JPS61169075A

JPS61169075A - レ−ザビ−ムプリンタ

Info

Publication number: JPS61169075A
Application number: JP60009111A
Authority: JP
Inventors: Susumu Watabe; 進渡部
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1985-01-23
Filing date: 1985-01-23
Publication date: 1986-07-30

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】（産業上の利用分野）本発明は、レーザビームプリンタに関するものであり、
特に、複数のレーザビームを用いたレーザビームプリン
タにおいて、副走査方向のライン間隔が均一になるよう
にしたレーザビームプリンタに関するものである。

（従来の技術）従来のレーザビームプリンタは、例えば特開昭５８−１
８６５２号公報に記載されているように、１つのレーザ
ビームで印字する方式が普通であった。ところで、近頃
、高速で記録することができるレーザビームプリンタが
要望されているが、レーザビームプリンタを高速で動作
させるためには、回転多面鏡（ポリゴンミラー）を超高
速で回転することが必要となる。

しかし、回転多面鏡はボールベアリング等の軸受けを用
いるため、高速回転に限度があり、レーザビームプリン
タを十分に高速動作させることができないという問題が
あった。

そこで、該回転多面鏡を、空気軸受けにすることが考え
られたが、空気軸受けにすると、圧搾空気を発生する装
置や、圧搾された空気を導く手段等が必要となり、構成
が複雑かつ大型になると共に、コスト高になるという問
題があった。

これに対して、本発明者は２本のレーザビームを用いて
１ライン、１ラインを交互に等速で回転している感光ド
ラム上にトレースする方式のレーザビームプリンタを提
案した。

その概略を第６図および第７図を用いて説明する。ここ
に、第６図は平面図、第７図は側面図を示す。

このレーザビームプリンタにおいては、２個のレーザビ
ーム発生器１１．１２は回転多面１１３の回転軸に垂直
な平面内には角度α、該平面に垂直な面内には角度βの
位置関係で配設されている。

また、このレーザビーム発生器１１，１２．回転多面！
ｉ１３および感光ドラム１４が図示の位置関係で配置さ
れている。また、レーザビーム発生器１１および１２と
、回転多面８１１１３との間には、それぞれ、コリメー
トレンズ１５および１６が設けられている。また、回転
多面鏡１３と感光ドラム１４の間にはｆ・θレンズ１７
が配置されている。さらに、感光ドラム１４の両端近傍
には、走査開始センサ１８と走査終了センサ１９が設け
られている。

このような構成を有するレーザビームプリンタにおいて
、レーザビーム発生器１１および１２からは、印字情報
によって変調されたレーザビーム１１ａおよび１２ａが
出力される。この場合、レーザビーム１１ａが、例えば
第ｎ番目のラインの印字情報によって変調されたとする
と、レーザビーム１２ａは次のラインである第（ｎ＋１
）番目の印字情報によって変調される。このようにして
、レーザど一ム発生器１１および１２からは、１ライン
毎の印字情報によって変調されたレーザビームが出力さ
れる。

このレーザビームは、回転多面＆１ｉ１３によって反射
され、感光ドラム１４上に照射される。この時、望まし
くは、レーザビーム１１ａおよび１２ａは回転多面１ｆ
１１３の中央部１３ａに当るように設計されている。回
転多面鏡１３および感光ドラム１４のそれぞれは均一な
速度で回転しくおリ、かつレーザビーム発生器１１と１
２は前述のように平面内に角度αを付けて配置されてい
るので、レーザビーム１１ａは先に走査開始センサ１８
に入射した後、感光ドラム１４の母線上をトレースし、
最債に走査終了センサ１９に入射して、１ラインの感光
ドラム１４上への記録を終了する。

一方、レーザビーム１２ａはレーザビーム１１ａより前
記角αに相当する時間だけ遅れて走査開始センサ１８に
入射し、感光ドラム１４の母線上を前記ラインと平行に
トレースした後、走査終了センサ１９に入射して、１ラ
インの感光ドラム１４上へ□の記録を終了する。

また、レーザビーム発生器１１と１２は前述のように角
度βだけ傾けて配置されているので、前記感光ドラム１
４上における前記２本のラインの間隔は、第７図から明
らかなように、該角度β、感光ドラム１４の回転速度お
よび回転多面！１１１３と感光ドラム１４との間の距離
等によって決まる値！！どなる。

（発明が解決しようとする問題点）上記した従来の技術は、次のような問題点を有していた
。

上記の装置の問題点を、第８図を用いて説明する。この
図は、前記感光ドラム１４上に形成されたラインの軌跡
の一例を示す。

上記の装置によれば、レーザビーム発生器１１から出た
レーザビームＩｌａによって感光ドラム１４上に書かれ
た軌跡１１ａ′と、レーザビーム発生器１２から出たレ
ーザご−ム１２ａによって書かれた軌跡１２８′の副走
査方向の間隔は、前記のように１１となるが、該軌跡１
２ａ′ど該軌跡１１ａ′との間隔を１１とするのは難し
く、一般にＦ２　（＝！ｔ）となってしまい、副走査方
向の間隔を均一にすることは難しいという問題があった
。

本発明は、前述の問題点を解決するためになされたもの
である。

（問題点を解決するための手段および作用）前記の問題
点を解決するために、本発明は、入力信号によって変調
されたレーザビームを発生する複数個のレーザビーム発
生手段と、これを走査する回転多面鏡と、該回転多面鏡
によって走査されたレーザビームによって照射される感
光体とを有するレーザビームプリンタにおいて、該感光
体の側部であって、かつ前記レーザビームの通過領域に
設けられた撮像素子と、該撮像素子から読み出された情
報を２１１１Ｉ化する手段と、該２値化情報を入力して
きた情報順に一時記憶する手段と、該一時記憶手段から
の出力信号に応じて発光する発光手段とを具備し、該発
光手段の発光状態から前記感光体上のレーザビーム軌跡
の副走査方向の間隔を検出するようにした点に特徴があ
る。

また、本発明の他の特徴は、前記感光体の側部であって
、かつ前記レーザビームの通過領域に設けられた＠画素
子と、該撮像素子から読み出された情報を２値化する手
段と、該２値化情報にもとづいて、前記感光体上に形成
されたレーザビーム軌跡の間隔をアナログ電圧情報に変
換する手段と、該アナログ電圧情報を基準電圧と比較し
、補正信号を出力する手段と、該補正信号によってレー
ザビームの偏向角度を変化させる音響光学効果偏向器と
を具備し、前記感光体上のレーザビーム軌跡の副走査方
向の間隔が均一になるように自動的に調節できるように
した点にある。

（実施例）以下に、図面を参照して、本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例の概略ブロック図である。

なお、この図において、レーザビーム発生器、および回
転多面鏡等のレーザビーム走査系は第６図および第７図
に示した装置と同様の位置関係に配置されているものと
する。図において、感光ドラム１４の回転軸方向の側部
に隣接した個所で、かつ前記レーザビーム発生器１１お
よび１２から発生されたレーザビームの軌跡１１８′と
１２ａ′の両方が通る位置に、ＣＯＤ等からなる固体撮
像素子２１が設置されている。また、この固体撮像素子
２１のアレイはレーザビーム１１８′および１２８′に
ほぼ垂直になる方向に向けられている。

一方、２２はクロック発生装置であり、該クロック発生
装置２２から出力されたクロックは固体ｌＨｆ１ｌ素子
２１に入力している。したがって、固体搬像素子２１に
蓄積された前記軌跡の情報はこのりＯツクと同期して電
圧情報として読み出される。

次に、該情報は２値化回路２３で２値化され、シフトレ
ジスタ２４に、前記クロックと同期して、順次格納され
る。

望ましくは、固体撮像素子２１のビット数と、シフトレ
ジスタ２４のビット数とが同一であるのがよい。そうす
ると固体撮像素子２１に蓄積された情報が、読み出され
た順序でシフトレジスタ２４に第１ビツト（図では最右
端のビット）から順次に格納される。

カウンタ２５は、クロックを固体ｍｓ素子２１のビット
数だけカウントすると、キャリ信号を出力して、リセッ
トされるカウンタが望ましいつ該カウンタ２５からキャ
リ信号が発生するど、このキャリ信号により、ラッチ回
路２６はシフトレジスタ２４に格納されていた情報をラ
ッチ回路２６にラッチする。また、このキャリ信号は、
固体撮像素子２１に入力し、例えばシフトパルスとなる
。

すなわち、このシフトパルスが入力した時固体県像素子
２１の光電変換部の電荷がその転送部に送られる。

また、２７はＬＥＤアレイである。このＬＦＤアレイ２
７は前記ラッチ回路２６と対応して配置されており、ラ
ッチ回路２６に保持されている情報がディジタ、ル的に
°１”に対応するＬＥＤが発光する。

次に、本実施例の動作を説明する。

２個のレーザビーム発生器から発生されたレーザビーム
の軌跡１１８′および１２８′は、感光ドラム１４上を
通り過ぎた後、固体搬像素子２１に記録される。固体撮
像素子２１に記録された情報は、クロック発生装置２２
から出力されるクロックに同期して、１ビツトずつ読み
出される。固体撮像素子２１から読み出された情報は２
値化回路２３で２値化され、ディジタル的に“１″が１
１０１＋の値に変換される。次いで、２値化された情報
はシフトレジスタ２４に順次格納される。

今、固体撮像素子２１のビット数と、シフトレジスタ２
４のビット数が等しいとすると、シフトレジスタ２４に
は固体搬像素子２１の最上段のビットから最下段のビッ
トまでの情報が、シフトレジスタ２４の最右端から最左
端までの一列に格納されることになる。したがって、シ
フトレジスタ２４には固体撮像素子２１によって検出さ
れた軌跡１１ａ′および１２８′に対応するビットが“
１′で、他のビットが０″のデータが格納される。

固体ｍＷＩ素子２１の情報が全部読み出され、これがシ
フトレジスタ２４に格納され終ると、カウンタ２５は、
オーバーフローし、キャリ信号を出力する。これによっ
て、ラッチ回路２６はシフトレジスタ２４の情報をパラ
レルにラッチする。このラッチ回路２６にラッチされた
データは、前記軌跡１１ａ′と１２ａ′に対応するビッ
トのみが１”、他は０″となっている。

ラッチ回路２６に、上記したデータがラッチされると、
データ゛１パに対応するＬＥＤアレイ２７は発光し、一
方、データ“０″に対応するＬＥＤは発光しない。した
がって、発光したＬＥＤ２７ａと２７ｂの間隔を目視す
ることにより、シフトレジスタ２４上のレーザビームの
軌跡１１８′と１２ａ′との間隔を検知することができ
る。

第２図は本発明の第２実施例のブロック図を示す。図に
おいて、２８はフリップフロップ、２９はＡＮＤゲート
を示し、他の符号は第１図と同−物又は同等物を示す。

この実施例においては、軌跡１１８′に対応する２値化
信号“１″が２値化回路２３から入力してくると、フリ
ップ７０ツブ２８の出力はＨレベルとなり、一方、軌跡
１２８′に対応する２値化信号“１”が２値化回路２３
から入力してくると、フリップフロップ２８の出力はＬ
レベルとなる。

したがって、フリップ７０ツブ２８の出力信号のＨレベ
ルのパルス幅は、感光ドラム１４上における軌跡１１８
′と１２ａ′の副走査方向の幅に相当する。

該フリップフロップ２８の出力はＡＮＤゲート２９の一
方の入力端子に入力し、ＡＮＤゲート２９をＨレベルの
期間間にする。したがって、該ＡＮＤゲート２９が開か
れている間、クロック発生装置２２から出力されたり０
ツクがＡＮＤゲート２９を通りシフトレジスタ２４に順
次信号゛１′′として格納される。

その後、前記第１実施例と同様にして、シフトレジスタ
２４の情報がカウンタ２５から出力されるキャリ信号に
よってラッチ回路２６にラッチされ、該ラッチ回路２６
の１″のビットに対応するＬＥＤ２７ｃが発光する。す
なわち、本実施例によれば、軌跡１１８′と１２ａ′の
副走査方向の幅に相当するＬＥＤが全て発光する。

本実施例において、ＡＮＤゲート２９の出力をカウンタ
でカウントし、このカウンタ出力をラッチした後デコー
ダでデコードし、デコーダ出力でＬＥＤアレイの１個を
点灯させるようにすることも可能である。

ところで、第１のレーザビームによって作られる軌跡１
１ａ’　、１１ａ’の副走査方向の間隔は、レーザビー
ム発生器、回転多面鏡および感光ドラムの位置関係、な
らびに、回転多面鏡および感光ドラムの回転速度等で決
まるので、計算又は実測でこれを求めることができる。

この間隔が求まると、該間隔の１／２が第１および第２
のレーザビームによって作られる軌跡の間隔を副走査方
向に常に等しくするための両者間の理想の間隔となる。

以上のように、第１および第２のレーザビームの軌跡の
副走査方向の理想の間隔は予め求めることができるので
、第１図およ”び第２図において発光するＬＥＤ２７ａ
と２７ｂとの間隔がどの大きさであればよいか、予め知
ることができる。したがって、第１図および第２図のＬ
ＥＤアレイ２７の発光状態を見て、発光するＬＥＤの間
隔が該理想の値になっていなければ、レーザビーム発生
器１２とレーザビーム発生器１１とのなす角度β（第６
図参照）を調節して、発光するＬＥＤ２７ａと２７ｂの
間隔が前記理想の値になるようにすることができる。な
お、レーザビーム発生器１１は固定にして、レーザビー
ム発生器１２の角度を調節するのがよい。勿論この逆で
あつ−Ｃもよく、要は一方が固定で他方が調節可能であ
るのが望ましい。

次に、該レーザビーム発生器１２の角度を調節する手段
を第３図を用いて説明する。第３図は該手段の側面図を
示す。

図示されているように、半導体レーザ３１の支持体３２
は、ブラケット３３を螺合して貫通ずる角度調整用スク
リュウ３４ａおよび３４ｂと、端部がブラケット３３に
係止された固定用スプリング３５ａおよび３５ｂで挾持
されている。したがって、今、半導体レーザ３１から軌
跡１２ａが図示の方向に発射されているとすると、角度
調整用スクリュウ３４ａをまわして右方へ進めるか又は
角度調整用スクリュウ３４ｂを逆方向にまわして左方へ
進めるかする調節を行なうことによって、半導体レーザ
３１から発射されるビームの方向を角度Δβだけ補正し
、レーザビーム１２８１の方向に変えることができる。

これによって、第１図に示されている感光ドラム１４上
の軌跡１２８′を、軌跡１１ａ′と平行関係を保持した
状態で、両者の間隔を調節することができる。

前記角度調整用スクリュウ３４ａ又は角度調整用スクリ
ュウ３４ｂの調節は、ＬＥＤアレイ２９ａ、２９ｂの発
光を目視しながら行なわれ、発光するＬＥＤ２７ａおよ
び２７ｂの間隔が該角度調整用スクリュウ３４ａ又は角
度調整用スクリュウ３４ｂによる調節を終了する。

前記レーザビーム発生器１２の角度を調節する第２の手
段を第４図に示す。図において、４１は周知の音響光学
効果偏向器、４２はボリュウム、４３は定電圧源を示し
、その他の符号は第６図と同−物又は同等物を示す。

この例は、第３図で説明した機械的にレーザビーム１２
ａの方向を変えるのに変えて、電気的に該レーザビーム
１２ａの方向を調節できるようにしたものである。すな
わち、前記ＬＥＤの発光状態を目視しながら、ボリュウ
ム４２を調節する。

そうすると、音響光学効果偏向器４１は、これに印加さ
れる電圧の大きさに対応して、レーザビーム発生器１２
から出力されたレーザビームの方向を自由に調節でき、
感光ドラム１４上に得られる軌跡の副走査方向の間隔を
前記理想の大きさにすることができる。

上記の実施例は、２個のレーザビーム発生器を用いてレ
ーザビームプリンタを＾速動作させる例であったが、本
発明はこれに限定されず、３個以上のレーザビーム発生
器を用いたレーザビームプリンタにも適用できることは
勿論である。また、レーザビーム発生器は半導体レーザ
に限定されず、ガスレーザ等の他のレーザビーム発生器
であってもよい。さらに、２値化回路の出力端に接続さ
れたシフトレジスタは、これに限定されず、ラインバッ
ファ等の入力信号の順序を保持する記憶装置であれば何
でもよい。

第５図は本発明の第３実施例を示す。第５図において、
第２図と同符号は同−物又は同等物を示し、その動作説
明を省略する。

固体撮像素子２１が最上位ビットから最下位ビットまで
読み出されると、カウンタ５１には、軌跡１１ａ′と１
２ａ′の間隔に対応するクロック数がカウントされる。

このカウント値は、Ｄ／Ａ変換器５２でアナログ信号に
変換され、差動増幅器で、予め定められている基準電圧
ＶＯと比較される。差動増幅器５３の出力は次に音響光
学効果偏向器５４へ入力される。

該音響光学効果偏向器５４は、第４図の＠響光学効果偏
向器４１と同じ物であり、レーザビームの進路に設けら
れている。また、この音響光学効果偏向器５４は、予め
固定のバイアス電圧Ｖ１が印加されており、このバイア
ス電圧Ｖ１は、差動増幅器５３の出力が零の時、前記第
１および第２の軌跡１１ａ′および１２８′の副走査方
向の間隔が均一になるように選択されている。また、前
記基準電圧Ｖｏは、前記軌跡１１８′と１２ａ′が前記
均一な間隔になった時にＤ／Ａ変換器５２から出力され
る電圧と等しくなるように選択されている。

したがって、本実施例によれば、前記軌跡１１８′と１
２ａ′との間隔が大きくなると、Ｄ／Ａ変換器５２から
の出力が大きくなって、差動増幅器５３の出力は負の方
向に増大する。そうすると、音響光学効果偏向器５４に
は前記バイアス電圧Ｖｌにこの負の電圧を加えた電圧が
印加されることになり、音響光学効果偏向器５４はレー
ザビーム発生器１２から出力されたレーザビーム１２ａ
を、前記間隔が狭くなる方向に偏向する。

これとは逆に、前記軌跡１１ａ′と１２ａ′との間隔が
小さくなると、Ｄ／Ａ変換器５２の出力は小さくなって
、差動増幅器５３の出力は正の方向に大きくなる。この
ため、音響光学効果偏向器５４にはバイアス電圧ｖ１に
、該正の電圧を加えた電圧が印加されることになり、音
響光学効果偏向器５４はレーザビーム発生器１２から出
力されたレーザビーム１２ａを前記間隔が広くなる方向
に偏向する。

したがって、本実施例によれば、前記軌跡１１８′と１
２ａ′の間隔が自動的に一定になるようにすることがで
きる。

（発明の効果）以上の説明から明らかなように、本発明によれば、つぎ
のような効果が達成される。

（１）２本のレーザビームが作る軌跡の副走査方向の間
隔を、目視によって検知することができる。

（′２Ｊ目視しながら、２本のレーザビームが作る軌跡
の副走査方向の間隔を所望の大きさに調節することがで
きるので、簡単に副走査方向の間隔を均一にすることが
できる。

（３）２本のレーザビームが作る軌跡の副走査方向の間
隔を自動的に、均一にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例のブロック図、第２図は本
発明の第２実施例のブロック図、第３図および第４図は
、それぞれ、レーザビーム発生器の角度を調節する第１
および第２の手段の側面図、第５図は本発明の第３実施
例のブロック図、第６図は本発明者によって提案された
レーザビームプリンタの平面図、第７図はその側面図、
第８図は第６．７図の装置の感光ドラム上のレーザビー
ムの軌跡の一例を示す説明図である。１１．１２・・・レーザビーム発生器、１３・・・回転
多面鏡、１４・・・感光ドラム、２１・・・固体搬像素
子、２２・・・ブロック発生装置、２３・・・２値化回
路、２４・・・シフトレジスタ、２５・・・カウンタ、
２６・・・ラッチ回路、２７・・・ＬＥＤアレイ、２９
・・・ＡＮＤゲート、５１・・・カウンタ、５２・・・
Ｄ／Ａ変換器、５３・・・差動増幅器、５４・・・音響
光学効果偏向器代理人弁理士　　平木通人　外１名第６図３５ｂ第　　　４　　　図第５図第８図第　６ｆｆｌ ×１第　７ｇ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）入力信号によって変調されたレーザビームを発生
する複数個のレーザビーム発生手段と、これを走査する回転多面鏡と、該回転多面鏡によって走
査されたレーザビームによって照射される感光体とを有
するレーザビームプリンタにおいて、該感光体の側部であって、かつ前記レーザビームの通過
領域に設けられた撮像素子と、該撮像素子から読み出された情報を２値化する手段と、該２値化情報を入力してきた情報順に一時記憶する手段
と、該一時記憶手段からの出力信号に応じて発光する発光手
段と、前記レーザビーム発生手段から発生するレーザビームの
角度を変える手段とを具備し、該発光手段の発光状態を目視しながら前記感
光体上のレーザビーム軌跡の副走査方向の間隔を調節す
るようにしたことを特徴とするレーザビームプリンタ。
（２）入力信号によって変調されたレーザビームを発生
する複数個のレーザビーム発生手段と、これを走査する回転多面鏡と、該回転多面鏡によって走
査されたレーザビームによって照射される感光体とを有
するレーザビームプリンタにおいて、該感光体の側部であって、かつ前記レーザビームの通過
領域に設けられた撮像素子と、該撮像素子から読み出された情報を２値化する手段と、該２値化情報にもとづいて、前記感光体上に形成された
レーザビーム軌跡の間隔をアナログ電圧情報に変換する
手段と、該アナログ電圧情報を基準電圧と比較し、補正信号を出
力する手段と、該補正信号によってレーザビームの偏向角度を変化させ
る音響光学効果偏向器とを具備し、前記感光体上のレーザビーム軌跡の副走査方
向の間隔が均一になるように自動的に調節できるように
したことを特徴とするレーザビームプリンタ。