JPH0532824Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は光ビームによる記録装置、特に複数の
光ビームを用いて記録媒体に光ビーム走査を行う
光ビーム走査装置において高精度な同期検知を可
能にしたものに関する。

（従来の技術） 近年、プリンタや複写機をはじめとした各種の
印字、複写機器にレーザビームを利用したものが
普及してきており、走査の高速化及び高解像度化
の要請が年々高まつている。このような要求実現
のための手段としては、ポリゴンスキヤナ及びガ
ルバノミラー等の光偏向器の高速化による走査速
度の向上がある程度有効であるが、光偏向器の高
速化には機械的な限界があるため、最近では光偏
向器の速度を上げずに走査速度を増大させること
のできる手段として複数のビームを同時に偏向さ
せる多ビーム方式が注目されている。

第５図は従来より使用されている光ビーム走査
装置の構成説明図であり、この走査装置は複数の
光ビームを同時に出力できるレーザダイオードア
レイ（LDアレイ）から成る光源ユニツト１と、
光源ユニツト１から出射した光を平行ビームにす
るコリメートレンズ２と、記録媒体７上に光ビー
ムを照射させて主走査を繰返し行う回転多面鏡と
しての光偏向器３と、光偏向器３によつて照射さ
れ走査ビームを所定のスポツト径、所定のビーム
ピツチで記録媒体上に結像させる結像レンズ４
と、複数の走査ビームを光検知器６に導くために
走査ラインの先端に配設された折返しミラー５
と、折返しミラー５を介して入射された結像レン
ズ４の透過光の一部を受光する光検知器６とを有
する。

このような構成を有する光ビーム走査装置にお
いては、光源１より出射された光が光偏向器３の
回転によつて主走査方向Ｉへ繰返し走査されると
ともに、記録媒体７が主走査方向と直角な方向へ
回転または平行移動することによつて、光ビーム
が記録媒体７上をラスタスキヤンしてゆくことに
なる。

光源１から複数の光ビームを出射することによ
つて一回の主走査によつて複数のラインの記録が
可能となる。このため、光ビーム数の倍数で副走
査速度を増大させることができる一方、光ビーム
を変調駆動する画素クロツクを変更する必要が生
じないというメリツトを有する。

光検知器６は、光ビームが所定位置に到来した
ことを検知して光ビームの変調制御を開始するた
めの同期検知手段であり、光偏向器６の各偏向面
毎に偏向ムラが生じている場合においても記録画
像における同期の実現を可能としている。

ところで、上記のような多ビーム方式におい
て、同期検知を実現するための構成としては従来
から種々提案されている。

多ビーム方式としては、例えば多ビームが副走
査方向に１列に配列するように出射させるものが
考えられる。記録媒体７上の副走査方向における
各光ビームの走査軌跡は書込み密度のピツチと対
応させる必要があるが、光源としてのレーザダイ
オードアレイの発光ピツチには限界があり、
300dpi程度以上の高密度走査においては微細な発
光ピツチの実現が困難となる。このようなところ
から、実際には必要とされる発光ピツチよりも大
きなピツチのLDアレイを副走査方向へ所定角度
傾斜させることによつて、像面におけるピツチを
狭めて必要ピツチを得るようにしている。

ところが、このような構成をとつた場合、各光
ビームが光検知器に到達する時間にズレを生じる
ため、このズレを解消する方策が必要となる。

このような場合における同期検知方法として、
例えば第６図ａ，ｂに示すように微小な受光面積
を有した複数の光ビームの数に対応した数だけの
光検知器を配列する方法がある。ここで第６図ａ
は副操作方向に沿つて１列に光検知器を配列した
もの、第６図ｂは副操作方向と所定の角度をもつ
て斜め一列に光検知器を配列したものを示してい
る。しかし、このような構成においては、各光検
知器間の位置関係を適正且つ高精度に設定する必
要があり、また各光検知器の配置間隔の関係から
受光面積を小さく設定する必要があるため、感度
が低下し、Ｓ／Ｎの充分に高い信号を得ることが
困難になるという問題を有する。

上記以外の同期検知のための方法として、特開
昭57−67375号公報には光源と光検知器との間に
副走査方向へ伸びる一条のスリツトを有した遮光
板を設け、各光ビームの到来を分離する方法が開
示されている。

第７図はこの基本原理を示す説明図であり、複
数の光ビームＢ１乃至Ｂ４を主走査方向と直交す
る線Ａ−Ａに対して所定角度θだけ傾斜させると
ともに光検知器に開口幅dsのスリツトＳを設け、
このスリツトＳを通過する光ビームの出力によつ
て変調同期をとるものである。

しかしながら、この変調同期方法にあつては、
LDアレイの配列ピツチ及び所要スポツト径より
決定されるビーム間隔daよりも大きなスリツト
幅dsを使用することができないため、光検知器の
受光量が大きな制限を受けることになる。特に、
走査速度の高速化によつて光量不足を生じさせて
同期検知精度を劣化させる虞れがある。

これに対しては、隣接し合う光ビーム間隔da
を大きく設定して隣接し合うビームの中心部同志
の間隔dbを大きくすることが考えられるが、光
偏光器の偏光面の面積を大きくするなどの光学系
設計上における種々の不都合を招来する虞れがあ
る。

コスト、性能を考慮しながら光学系の設計を容
易にすることに重点をおくならば、LDアレイの
傾斜角度は可能な限り小さいことが好ましく、光
ビーム間各daが小さい場合においても充分な高
精度を発揮することができる同期検知手段の開発
が望まれていた。

（考案の目的） 本考案は上記に鑑みてなされたものであり、微
小な時間差をもつて到来する複数の光ビームを精
度良く分離検知して同期制御を行う光ビーム走査
装置を提供することを目的としている。

（考案の構成） 上記目的を達成するため、本考案の光ビーム走
査装置は、複数の光ビームを異なるタイミングで
記録媒体上に走査させて画像記録を行う光ビーム
走査装置において、前記各光ビームの到来を夫々
検知する複数の光検知器と、前記複数の光検知器
が夫々に対応する複数の光ビームを検知したとき
に各光ビームの消灯を順次制御する同期制御手段
とを備え、前記複数の光検知器からの出力信号に
応じて前記複数の光ビームの夫々の記録開始時期
を制御することを特徴としている。

以下、本考案の光ビーム走査装置について詳細
に説明する。

第１図は、本考案の一実施例の構成説明図であ
り、第５図と同一の部分には同一の符号を付し、
重複した説明は省略する。

第１図に示す本考案の実施例は光検知器６が走
査ビームの数ｎと同数の光検知器PD１，PD２，
PD３……PDnとから構成されている点において
前記従来例と相違している。

本考案の要旨は、互いに近接して到来した光ビ
ームを分離検出するために、各光ビームに対応し
て配設された各光検知器と、後述する同期制御回
路によつて光ビームの点滅制御を行うようにした
点に存する。

光検知器６としては、例えば複数のフオトダイ
オードを配置したもの、更には受光面側に光学系
を配置したもの、或は分割型のフオトダイオード
を用いたもの等が実用可能である。

以下の説明においては、光ビームが３ビームの
場合を説明する。

第２図は各光検知器PD１，PD２，PD３に各
光ビームが到来する状態を経時的に例示した説明
図である。同図に示すように走査方向Ｉに対して
垂直な線Ａ−Ａに対し所定角度θだけ傾斜した光
ビーム列を形成する各光ビーム到達位置Ｂ１，Ｂ
２，Ｂ３は、光偏向器５の回転によつて走査が行
われるにつれて時間t₀から、時間t₁〜t₃へと順次
移行する。

偏向器３が定常回転を開始すると、各検知器
PD１，PD２，PD３に対する各光ビームＢ１，
Ｂ２，Ｂ３の入射の時間間隔はほぼ一定となる。
従つて、各ビームが光検知器PD１，PD２，PD
３上を走査するタイミングを予め想定し、走査す
る直前にビームを点灯しておくことが可能であ
る。各ビームＢ１，Ｂ２，Ｂ３は、夫々対応する
光検知器PD１，PD２，PD３によつて検知され
ることによつて消灯するように制御される。

第２図t₀の位置では各光ビームＢ１〜Ｂ３は点
灯状態にあつて各光検知器PD１，PD２，PD３
への入射に備えている。t₂の位置では第１のビー
ムＢ１がこれと対応する第１の光検知器PD１に
入射されて検知信号SPD１（第３図、第４図の
説明において後述）を出力すると同時に第１のビ
ームＢ１を消灯する。更に３つのビームが主走査
方向へ走査されてt₂の位置に到達すると、第２の
ビームＢ２が第２の光検知器PD２に入射されて
検知信号SPD２を出力すると同時に第２のビー
ムＢ２を消灯する。更に第３のビームＢ３がt₃の
位置に到達すると、第３のビームＢ３が第３の光
検知器PD３に入射され、検知信号SPD３を出力
すると同時に第３のビームＢ３を消灯する。

このようにして得たSPD１〜３の各信号の立
ち上がり部分（入射開始部分）は後述するように
各ビームＢ１〜Ｂ３の各光検知器PD１〜PD３へ
の入射タイミングを正確に表しているので、これ
らの信号は書込み系のシーケンス制御のためのタ
イミング信号として使用することができる。

本考案の特徴を成す複数光ビームを分離検出す
るための点灯タイミングの設定を実現するための
同期制御回路の構成及び動作手順を第３図及び第
４図に基いて説明する。各走査ビームＢ１〜Ｂ３
は偏向器３の回転に応じて順次各光検知器PD１
〜PD３に入射し、偏向器が安定回転を開始する
と、各光検知器PD１〜PD３からの出力信号はほ
ぼ一定間隔となる。

第３図の例においては、前ラインで出力された
SPD１信号に基いて、次のラインで第１のビー
ムＢ１が光検知器５１（PD１）へ入射されるタ
イミングを予め予想することによつてタイミング
制御回路５４がタイミング信号を出力する。この
タイミング信号に基いて各ブランキング信号発生
部５５〜５７は各BEAM１〜３をONにし、各
LD６１，LD６２，LD６３を点灯する。各LD６
１，LD６２，LD６３の点灯によつて夫々出力さ
れたビームＢ１〜Ｂ３が走査されこのうちの第１
のビームＢ１が第１の光検知器５１に到達する
と、光検知器５１はSPD１信号をブランキング
信号発生部５５に出力し、BEAM１をOFFにす
る。このため、第１のLD６１が消灯する。

この状態において次に、第２の光検知器５２
（PD２）によつて第２のビームＢ２が検知される
と、SPD２が第２のブランキング信号発生部５
６に出力され、第２のLD６２を消灯する。

更に第３のビームＢ３だけが点灯した状態にお
いて第３の光検知器に入射すると、第３の光検知
器５３が出力したSPD３信号が第３のブランキ
ング信号発生部５７に入力されて第３のLD６３
を消灯させる。

前述のようにこれら各信号SPD１〜SPD３は
画像書込み制御のためのタイミング信号１〜３と
して使用される。

第１乃至第３のLD駆動部５８〜６０は、各々
各信号BEAM１〜BEAM３によつて点灯或は消
灯を繰返し、且つ画像書込み領域（感光体を走査
する部分）では、ビデオ信号を受けて各LD６１
〜６３を変調し、感光体上にビデオ信号に応じた
潜像を形成する。

次に第４図において上記動作を説明すると、ま
ずタイミング制御部５４からの信号により各信号
BEAM１〜BEAM３がHighになり、各LD６１
〜LD６３が点灯する。第１のLD６１からの第１
のビームＢ１を入射した第１の光検知器５１から
の出力信号SPD１の立ち上がりにおいてBEAM
１がLowとなり、LD６１が消灯される。更に、
第２の光検知器５２からの出力信号SPD２によ
つて第２のブランキング信号発生部５６からの出
力BEAM２がLowとなり、LD６２が消灯され
る。更に第３の光検知器５３からの出力信号
SPD３によつて第３のブランキング信号発生部
５７からの出力BEAM３がLowとなり、LD６３
が消灯される。

以上のような動作の実現によつて複数のビーム
Ｂ１〜Ｂ３を正確に分離し、検知することができ
る。

以上のような構成を有し、動作を行う本考案の
利点は、互いに近接して走査される複数ビームに
対しても精度よく同期検知することが可能とな
り、主走査方向のドツトズレ（画像ズレ）の無
い、高品質な画像出力を得ることができる。

（考案の効果） 本考案は以上説明したように、夫々の光ビーム
に対応した複数の光検知器配置するとともに、各
光ビームは対応する各光検知器を通過するときに
だけ点灯され、他の光検知器を通過する際には消
灯するように構成したものであるから、互いに微
小間隔で近接して走査される複数ビームに対して
も精度よく同期検知することが可能となり、主走
査方向のドツトズレ（画像ズレ）の無い、高品質
な画像出力を得ることができる。

このため副走査方向の走査ピツチを狭くした場
合においても、光量不足を来すことなく高速走査
することができ、また高解像度を実現することが
できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の構成説明図、第２
図は各光検知器に到来した各光ビームが各光検知
器に入射する状態を経時的に例示した説明図、第
３図及び第４図は複数光ビームを分離検出するた
めの点灯タイミングの設定を実現するための同期
制御回路の構成説明図及び動作手順を示すタイミ
ングチヤート、第５図は従来の光ビーム走査装置
の概略構成説明図、第６図ａ，ｂは光検知器を各
光ビームに対応させて複数設けた従来例の説明
図、第７図は従来例において光ビームが光検知器
直前のスリツトを通過する状態を示す説明図であ
る。 １……光源ユニツト、２……コリメートレン
ズ、３……光偏向器、４……結像レンズ、６……
光検知器、７……記録媒体、９……スリツト板
（光量規制手段）、１０……スリツト（光透過部
分）、５１，５２，５３……光検知器、５４……
タイミング制御部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 複数の光ビームを異なるタイミングで記録媒体
   上に走査させて画像記録を行う光ビーム走査装置
   において、 前記各光ビームの到来を夫々検知する複数の光
   検知器と、前記複数の光検知器が夫々に対応する
   複数の光ビームを検知したときに各光ビームの消
   灯を順次制御するとともに前記各光検知器からの
   出力信号に応じて前記各光ビームの夫々の記録開
   始時期を同期制御する同期制御手段を備えたこと
   を特徴とする光ビーム走査装置。