DE19737172C2 - Optisches Kaskade-Abtastsystem - Google Patents
Optisches Kaskade-AbtastsystemInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein optisches Kaskade-Abtastsystem nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1. Ein solches Kaskade-Abtastsystem hat mehrere optische Laser-
Abtastsysteme, die längs der Hauptabtastrichtung angeordnet sind und synchron
arbeiten, so daß eine breite Abtastzeile erzeugt wird.
Abtastsysteme dieser Art sind bereits bekannt und beispielsweise in der JP-A-61-
11720 beschrieben. Es handelt sich dabei um ein optisches Kaskade-
Abtastsystem mit zwei Laser-Abtastsystemen jeweils mit einem Laserstrahlgene
rator, einem als Ablenkvorrichtung dienenden Polygonspiegel, einer fθ-Optik usw.
Die beiden Laser-Abtastsysteme werden synchron gesteuert und richten jeweils
einen Abtaststrahl auf die Oberfläche einer fotoleitfähigen Trommel längs einer
gemeinsamen Linie, die in Trommellängsrichtung verläuft. Die beiden Ab
taststrahlen laufen über nebeneinanderliegende Abschnitte der gemeinsamen Li
nie auf der Trommeloberfläche in Hauptabtastrichtung, wodurch ein breiter Ab
tastbereich entsteht.
Weitere optische Kaskade-Abtastsysteme sind aus der DE 42 25 946 A1 und der
DE 36 00 578 C1 bekannt.
Bei derartigen Kaskade-Systemen tritt ein grundsätzliches Problem auf. Dabei
handelt es sich um die genaue Kombination einer auf der fotoleitfähigen Trommel
mit dem einen Laser-Abtastsystem erzeugten Abtastlinie mit einer weiteren Ab
tastlinie, die das andere Abtastsystem erzeugt. Beide Abtastlinien sollen nicht
voneinander getrennt sein und sich auch nicht in Hauptabtastrichtung oder Hilfs
abtastrichtung überlappen, d. h. es soll eine gerade, kontinuierliche Abtastzeile mit
den separaten Abtastlinien erzeugt werden.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein optisches Kaskade-Abtastsystem mit
einem Einstellmechanismus für die Einfallsposition eines jeden Laser-
Abtaststrahls auf einer abzutastenden Fläche in Hilfsabtastrichtung anzugeben, so
daß die mit den Abtastsystemen erzeugten Abtastlinien in Hauptabtastrichtung so
aufeinander ausgerichtet sind, daß sie eine gerade und kontinuierliche, breite
Abtastzeile bilden.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Mit einem Kaskade-Abtastsystem nach der Erfindung kann die Einfallsposition
mindestens eines Laser-Abtaststrahls auf der abzutastenden Fläche in Hilfsabta
strichtung grob und fein eingestellt werden, so daß eine Abtastlinie eines Abtast
systems und eine Abtastlinie eines weiteren Abtastsystems in Hauptabtastrichtung
aufeinander ausgerichtet sind und in einem breiten Bereich eine gerade und kon
tinuierliche, lange Abtastzeile bilden.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Darin
zeigen:
Fig. 1 die perspektivische Darstellung eines optischen Kaskade-Abtast
systems als erstes Ausführungsbeispiel,
Fig. 2 die perspektivische Darstellung eines zweiten op
tischen Kaskade-Abtastsystems als zweites Ausfüh
rungsbeispiel,
Fig. 3 die Seitenansicht des Abtastsystems nach Fig. 2 von
links her gesehen,
Fig. 4 die Abwicklung eines jeden Abtastsystems in dem
Kaskade-Abtastsystem nach Fig. 1 oder 2,
Fig. 5 die perspektivische Darstellung eines Einstellme
chanismus für den Winkel eines Spiegels,
Fig. 6 den Schnitt VI-VI nach Fig. 5,
Fig. 7 die perspektivische Darstellung eines Einstellme
chanismus für die Position einer zylindrischen
Linse, und
Fig. 8 den Querschnitt einer Laserstrahl-Kollimationsein
heit in dem Abtastsystem nach Fig. 1 oder 2.
In Fig. 1 ist ein Kaskade-Abtastsystem für die fotoleitfähige
Oberfläche der Trommel 10 eines Laserstrahldruckers darge
stellt. Dieses Abtastsystem enthält zwei Laser-Abtastsysteme
20A und 20B, die jeweils als nicht telezentrisches System
aufgebaut sind, so daß der Einfallswinkel eines Laser-Abtast
strahls in jeden Laser-Abtastsystem 20A und 20B an der foto
leitfähigen Trommeloberfläche sich entsprechend der Positi
onsänderung des Abtastpunktes auf der Trommeloberfläche in
Hauptabtastrichtung ändert. Die beiden Laser-Abtastsysteme
20A und 20B haben übereinstimmende optische Elemente oder
Teile, zu denen im ersten Laser-Abtastsystem 20A eine Laser
kollimatoreinheit 21A als Laserstrahlgenerator, eine zylin
drische Linse 23A, ein Polygonspiegel (Laserstrahlablenkung)
24A, eine fθ-Linsengruppe 25A, eine Hilfslinse 26A und ein
Spiegel 27A gehören, während in dem zweiten Laser-Abtastsy
stem 20B eine Laserkollimatoreinheit 21B als Laserstrahlgene
rator, eine zylindrische Linse 23B, ein Polygonspiegel
(Laserstrahlablenkung) 24B, eine fθ-Linsengruppe 25B, eine
Hilfslinse 26B und ein Spiegel 27B vorhanden sind. Jede fθ-
Linsengruppe 25A und 25B besteht aus zwei Linsenelementen,
wie Fig. 1 zeigt. Das erste und das zweite Laser-Abtastsystem
20A und 20B sind in Trommellängsrichtung nebeneinander ange
ordnet und in einem gemeinsamen Gehäuse 35 an einer flachen
Innenseite gehalten.
Die Laserkollimatoreinheiten 21A und 21B sind identisch auf
gebaut. Fig. 8 zeigt die Laserkollimatoreinheit 21A (21B).
Jede Einheit 21A und 21B enthält eine Laserdiode LD und eine
Kollimatorlinsengruppe 22A bzw. 22B mit zwei Linsenelementen.
In jedem Laser-Abtastsystem 20A und 20B wird der von der La
serdiode LD erzeugte Laserstrahl mit der Kollimatorlinsen
gruppe 22A bzw. 22B kollimiert. Dann wird dieser Laserstrahl
auf die zylindrische Linse 23A bzw. 23B gerichtet, die vor
der entsprechenden Kollimatoreinheit 21A bzw. 21B angeordnet
ist. Die zylindrische Linse 23A bzw. 23B hat eine Brechkraft
in Hilfsabtastrichtung, so daß der Lichtfleck des Laser
strahls in derselben Richtung verlängert wird und dann auf
den entsprechenden Polygonspiegel 24A bzw. 24B fällt. Die
Polygonspiegel 24A und 24B werden jeweils gedreht, so daß die
auf sie treffenden Laserstrahlen in Hauptabtastrichtung zu
den Spiegeln 27A und 27B hin über die fθ-Linsengruppe 25A
bzw. 25B und die Hilfslinsen 26A bzw. 26B abgelenkt werden.
Dann werden die Laserstrahlen an den Spiegeln 27A und 27B zur
fotoleitfähigen Trommel 10 reflektiert, so daß sie diese in
Hauptabtastrichtung abtasten.
Jede Hilfslinse 26A und 26B hat eine Brechkraft hauptsächlich
in Hilfsabtastrichtung. Um die Größe des Kaskade-Abtastsy
stems zu verringern, können die Hilfslinsen 26A und 26B auch
fehlen. In diesem Fall sind die fθ-Linsengruppen 25A und 25B
so aufgebaut, daß sie eine Brechkraft ähnlich wie die Hilfs
linsen 26A und 26B haben.
Der Polygonspiegel 24A dreht sich im Uhrzeigersinn, während
sich der Polygonspiegel 24B im Gegenuhrzeigersinn dreht, wie
es Fig. 1 zeigt. Die Polygonspiegel 24A und 24B drehen sich
also zueinander entgegengesetzt, so daß die fotoleitfähige
Trommeloberfläche von ihrer ungefähren Mitte ausgehend zu den
beiden Enden hin abgetastet wird. Ein Spiegel 28a ist in dem
Gehäuse 35 ortsfest an einer Stelle angeordnet, an der er den
von der fθ-Linsengruppe 25A abgegebenen Laserstrahl aufnimmt,
bevor er über die Hilfslinse 26A und den Spiegel 27A bei
jeder Abtastbewegung durch Drehung des Polygonspiegels 24A
auf die fotoleitfähige Trommeloberfläche trifft. Der an dem
Spiegel 28A reflektierte Laserstrahl fällt auf einen Laser
strahldetektor 29A, der im Gehäuse 35 an einer Stelle gegen
über dem Spiegel 28A ortsfest vorgesehen ist. Ähnlich ist ein
Spiegel 28B in dem Gehäuse 35 an einer Stelle ortsfest ange
ordnet, an der er den Laserstrahl der fθ-Linsengruppe 25B
aufnimmt, bevor dieser über die Hilfslinse 26B und den
Spiegel 27B bei jeder Abtastbewegung durch Drehen des Poly
gonspiegels 24B auf die fotoleitfähige Trommeloberfläche
trifft. Der an dem Spiegel 28B reflektierte Laserstrahl fällt
auf einen Laserstrahldetektor 29B, der im Gehäuse 35 an einer
Stelle gegenüber dem Spiegel 21B ortsfest angeordnet ist.
Fig. 2 und 3 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel eines op
tischen Kaskade-Abtastsystems für die fotoleitfähige Oberflä
che der Trommel 10. Dieses Ausführungsbeispiel enthält
gleichfalls zwei Laser-Abtastsysteme 20A und 20B. Jedes La
ser-Abtastsystem 20A und 20B ist als telezentrisches System
aufgebaut, so daß der jeweils abgegebene Laserstrahl immer
senkrecht zur Drehachse 10a der Trommel 10 auf die Trommel
oberfläche trifft, d. h. senkrecht zur Längsachse der Trommel
10, also rechtwinklig zu der Erzeugenden der Trommeloberflä
che.
Das erste und das zweite Laser-Abtastsystem 20A und 20B sind
jeweils in einem Gehäuse 35A bzw. 35B gehalten, die parallel
zueinander und vertikal übereinander (Fig. 3) sowie parallel
zur Längsachse der Trommel 10 angeordnet sind. Die Gehäuse
35A und 35B sind ferner in horizontaler Richtung an unter
schiedlichen Stellen angeordnet, wie Fig. 3 zeigt.
Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel fehlen die Hilfslinsen
26A und 26B des ersten Ausführungsbeispiels. Statt dessen
sind Kondensorlinsen 30A und 30B in dem jeweiligen Laser-Ab
tastsystem 20A und 20B angeordnet.
Ein länglicher, ortsfester halbdurchlässiger Spiegel 31 dient
als Strahlteiler und erstreckt sich über das erste und das
zweite Laser-Abtastsystem 20A und 20B in Hauptabtastrichtung.
Der halbdurchlässige Spiegel 31 liegt vor der Kondensorlinse
30A und bildet mit der optischen Achse des aus ihr austreten
den Laserstrahls einen Winkel von etwa 45°, so daß der Laser
strahl auf die eine Spiegelseite trifft. Der Laserstrahl
trifft direkt auf den halbdurchlässigen Spiegel 31, wird zu
einem Teil von diesem durchgelassen, während der übrige Teil
reflektiert wird und auf die fotoleitfähige Oberfläche der
Trommel 10 trifft.
Ein ortsfester, länglicher Spiegel 32 liegt parallel zum
halbdurchlässigen Spiegel 31 in Hauptabtastrichtung und be
findet sich über dem halbdurchlässigen Spiegel 31 vor der
Kondensorlinse 30B. Er bildet mit der optischen Achse des die
Kondensorlinse 30B verlassenden Laserstrahls einen Winkel von
etwa 45°, so daß der an ihm reflektierte Laserstrahl auf die
andere Seite des halbdurchlässigen Spiegels 31 fällt. Der von
der Kondensorlinse 30B abgegebene Laserstrahl trifft direkt
auf den Spiegel 32 und wird an ihm totalreflektiert. Der La
serstrahl fällt nach der Totalreflexion an dem Spiegel 32 auf
den halbdurchlässigen Spiegel 31 rechtwinklig zu dem von der
Kondensorlinse 30A abgegebenen Laserstrahl des ersten Laser-
Abtastsystems 20A. Der Spiegel 32 ist in dem Gehäuse 35B ge
halten, während der halbdurchlässige Spiegel 31 mit einer
Halterung (nicht dargestellt) relativ zu beiden Gehäusen 35A
und 35B ortsfest befestigt ist.
Wie Fig. 2 zeigt, reicht die Länge des Spiegels 32 aus, um
den von der Kondensorlinse 30B abgegebenen Laserstrahl aufzu
nehmen, während die Länge des halbdurchlässigen Spiegels 31
etwa doppelt so groß wie die des Spiegels 32 ist, so daß er
die beiden Laserstrahlen der Laser-Abtastsysteme 20A und 20B
aufnimmt.
Der von der Laserkollimatoreinheit 21A abgegebene Laser
strahl, der dann durch den Polygonspiegel 24A abzulenken ist,
wird mit der fθ-Linsengruppe 25A in Haupt- und in Hilfsab
tastrichtung konvergiert. Dieser Laserstrahl wird dann mit
der Kondensorlinse 30A kollimiert und parallel zur kürzesten
optischen Weglänge 40A zwischen der fθ-Linsengruppe 25A und
der Kondensorlinse 30A gerichtet, wobei in der Gleichung y = fθ
die die fθ-Linsencharakteristik angibt, der Wert θ Null
ist. Dieser kollimierte Laserstrahl fällt auf den halbdurch
lässigen Spiegel 31.
Ähnlich wird der von der Laserkollimatoreinheit 21B abgege
bene und dann an dem Polygonspiegel 24B abzulenkende Laser
strahl mit der fθ-Linsengruppe 25B in Haupt- und in Hilfsab
tastrichtung konvergiert. Dieser konvergierte Laserstrahl
wird dann mit der Kondensorlinse 30B kollimiert und parallel
zur kürzesten optischen Weglänge 40B zwischen der fθ-Linsen
gruppe 25B und der Kondensorlinse 30B gerichtet, wobei in der
Gleichung y = fθ, die die fθ-Linsencharakteristik angibt, der
Wert θ Null ist. Dieser kollimierte Laserstrahl fällt auf den
Spiegel 32.
Bei dieser Anordnung wird der von der Kondensorlinse 30A ab
gegebene Laserstrahl an dem halbdurchlässigen Spiegel 31
teilweise reflektiert, und der andere Laserstrahl aus der
Kondensorlinse 30B wird an dem Spiegel 32 reflektiert und von
dem halbdurchlässigen Spiegel 31 teilweise durchgelassen.
Beide Laserstrahlen liegen in einer gemeinsamen Ebene und
treffen immer senkrecht zur Rotationsachse 10a der Trommel 10
auf deren Oberfläche auf, insbesondere rechtwinklig zu der
Erzeugenden der Trommeloberfläche, so daß die beiden Laser-
Abtastsysteme 20A und 20B jeweils ein telezentrisches System
sind.
Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel dreht sich ähnlich wie
bei dem ersten der Polygonspiegel 24A im Uhrzeigersinn, der
Polygonspiegel 24B im Gegenuhrzeigersinn. Beide Polygonspie
gel 24A und 24B drehen sich also zueinander entgegengesetzt
und tasten die Oberfläche der fotoleitfähigen Trommel 10 aus
gehend von ihrer ungefähren Mitte zu den beiden Enden hin in
zueinander entgegengesetzten Richtungen ab. Spiegel 28A und
28B und Laserstrahldetektoren 29A und 29B sind in den Gehäu
sen 35A und 35B ähnlich wie bei dem ersten Ausführungsbei
spiel angeordnet.
Die Laserstrahlgeneratoren 21A und 21B werden jeweils so ge
steuert, daß ihr Laserstrahl entsprechend vorgegebenen Bild
daten ein- oder ausgeschaltet wird, so daß ein entsprechendes
Bild (latentes Ladungsbild) auf der fotoleitfähigen Oberflä
che der Trommel 10 aufgebaut wird. Dieses Bild wird dann von
der Trommeloberfläche in einem konventionellen elektrofoto
grafischen Verfahren auf Normalpapier übertragen.
Bei den beiden beschriebenen Ausführungsbeispielen werden die
von den Abtastsystemen abgegebenen Laser-Abtaststrahlen je
weils auf die fotoleitfähige Trommeloberfläche projiziert,
idealerweise auf einer gemeinsamen Linie in Achsrichtung der
Trommel 10 in zwei nebeneinander liegenden Bereichen, wodurch
eine gerade und kontinuierliche, lange Abtastzeile auf der
fotoleitfähigen Oberfläche der Trommel 10 erzeugt wird. Die
Polygonspiegel 24A und 24B werden synchron durch die Laser
strahldetektoren 29A und 29B so gesteuert, daß der Abtast-
Startpunkt des Laserstrahls aus dem ersten Laser-Abtastsystem
20A genau neben dem Abtast-Startpunkt des Laserstrahls aus
dem zweiten Laser-Abtastsystem 20B liegt und daß beide Punkte
sich in entgegengesetzter Richtung in Hauptabtastrichtung
voneinander entfernen, wodurch ein breiter Abtastbereich auf
der fotoleitfähigen Oberfläche der Trommel 10 entsteht. Mit
der Drehbewegung der fotoleitfähigen Trommel 10 synchron zur
Drehbewegung der Polygonspiegel 24A, 24B werden mehrere Ab
tastzeilen auf der fotoleitfähigen Oberfläche der Trommel 10
erzeugt, wodurch ein Bild (latentes Ladungsbild) auf der
Trommeloberfläche aufgebaut wird.
Jedes vorstehend beschriebene Kaskade-Abtastsystem enthält
einen Einstellmechanismus für die Einfallsposition des jewei
ligen Laser-Abtaststrahls der Laser-Abtastsysteme 20A und 20B
auf der fotoleitfähigen Oberfläche der Trommel 10 in Hilfsab
tastrichtung derart, daß eine Abtastlinie, die durch das er
ste Abtastsystem 20A erzeugt wird, mit einer weiteren Abtast
linie, die durch das zweite Abtastsystem 20B erzeugt wird, in
Hauptabtastrichtung ausgerichtet wird, um eine gerade und
kontinuierliche, lange Abtastzeile durch Kombination dieser
beiden Abtastlinien zu erzeugen. Der Einstellmechanismus be
steht aus einer ersten Vorrichtung zum Einstellen der Positi
on oder des Winkels zumindest einer zylindrischen Linse 23A,
23B und einer zweiten Vorrichtung zum Einstellen des Winkels
zumindest eines Spiegels 27A, 27B, 31 oder 32. Diese beiden
Vorrichtungen werden im folgenden im einzelnen beschrieben.
Fig. 4 zeigt das Prinzip, wie die Einfallsposition eines je
den Laser-Abtaststrahls auf der fotoleitfähigen Oberfläche
der Trommel 10 in Hilfsabtastrichtung verschoben werden kann.
Wie aus Fig. 4 hervorgeht, kann die Einfallsposition eines
jeden Laser-Abtaststrahls an der fotoleitfähigen Oberfläche
der Trommel 10 in Hilfsabtastrichtung durch Einstellen des
Winkels des entsprechenden Spiegels 27A oder 27B des ersten
Ausführungsbeispiels oder durch Einstellen des Winkels des
jeweiligen halbdurchlässigen Spiegels 31 oder 32 des zweiten
Ausführungsbeispiels verändert werden. Der Winkel eines jeden
Spiegels 27A, 27B, 31 oder 32 kann durch Kippen in Hilfs
abtastrichtung eingestellt werden. Die Änderung des Winkels
des Laser-Abtaststrahls, der am jeweiligen Spiegel 27A, 27B,
31 oder 32 auf die Trommel 10 reflektiert wird, relativ zu
dem am Spiegel einfallenden Laser-Abtaststrahl entspricht der
doppelten Änderung des Winkels des Spiegels, so daß die Ein
fallsposition eines jeden Laserstrahls an der fotoleitfähigen
Oberfläche der Trommel 10 grob in Hilfsabtastrichtung
eingestellt werden kann, indem der Winkel des entsprechenden
Spiegels 27A oder 27B des ersten Ausführungsbeispiels oder
des entsprechenden halbdurchlässigen Spiegels 31 oder 32 des
zweiten Ausführungsbeispiels eingestellt wird.
Die Einfallsposition des jeweiligen Laserstrahls an der foto
leitfähigen Oberfläche der Trommel 10 kann auch in Hilfsab
tastrichtung eingestellt werden, indem die Position oder der
Winkel der entsprechenden zylindrischen Linse 23A oder 23B
verstellt wird. Dies erfolgt durch Verschieben der zylindri
schen Linse relativ zu dem entsprechenden Polygonspiegel 24A
oder 24B oder durch Drehen der zylindrischen Linse um einen
Punkt auf ihrer optischen Achse.
Vorzugsweise ist bei jedem Laser-Abtastsystem 20A und 20B der
Absolutwert des Abbildungsmaßstabes m des optischen Gesamt
systems in Hilfsabtastrichtung auf der optischen Achse zwi
schen dem Polygonspiegel 24A (oder 24B) und der fotoleitfähi
gen Oberfläche der Trommel 10 kleiner als 1. Dies bedeutet:
|m| < 1
Eine normale anamorphe fθ-Linse hat allgemein einen großen
Abbildungsmaßstab (optisch vergrößerndes System), da die
Brechkraft der anamorphen fθ-Linse auf einer Seite, die einem
Polygonspiegel gegenübersteht, konzentriert ist. Daher wird,
wenn die entsprechende zylindrische Linse nur leicht gekippt
oder dezentriert wird, der von der anamorphen fθ-Linse zur
fotoleitfähigen Trommel abgegebene Laser-Abtaststrahl weit
ausgelenkt, so daß sich die Abbildungsqualität der anamorphen
fθ-Linse merklich verschlechtert. Deshalb ist das jeweilige
Laser-Abtastsystem 20A und 20B vorzugsweise mit einer Linse
(längliche Linse) ausgerüstet, deren Brechkraft hauptsächlich
in Hilfsabtastrichtung vorhanden ist und die auf der
optischen Achse zwischen der fθ-Linsengruppe (25A oder 25B)
und der Trommel 10 liegt, so daß die Brechkraft des optischen
Gesamtsystems auf dem optischen Weg zwischen dem Po
lygonspiegel 24A (oder 24B) und der fotoleitfähigen Trommel
10 zur Trommel 10 hin verschoben ist. Mit einer solchen
Linse, deren Brechkraft hauptsächlich in Hilfsabtastrichtung
auftritt, kann die vorstehend genannte Formel erfüllt werden,
so daß die Einfallsposition des jeweiligen Laser-Ab
taststrahls an der fotoleitfähigen Oberfläche der Trommel 10
in Hilfsabtastrichtung fein eingestellt werden kann, indem
die Position der entsprechenden zylindrischen Linse 23A oder
23B verstellt wird. Der Betrag der Verschiebung der Einfalls
position des jeweiligen Laser-Abtaststrahls an der fotoleit
fähigen Oberfläche der Trommel 10 ist kleiner, wenn die ent
sprechende zylindrische Linse 23A (oder 23B) nicht verscho
ben, sondern gedreht wird.
In jedem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel sollte
der Mechanismus zum Einstellen der Position oder des Winkels
der zylindrischen Linse 23A oder 23B (d. h. die vorstehend ge
nannte erste Vorrichtung) nur für das erste oder das zweite
Laser-Abtastsystem 20A oder 20B vorgesehen sein, während ein
weiterer Mechanismus zum Einstellen des Winkels des Spiegels
27A, 27B, 31 oder 32 (d. h. die vorstehend genannte zweite
Vorrichtung) für jedes Laser-Abtastsystem 20A und 20B vorge
sehen sein sollte. Obwohl eine der zylindrischen Linsen 23A
und 23B ortsfest und nicht einstellbar ist, kann die Ein
fallsposition eines der beiden Laser-Abtaststrahlen an der
fotoleitfähigen Oberfläche der Trommel 10 mit der ersten
Vorrichtung relativ zur Einfallsposition des anderen Laser-
Abtaststrahls fein eingestellt werden, so daß mit der ersten
Vorrichtung eine Feineinstellung möglich ist, nachdem die
Einfallsposition eines jeden Laser-Abtaststrahls an der foto
leitfähigen Oberfläche der Trommel 10 mit der zweiten Vor
richtung grob eingestellt wurde. Die Einstellung ist einfach,
und gleichzeitig werden die Herstellkosten verringert, da die
erste Vorrichtung nur für eines der Laser-Abtastsysteme 20A
und 20B vorgesehen ist.
Fig. 5 und 6 zeigen ein Ausführungsbeispiel der zweiten Vor
richtung zum Einstellen des Winkels des Spiegels 27A, 27B, 31
oder 32. In jeder Figur ist der einzustellende Spiegel mit M
bezeichnet. Ein Träger 41 für den Spiegel M ist an dem jewei
ligen Gehäuse 35, 35A oder 35B befestigt. Jedes Ende des
Spiegels M wird mit einer Blattfeder 42 gegen eine Schrägflä
che 41a des Trägers 41 gedrückt. Der Spiegel M hat an jedem
Ende eine Referenzfläche 43, die der Schrägfläche 41a gegen
übersteht. Eine Einstellschraube 44 ist in den Träger 41 nahe
jeder Schrägfläche 41a so eingeschraubt, daß ihr Kopf die
entsprechende Referenzfläche 43 berührt. Ohne die Schrauben
44 liegen die Referenzflächen 43 des Spiegels M jeweils an
der Schrägfläche 41a an, da die Blattfedern 42 sie andrücken.
Sind die Schrauben 44 in den Träger 41 eingeschraubt, so
liegt der Kopf einer jeden Schraube 44 an der entsprechenden
Referenzfläche 43, so daß diese von der zugeordneten Schräg
fläche 41a getrennt ist, und der Winkel des Spiegels M rela
tiv zu der Schrägfläche 41a wird vergrößert, wenn die jewei
lige Schraube 44 herausgeschraubt wird. Der Winkel des Spie
gels M relativ zur fotoleitfähigen Oberfläche der Trommel 10
kann also mit den Schrauben 44 eingestellt werden. Für den
Spiegel 27A, 27B oder 32 ist das Gehäuse 35, 35A oder 35B mit
einer länglichen Öffnung 46 (Fig. 5) in Längsrichtung der
Trommel 10 versehen, die den Durchtritt des Laserstrahls vom
Spiegel M auf die Trommel 10 ermöglicht. Eine Abdeckplatte 47
mit einem Einführloch 47a ist an dem Gehäuse 35, 35A oder 35B
befestigt. Ein Einstellwerkzeug 48 wird in das Gehäuse 35,
35A oder 358 durch das Einführloch 47a hindurchgesteckt, um
die Schraube 44 zu drehen. Mit dieser zweiten Einstellvor
richtung wird der Winkel des Spiegels M relativ zur foto
leitfähigen Oberfläche der Trommel 10 grob eingestellt.
Fig. 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel der ersten Vorrichtung
zum Einstellen des Winkels der zylindrischen Linse 23A oder
23B. Diese ist an einem Halter 51 befestigt, der eine Führung
53 hat. Eine Grundplatte 52 ist an dem Gehäuse 35, 35A oder
35B befestigt. Sie hat eine Führungsnut 52a rechtwinklig zur
optischen Achse (d. h. zur Hilfsabtastrichtung) zwischen der
entsprechenden Laserkollimatoreinheit 21A oder 21B und dem
Polygonspiegel 24A oder 24B. Die Führung 53 ist in der Füh
rungsnut 52a verschiebbar, so daß die zylindrische Linse 23A
oder 23B am Halter 51 rechtwinklig zur optischen Achse zwi
schen der Kollimatoreinheit 21A oder 21B und dem Polygonspie
gel 24A oder 24B bewegt werden kann. Eine Führungsspindel 54
ist in der Grundplatte 52 parallel zur Führungsnut 52a dreh
bar gelagert. Sie hat einen Knopf 54a zum manuellen Drehen am
oberen Ende. Der Halter 51 hat einen Arm 51a, an dem ein Zy
linder 55 mit einer (nicht dargestellten) Mutter befestigt
ist. Der Zylinder 55 ist mit der Mutter an der Führungsspin
del 54 geführt, so daß die zylindrische Linse 23A oder 23B in
Hilfsabtastrichtung durch Drehen des Knopfes 54a verschoben
werden kann. Diese Einstellvorrichtung ermöglicht eine Fein
einstellung der Position der zylindrischen Linse 23A oder 23B
relativ zu dem entsprechenden Polygonspiegel 24A oder 24B.
Claims (8)
1. Optisches Kaskade-Abtastsystem mit zwei Laser-Abtastsystemen (20A, 20B)
mit jeweils einem Laserstrahlgenerator (21A, 21B) und einem Laserstrahla
blenker (24A, 24B) zum Abtasten einer abzutastenden Fläche (10), wobei
beide Laserstrahlen auf der abzutastenden Fläche (10) eine gemeinsame
Abtastzeile erzeugen, und mit zwei in den Laser-Abtastsystemen (20A, 20B)
zwischen dem Laserstrahlablenker (24A, 24B) und der abzutastenden Flä
che (10) angeordneten Spiegeln (27A, 27B), dadurch gekennzeichnet, daß
zwei zylindrische Linsen (23A, 23B) mit Brechkraft in Hilfsabtastrichtung in
den Laser-Abtastsystemen (20A, 20B) jeweils auf der optischen Achse zwi
schen dem Laserstrahlgenerator (21A, 21B) und dem Laserstrahlablenker
(24A, 24B) angeordnet sind, daß eine erste Vorrichtung zum Einstellen des
Winkels mindestens eines der beiden Spiegel relativ zur abzutastenden Flä
che vorgesehen ist, und daß eine zweite Vorrichtung zum Einstellen der Po
sition mindestens einer der zylindrischen Linsen (23A, 23B) relativ zu dem
jeweils zugehörigen Laserstrahlablenker (24A, 24B) vorgesehen ist.
2. Abtastsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste
Vorrichtung die Einfallsposition eines Laserstrahls an der abzutastenden
Fläche (10) nach Reflexion an einem der Spiegel (27A, 27B) in Hilfsabta
strichtung einstellt, und daß die zweite Vorrichtung die Einfallsposition eines
aus der genannten mindestens einen zylindrischen Linse (23A, 23B) austre
tenden Laserstrahls an dem zugeordneten Laserstrahlablenker (24A, 24B) in
Hilfsabtastrichtung einstellt.
3. Abtastsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
Abbildungsmaßstab des optischen Gesamtsystems in jedem Laser-
Abtastsystem (20A, 20B) auf der optischen Achse zwischen dem Laser
strahlablenker (24A, 24B) und der abzutastenden Fläche einen Absolutwert
kleiner als 1 hat.
4. Abtastsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß die erste Vorrichtung den Winkel nur eines der beiden
Spiegel (27A, 27B) relativ zu der abzutastenden Fläche (10) einstellt, und
daß die zweite Vorrichtung die Position einer jeden zylindrischen Linse (23A,
23B) relativ zu dem jeweils zugeordneten Laserstrahlablenker (24A, 24B)
einstellt.
5. Abtastsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß die zweite Vorrichtung die Position der mindestens einen
zylindrischen Linse (23A, 23B) relativ zu dem zugeordneten Laserstrahl
ablenker (24A, 24B) durch Drehen dieser Linse einstellt und damit die Win
kelstellung zu dem zugeordneten Laserstrahlablenker (24A, 24B) ändert.
6. Abtastsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß die zweite Vorrichtung die Position durch Verschieben
der mindestens einen zylindrischen Linse (23A, 23B) in Hilfsabtastrichtung
einstellt.
7. Abtastsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß die abzutastende Fläche (10) eine Trommeloberfläche
ist, und daß der jeweilige Laserstrahlablenker (24A, 24B) den Laserstrahl
zum Abtasten der Trommeloberfläche derart ablenkt, daß beide Laserstrah
len auf der gemeinsamen Abtastzeile die Trommeloberfläche in radialer
Richtung treffen und jeweils eine Abtastlinie erzeugen.
8. Abtastsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Laserstrahlablenker (24A, 24B) ein Polygonspiegel
ist.
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8181 | Inventor (new situation) |
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