から出る分割光ビー
ムの出射角度を異ならせる必要がある。そこで、メモリ
３２は各鏡面毎に２つの値を持ち２メモリ続出コントロ
ーラ３３からの読みだしが１回目の時は（ｆｌ＋δｆｎ
）を、２回目の時は（ｆ２＋δｆｎ）をそれぞれ出力す
る。

なお、上記の実施例は各鏡面の倒れ誤差を予め測定して
ＲＯＭなどのメモリに記憶する方式を採用したが、走査
開始に先立って光ビームの副走査方向の位置を検出し、
基準位置との比較により前記δｆｎに相当する値をめて
もよい。

（ｇｌ　発明の詳細 な説明したように２本発明によれば光源から出力された
光ビームをＮ本の分割光ビームに分割する光ビーム分割
手段を設けたものであるから。

部分走査領域が多数となっても光源の個数を大幅に減少
することができる。また、各鏡面の倒れ誤差による副走
査方向の位置ずれを補正する場合にも、その補正手段は
光源の個数に比して大幅に減少することができる。

【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４図は本発明に係り、第２図＋ａｌは光走査装置
の概略を示す上面図、第２図（ｂｌは第１図の部分側面
図、第３図は走査制御回路、第４図は回転多面鏡の倒れ
誤差を示す説明図である。 図中において、２１は回転多面鏡、２２はガスレーザ発
振器などの光源、２３は超音波光偏向器、２４ａ・２４
ｂ・２５ａ・２５ｂは平面鏡（第１の平面鏡）。 ２６ａ・２６ｂは結像光学系、　２７ａ　・２７ｂは平
面鏡（第２の平面鏡）、Ａ１弓２は部分走査領域、３１
はカウンタ、３２はメモリ、３３はメモリ読出コントロ
ー元３５−１〜３５−Ｎはう・ノチ回路、　３６−１〜
３６−Ｎｕよシンセサイザ、３７はミクサを示す。 ＝１３Ｃ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｉｌｌ　光源と、該光源から出力された光ビームをＮ本
   （２≦Ｎ≦ｎなる整数）の分割光ビームに分割するため
   に相異なるＮ個の周波数を搬送波として供給される超音
   波光偏向手段と、ｎ個（ｎ≧３なる整数）の鏡面を有す
   る回転多面鏡と、前記Ｎ本の分割光ビームを前記回転多
   面鏡の相異なるＮ個の鏡面に入射する第１の平面鏡と、
   前記Ｎ個の鏡面からの反射光を全走査領域をＮ分割した
   Ｎ個の部分走査領域に反射させる第２の平面鏡と、前記
   Ｎ個の鏡面からの反射光を走査領域に結像する結像光学
   系とを有することを特徴とする広域光走査装置。 （２）前記超音波光偏向手段は分割したＮ本の分割光ビ
   ームの鏡面に対する入射角を１分割光ビーム毎に制御可
   能であることを特徴とする特許請求の範囲第（２ン項に
   記載の広域光走査装置。