JPS6035712A - 広域光走査装置 - Google Patents

広域光走査装置

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JPS6035712A
JPS6035712A JP58144174A JP14417483A JPS6035712A JP S6035712 A JPS6035712 A JP S6035712A JP 58144174 A JP58144174 A JP 58144174A JP 14417483 A JP14417483 A JP 14417483A JP S6035712 A JPS6035712 A JP S6035712A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
scanning
partial
area
light
mirror
Prior art date
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Pending
Application number
JP58144174A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomohisa Mikami
三上 知久
Fumitaka Abe
文隆 安部
Satoshi Itami
伊丹 敏
Tsuguo Noda
嗣男 野田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP58144174A priority Critical patent/JPS6035712A/ja
Publication of JPS6035712A publication Critical patent/JPS6035712A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10Scanning systems

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)

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げればならない
。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、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56−203361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 ・14b
とよりなる。光源12aからの光ビームは101[1i
1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A1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14
bを介して部分走査領域A2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、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、部分走査領域A1におけ
る走査線と部分走査領域A2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、回転多面鏡における各鏡面の
角度分割誤差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)の位置ずれを生じる。
このような角度分割誤差による各部分走査領域の境界付
近での印字品位の低下は、各部分走査領域を走査する走
査光の開始と終了の時期を各部分走査領域毎に検出し、
その検出結果により走査光の走査開始タイミングを制御
してやることにより防止することが考えられる。しかし
、部分走査領域の走査開始・終了を検出するために各部
分走査領域に対して1対の光検知機構を必要とし、部分
走査領域の数をN個とすると装置全体では2・N個の光
検知機構を必要とする。
そのために、部分走査領域の敬が増加すると装置構成が
複雑になるだけでなく、各光検知査機構間の特性の調整
が極めて困難となる。
(dl 発明の目的 本発明はかか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
、各部分走査領域の走査光の位置を部分走査領域の約半
分の光検知機構を用いて検知し、その検出出力により部
分走査領域の走査開始タイミングを制御し、もって角度
分割誤差による各部分走査領域の境界点における記録品
位の低下を防止する走査装置を提供することを目的とし
たものである。
tel 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、それぞ
れ互いに隣接する2つの部分走査領域の境界付近に1個
の光検知機構を設け、該それぞれの光検知機構は一方の
部分走査領域の走査開始前の走査光と、他方の部分走査
領域の走査終了後の走査光を検知し、該光検知機構から
の出力に基づいて各部分走査領域の光走査開始タイミン
グを制御することを特徴とするものである。
(fl 発明の実施例 以下に本発明による広域光走査装置の実施例を詳細に説
明する。
第2図は回転多面鏡の角度分割誤差を説明するものであ
り、telは回転多面鏡20の上面図、(blは走査領
域上の走査線の軌跡を示す。
回転多面鏡20は10個の鏡面を有し、その回転中心0
を通り各鏡面に垂直な2等分線がなす角度θは鏡面の個
数をnとすると2π/n(ラジアン)に設定されていな
ければならない。しかし、実際には工作誤差が存在し、
すべての角度が一定とはならない。この誤差を角度分割
誤差という。この誤差のために走査光の開始時期が同時
でなくなり、この結果、(blに示すように部分走査領
域^1を走査する走査光と部分走査領域へ2を走査する
走査光が両走査領域の境界付近で同じ領域を重複して走
査したり、あるときにはいずれの走査光にも走査されな
い領域が存在することとなる。
第3図は本発明の詳細な説明するものであり、(alは
走査領域の走査位置関係を示し、(blはそのタイムチ
ャー1−である。
各部分走査領域A1と八2の走査時間関係は任意に設定
できるが、ここでは説明を節単にするために各部分走査
領域に対する走査は同時に開始するものとする。(11
+において、部分走査領域へ1を走査する回転多面鏡の
鏡番号をjとする。光検知機構31により部分走査領域
へ1の走査光が検知され、一定時間t1,1の経過後に
部分走査領域A1に対する走査が開始され、さらに一定
時間tslの経過後に走査が終了する。そして、鏡面の
角度分割誤差に応じて鏡面毎に定まる所定時間tNの経
過後に次の鏡面(j+1)による走査光が光検知機構3
1によって検出される。鏡面jによる走査光が検出され
てから次の鏡面(j+1)による走査光が検知されるま
での時間をTjとする。これは、鏡面の角度分割誤差に
応じて定まる値であり、 Tj=tL1 +tsl +tjl ・・・・・・・(
1)なる関係式が成立する。
次に、部分走査領域へ2では領域耐と同様に走査が開始
されてから一定時間ts2の経過後に走査が終了し、一
定時間tR2の経過後に光検知機構32により走査が終
了した走査光が検出される。そして、鏡面の角度分割誤
差に応じて定まる所定時間tk2の経過後に再び部分走
査領域舷の走査が行われる。
このとき部分走査領域A2を走査する鏡面にはに=(j
+no)modn−−−−・・I21(但し、noは自
然数である) となり、このとき鏡面kについて、 Tk=ts2 +tR2+tk2 ・・・・・−・・(
3]なる関係式が成立する。
式(2)と(3)より、 tk2 =Tk−ts2−tR2 =T (j +no) −ts2 −tR2・・・(4
1となる。
したがって、部分走査領域へ1に関してtjをj=0か
ら(n−1>まで測定しておけば、光検知機構32によ
り部分走査領域A2の走査終了の走査光が検知されてか
ら次の部分走査開始までの時間が式(4)より得られる
から、高精度で走査開始タイミングの制御が可能となる
第4図は本発明による広域走査装置の位置実施例を示す
上面図、第5図はその走査制御回路図、第6図は第5図
におけるタイムチャートである。
第4図において、40は10個の鏡面を有する回転多面
鏡、41a ・41bはレーザダイオードなどの光源、
42a ・42bはf ・θレンズを含む結像光学系、
43a ・43bは平面鏡、4’4a ・44bは走査
光を反射するミラー、45はスリット板、46は光検知
器、A1・八2は部分走査領域を示す。
回転多面鏡40は図示しないモータにより矢印方向に例
えば20,000−30,000 (rpm )で高速
回転される。光源41a ・41bからの走査光は複数
の鏡面の互いに異なる2つの鏡面に入射しており、それ
ぞれの反射光は結像光学系42a ・42bおよび平面
鏡43a ・43bを介してそれぞれ部分走査領域へ1
・A2を矢印方向に走査する。
ミラー44a、44b ・スリット板45・光検知器4
6よりなる光検知機構は部分走査領域へ1と舷の境界イ
」近にあって、2つの系からの走査光を検出する。
第5図において、MMIはマルチハイブレーク、T1〜
T4はタイマ、CNTl〜CNT3はカウンタ、RAM
は読出・書込メモリ、FFばフリップフロップ回路、A
DDは加算回路、51は基準クロック信号発生器である
第6図に示すタイムチャートに沿って動作を簡単に説明
する。なお、第6図におりる(al〜(klは第5図に
おりる信号(al〜(klに相当する。
第4図における光検知器46からの検出信号Sはゲー1
−Glと62およびインバータを介してマルチハイブレ
ーク聞1にそれぞれ人力する。MHIは部分走査領域舷
の走査終了信号と部分走査領域AIの走査開始信号の時
期間隔よ、りもやや大きな値Twlに設定されているの
で、光検出信号SはゲートGlとG2により、部分走査
領域舷の走査終了信号FC+と部分走査領域へ1の走査
開始信号+d+に分離される。
部分走査領域AIの走査開始信号+dlすなわちゲー)
G2の出力はタイマT1に印加される。タイマT1は時
間t1.1 (第3図参照)の経過後にその出力が立ち
上がり、それによりタイマT2がトリガされて、タイマ
T2の出力が立ち上がる。タイマT2は一定時間tsl
の経過時間後に立ち下がる。したがって、第6図(fl
に示すようにタイマT2の出力ば部分走査領域へ1の走
査の開始と終了のための制御信号S1として使用できる
カウンタCNT2・CNT3はn進のカウンタであり、
カウンタCNT2はゲートG2の出力によってトリガさ
れ、起動信号SSによってリセットされる。起動時の鏡
面番号を0とすると、カウンタCNT2の計数値が(n
−1)となるとキャリ信号が“1” となりカウンタC
NT3がロード待ち状態となる。カウンタCNT3はゲ
ー1−Glの出力でトリガされるので、次のゲー1−G
lの出力でgoがロードされる。したがってゲートG1
の出力時カウンタCNT2の出力は(n−1)となり、
カウンタCNT3の出力はnoとなり、第6図の+gl
に示した鏡面番号となる。
起動信号SSが入力され、カウンタCNT2の計数値が
0から(n−1)になるまで、FFIの出力は“O゛な
ので、メモリRAFIのR/り信号は′0°となりメモ
リRAMは書込状態となる。一方、カウンタCNT2の
出力が(n−1)のときキャリ信号が出力され、カウン
タCNT2が0になるとキャリ信号の反転信号が立ち上
がり、l”Flの出力は“1′ となるのでメモリRA
Mは続出状態となる。
カウンタCNTlはゲートG2の出力でトリガされ、基
準クロック信号を計数する。次のゲー)G2の立ち上が
り時、カウンタCNTlの値はTjである。ゲートG2
の出力はメモリRAMの書込端子TWに印加されるので
、書込アドレス端子篩ずなわちカウンタCNT2の計数
値に応じたアドレスにカウンタCNTlの計数値Tjが
書き込まれる。一方、メモリRAMの読出端子TRはゲ
ートG1の出力によって制御されるのでゲートG1の出
力の立ち」二かり時に続出アドレス端子ARすなわちカ
ウンタCNT3の計数値(j +no)のアドレスから
データTkが読み出される。
加算回路へDDは定数(−ts2−ta2 )とこの読
み出したデータTkを加算するので、その出力は前記の
式(4)より、tk2となる。加算回路ADDの出力は
タイマT3に印加されるので、タイマT3はゲートG1
の出力でトリガされてから時間tk2の経過後に立ち下
がり、タイマT4はタイマT3の出力の立ち下がりでト
リガされ、時間ts2の経過後にその出力が立ち下がる
。したがって、タイマT4の出力は部分走査領域へ2の
走査の開始と終了のための制御信号S2として使用でき
る。
(g+ 発明のリノ果 以上説明したように本発明によれば、それぞれ互いに隣
接する2つの部分走査領域の境界付近に1個の光検知機
構を設け、該それぞれの光検知機構は一方の部分走査領
域の走査開始前の走査光と、他方の部分走査領域の走査
終了後の走査光を検知し、該光検知機構からの出力に基
づいて各部分走査領域の光走査開始タイミングを制御す
るものであるから、光検知機構の個数を部分走査領域の
個数の約半分の個数とすることができ、構成を簡略化で
きるとともに、各光検知機構の特性の調整も容易とする
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の広域光走査装置を示す上面図、第2図は
回転多面鏡の角度分割誤差を説明するものであり、ta
)は回転多面鏡20の上面図、tblは走査領域上の走
査線の軌跡を示す図、第3図は本発明の詳細な説明する
ものであり、ta+は走査領域の走査位置関係を示す図
、(blはそのタイムチャート、第4図は本発明による
広域光走査装置の一実施例を示す上面図、第5図はその
走査制御回路図、第6図は第5図におけるタイムチャー
トである。 図中、11,20.40は回転多面鏡、12a、 12
b、 41a、 41bは光源、AI、 A2は部分走
査領域、46は光検知器を示す。 第 2 図 (Qン クn 第3図(G) 1 第 5 図 第6図 ’ Tk=7(重訂−→ −μm

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)鏡面の数がn1llil(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、それぞれ互いに隣接する2つの部分走査領
    域の境界付近に1f[lilの光検知機構を設け、該そ
    れぞれの光検知機構は一方の部分走査領域の走査開始前
    の走査光と、他方の部分走査領域の走査終了後の走査光
    を検知し、該光検知機構からの出力に基づいて各部分走
    査領域の光走査開始タイミングを制御することを特徴と
    する広域光走査装置。
JP58144174A 1983-08-05 1983-08-05 広域光走査装置 Pending JPS6035712A (ja)

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JP58144174A JPS6035712A (ja) 1983-08-05 1983-08-05 広域光走査装置

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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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