JPH09216412A - 光ビーム走査装置 - Google Patents
光ビーム走査装置Info
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- JPH09216412A JPH09216412A JP2707296A JP2707296A JPH09216412A JP H09216412 A JPH09216412 A JP H09216412A JP 2707296 A JP2707296 A JP 2707296A JP 2707296 A JP2707296 A JP 2707296A JP H09216412 A JPH09216412 A JP H09216412A
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Landscapes
- Laser Beam Printer (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 制御系を複雑化させることなくポリゴンミラ
ーの経時変化や一時的な外乱等による光ビームの照射位
置の変動を補正して、ジャギーを確実に低減すること。 【解決手段】 予め測定した光ビーム偏向手段3の副走
査方向の偏向量と像担持体7上の光ビーム照射位置の変
位量の関係に基づいて光ビーム偏向手段3の偏向量を制
御する。
ーの経時変化や一時的な外乱等による光ビームの照射位
置の変動を補正して、ジャギーを確実に低減すること。 【解決手段】 予め測定した光ビーム偏向手段3の副走
査方向の偏向量と像担持体7上の光ビーム照射位置の変
位量の関係に基づいて光ビーム偏向手段3の偏向量を制
御する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は光ビームを像担持体
の主走査方向に走査する光ビーム走査装置に関し、特
に、制御系を複雑化させることなくポリゴンミラーの経
時変化や一時的な外乱等による光ビームの照射位置の変
動を補正して、ジャギーを確実に低減できるようにした
光ビーム走査装置にに関する。
の主走査方向に走査する光ビーム走査装置に関し、特
に、制御系を複雑化させることなくポリゴンミラーの経
時変化や一時的な外乱等による光ビームの照射位置の変
動を補正して、ジャギーを確実に低減できるようにした
光ビーム走査装置にに関する。
【0002】
【従来の技術】ディジタル複写機やレーザプリンタ等に
適用される光ビーム走査装置として、画像信号に応じて
変調されたレーザビームを光偏向器、例えば、ポリゴン
ミラーにより反射偏向し、感光体等の被走査面上を走査
して画像情報を記録するものが知られている。
適用される光ビーム走査装置として、画像信号に応じて
変調されたレーザビームを光偏向器、例えば、ポリゴン
ミラーにより反射偏向し、感光体等の被走査面上を走査
して画像情報を記録するものが知られている。
【0003】ところで、このような光ビーム走査装置で
は、被走査面上にマトリクス状に画素を配置して画像を
形成するため、画像データとして多値データを用いた場
合でも、斜線の再現でジャギーと呼ばれるぎざつきが発
生することが避けられなかった。
は、被走査面上にマトリクス状に画素を配置して画像を
形成するため、画像データとして多値データを用いた場
合でも、斜線の再現でジャギーと呼ばれるぎざつきが発
生することが避けられなかった。
【0004】そこで、このような問題を解決する、従来
の光ビーム走査装置が、例えば、特開平2−11296
6号公報によって提案されている。
の光ビーム走査装置が、例えば、特開平2−11296
6号公報によって提案されている。
【0005】この光ビーム走査装置は、ある一定領域中
の画素情報に基づく画素パターンと記憶手段に記憶され
ている複数の予め定められた参照画素パターンとを比較
し、画素パターンと一致した参照画素パターンの中心画
素に関するデータに基づいて画素パターンの中心画素の
ドット形成位置やドットサイズを補正するように構成さ
れている。中心画素に関するデータは、その画素パター
ンにおける周辺画素の関係からジャギーが低減するよう
に決定されたものであり、図11の(a) 、及び図12の
(a) に示す画素パターンでは、図11の(b) 、及び図1
2の(b) に示すように、斜線の輪郭を構成する各画素の
ドットを光ビームの照射時間と照射タイミングを制御し
て補正する。
の画素情報に基づく画素パターンと記憶手段に記憶され
ている複数の予め定められた参照画素パターンとを比較
し、画素パターンと一致した参照画素パターンの中心画
素に関するデータに基づいて画素パターンの中心画素の
ドット形成位置やドットサイズを補正するように構成さ
れている。中心画素に関するデータは、その画素パター
ンにおける周辺画素の関係からジャギーが低減するよう
に決定されたものであり、図11の(a) 、及び図12の
(a) に示す画素パターンでは、図11の(b) 、及び図1
2の(b) に示すように、斜線の輪郭を構成する各画素の
ドットを光ビームの照射時間と照射タイミングを制御し
て補正する。
【0006】一方、主走査方向にドットを形成する位置
を画素内で制御する光ビーム走査装置として、比較信号
として三角波を用いてその三角波の位相を変化させ、こ
の比較信号と画像信号を比較することによって半導体レ
ーザの照射タイミングを決定するものがある。
を画素内で制御する光ビーム走査装置として、比較信号
として三角波を用いてその三角波の位相を変化させ、こ
の比較信号と画像信号を比較することによって半導体レ
ーザの照射タイミングを決定するものがある。
【0007】また、ドット形成位置を副走査方向で制御
する光ビーム走査装置として、例えば、特開平3−13
1818号公報によって開示されているように、電気光
学素子(EOD)を用いて光ビームを副走査方向に偏向
させるものがある。
する光ビーム走査装置として、例えば、特開平3−13
1818号公報によって開示されているように、電気光
学素子(EOD)を用いて光ビームを副走査方向に偏向
させるものがある。
【0008】しかし、ポリゴンミラーを主偏向手段とし
て用いている場合には、経時変化に伴う面倒れ、回転軸
の倒れ、更には一時的な外乱等によって光ビームの副走
査方向の照射位置の変動が発生する。このため、上記の
手法を用いたとき、図13の(a) に示すような画像記録
を行おうとしても、図13の(b) に示すような補正結果
が得られることがあり、ジャギーの低減が図れなくなる
ことがある。
て用いている場合には、経時変化に伴う面倒れ、回転軸
の倒れ、更には一時的な外乱等によって光ビームの副走
査方向の照射位置の変動が発生する。このため、上記の
手法を用いたとき、図13の(a) に示すような画像記録
を行おうとしても、図13の(b) に示すような補正結果
が得られることがあり、ジャギーの低減が図れなくなる
ことがある。
【0009】一方、ポリゴンミラーの面倒れ、回転軸の
倒れ等による光ビームの副走査方向の照射位置の変動を
補正する、従来の光ビーム走査装置として、例えば、特
開平7−151986号公報に開示されるものがある。
倒れ等による光ビームの副走査方向の照射位置の変動を
補正する、従来の光ビーム走査装置として、例えば、特
開平7−151986号公報に開示されるものがある。
【0010】この光ビーム走査装置は、画像信号に基づ
いて変調された光ビームを出射する半導体レーザと、光
ビームを反射偏向するポリゴンミラーと、反射偏向され
た光ビームが露光されることにより静電潜像が形成され
る感光体と、走査の開始位置と終了位置に配置され、光
ビームの照射位置の変動量を検出する照射位置センサ
と、光ビームを副走査方向に変位させる補助偏向器と、
光ビームの照射位置の変動量に応じた変位を前記光ビー
ムに与えるように補助偏向器を駆動する制御部を備えて
おり、光ビームの副走査方向の照射位置を制御すること
によって光ビームの照射位置の変動量を抑えている。
いて変調された光ビームを出射する半導体レーザと、光
ビームを反射偏向するポリゴンミラーと、反射偏向され
た光ビームが露光されることにより静電潜像が形成され
る感光体と、走査の開始位置と終了位置に配置され、光
ビームの照射位置の変動量を検出する照射位置センサ
と、光ビームを副走査方向に変位させる補助偏向器と、
光ビームの照射位置の変動量に応じた変位を前記光ビー
ムに与えるように補助偏向器を駆動する制御部を備えて
おり、光ビームの副走査方向の照射位置を制御すること
によって光ビームの照射位置の変動量を抑えている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の光ビー
ム走査装置によると、ジャギーの低減を図るために走査
中に光ビームの照射位置を画像データに応じて副走査方
向に制御しているので、その変位量と光ビームの照射位
置の変動量の関係まで考慮して制御しなければならず、
そのため、制御系が複雑化するという問題がある。
ム走査装置によると、ジャギーの低減を図るために走査
中に光ビームの照射位置を画像データに応じて副走査方
向に制御しているので、その変位量と光ビームの照射位
置の変動量の関係まで考慮して制御しなければならず、
そのため、制御系が複雑化するという問題がある。
【0012】従って、本発明の目的は制御系を複雑化さ
せることなくポリゴンミラーの経時変化、一時的な外乱
等によって発生する光ビームの照射位置変動を補正し
て、ジャギーを適確に抑制することができる光ビーム走
査装置を提供することである。
せることなくポリゴンミラーの経時変化、一時的な外乱
等によって発生する光ビームの照射位置変動を補正し
て、ジャギーを適確に抑制することができる光ビーム走
査装置を提供することである。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点に鑑
み、制御系を複雑化させることなくポリゴンミラーの経
時変化、一時的な外乱等によって発生する光ビームの照
射位置変動を補正して、ジャギーを適確に抑制するた
め、偏向信号を入力して光ビームを副走査方向に偏向さ
せる光ビーム偏向手段と、光ビームの像担持体上の副走
査方向の照射位置を検出して光ビームの副走査方向の変
位量を演算する検出演算手段と、偏向信号に応じた光ビ
ームの変位量を記憶する記憶手段と、光ビームの変位量
の指令値を入力し、指令値に応じた偏向信号を記憶手段
の記憶内容に基づいて決定して光ビーム偏向手段に出力
する制御手段を備えた光ビーム走査装置を提供するもの
である。
み、制御系を複雑化させることなくポリゴンミラーの経
時変化、一時的な外乱等によって発生する光ビームの照
射位置変動を補正して、ジャギーを適確に抑制するた
め、偏向信号を入力して光ビームを副走査方向に偏向さ
せる光ビーム偏向手段と、光ビームの像担持体上の副走
査方向の照射位置を検出して光ビームの副走査方向の変
位量を演算する検出演算手段と、偏向信号に応じた光ビ
ームの変位量を記憶する記憶手段と、光ビームの変位量
の指令値を入力し、指令値に応じた偏向信号を記憶手段
の記憶内容に基づいて決定して光ビーム偏向手段に出力
する制御手段を備えた光ビーム走査装置を提供するもの
である。
【0014】上記制御手段は、画像形成サイクル前に、
光ビーム偏向手段に偏向信号を出力して、光ビームを副
走査方向に偏向させ、検出演算手段に像担持体上の光ビ
ームの照射位置を検出させて光ビームの副走査方向の変
位量を演算させ、その結果に基づいて記憶手段の記憶内
容を更新する構成を有することが好ましい。
光ビーム偏向手段に偏向信号を出力して、光ビームを副
走査方向に偏向させ、検出演算手段に像担持体上の光ビ
ームの照射位置を検出させて光ビームの副走査方向の変
位量を演算させ、その結果に基づいて記憶手段の記憶内
容を更新する構成を有することが好ましい。
【0015】上記記憶手段は、ポリゴンミラーの複数の
反射面の各面毎に、偏向信号に応じた光ビームの変位量
を記憶している構成が好ましい。また、ポリゴンミラー
の複数の反射面の各面毎に演算された複数の偏向信号に
応じた複数の光ビームの変位量の平均値を記憶している
構成であっても良い。
反射面の各面毎に、偏向信号に応じた光ビームの変位量
を記憶している構成が好ましい。また、ポリゴンミラー
の複数の反射面の各面毎に演算された複数の偏向信号に
応じた複数の光ビームの変位量の平均値を記憶している
構成であっても良い。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の光ビーム走査装置
について添付図面を参照しながら詳細に説明する。
について添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【0017】図1、及び図2には、本発明の第1の実施
の形態における光ビーム走査装置の構成が示されてい
る。この光ビーム走査装置は、後述するレーザ制御部に
制御されることにより変調された光ビームを出射する半
導体レーザ1と、半導体レーザ1から出射された光ビー
ムを集光するコリメートレンズ2と、コリメートレンズ
2で集光された光ビームを副走査方向に変位させる電気
光学偏向器3と、電気光学偏向器3を通過した光ビーム
を平行ビームにするコリメートレンズ4と、コリメート
レンズ4を通過した平行ビームを反射偏向するポリゴン
ミラー5と、ポリゴンミラー5によって反射偏向した偏
向ビームを主走査方向に集束させて所定の主走査ライン
上を等速度で走査させるfθレンズ6と、所定の主走査
ラインに露光ラインを一致して配置されることにより光
ビームの走査によって静電潜像が形成される感光体ドラ
ム7と、感光体ドラム7の有効走査範囲外の走査開始位
置側と走査終了位置側に配置され、光ビームの副走査方
向の照射位置を検出する照射位置検出センサ8A、8B
と、外部ホスト等から入力した画像データに所定のデー
タ処理を施して副走査変位量指示信号、及びレーザ変調
信号を出力する画像処理部9と、副走査変位量指示信号
に基づいて電気光学偏向器3を制御する電気光学偏向器
制御部10と、レーザ変調信号に基づいて半導体レーザ
1を駆動するレーザ制御部11を備えて構成されてい
る。
の形態における光ビーム走査装置の構成が示されてい
る。この光ビーム走査装置は、後述するレーザ制御部に
制御されることにより変調された光ビームを出射する半
導体レーザ1と、半導体レーザ1から出射された光ビー
ムを集光するコリメートレンズ2と、コリメートレンズ
2で集光された光ビームを副走査方向に変位させる電気
光学偏向器3と、電気光学偏向器3を通過した光ビーム
を平行ビームにするコリメートレンズ4と、コリメート
レンズ4を通過した平行ビームを反射偏向するポリゴン
ミラー5と、ポリゴンミラー5によって反射偏向した偏
向ビームを主走査方向に集束させて所定の主走査ライン
上を等速度で走査させるfθレンズ6と、所定の主走査
ラインに露光ラインを一致して配置されることにより光
ビームの走査によって静電潜像が形成される感光体ドラ
ム7と、感光体ドラム7の有効走査範囲外の走査開始位
置側と走査終了位置側に配置され、光ビームの副走査方
向の照射位置を検出する照射位置検出センサ8A、8B
と、外部ホスト等から入力した画像データに所定のデー
タ処理を施して副走査変位量指示信号、及びレーザ変調
信号を出力する画像処理部9と、副走査変位量指示信号
に基づいて電気光学偏向器3を制御する電気光学偏向器
制御部10と、レーザ変調信号に基づいて半導体レーザ
1を駆動するレーザ制御部11を備えて構成されてい
る。
【0018】電気光学偏向器3には、電気光学素子(E
OD)や音響光学素子(AOD)を適用できるが、本実
施の形態では電気光学素子が適用されている。電気光学
素子は、LiNbO3 やKH2 PO4 等の物質から構成
され、印加電圧に応じてその屈折率が変化するようにな
っている。このため、ここを通過する光ビームは副走査
方向に偏向させられ、感光体ドラム9上の光ビームのス
ポット位置を変位させることができる。本実施の形態で
は、電気光学素子から感光体ドラム7の表面までの距離
が1057mmに設定されており、感光体ドラム7上で
光ビームのスポット位置を1/2画素分(32μm)変
位させるには、電気光学素子が32×10-6/1057
×10-3=3.03×10-5ラジアンだけ光ビームを偏
向させれば良い。しかし、電気光学素子としてLiNb
O3 を用い、数mm角程度の大きさの結晶に電圧を印加
して上記角度だけ偏向させようとしても、数kVの電圧
が必要となり実用には適していない。そこで、本実施の
形態では、図3の(a),(b)に示すような電気光学素子を
用いる。
OD)や音響光学素子(AOD)を適用できるが、本実
施の形態では電気光学素子が適用されている。電気光学
素子は、LiNbO3 やKH2 PO4 等の物質から構成
され、印加電圧に応じてその屈折率が変化するようにな
っている。このため、ここを通過する光ビームは副走査
方向に偏向させられ、感光体ドラム9上の光ビームのス
ポット位置を変位させることができる。本実施の形態で
は、電気光学素子から感光体ドラム7の表面までの距離
が1057mmに設定されており、感光体ドラム7上で
光ビームのスポット位置を1/2画素分(32μm)変
位させるには、電気光学素子が32×10-6/1057
×10-3=3.03×10-5ラジアンだけ光ビームを偏
向させれば良い。しかし、電気光学素子としてLiNb
O3 を用い、数mm角程度の大きさの結晶に電圧を印加
して上記角度だけ偏向させようとしても、数kVの電圧
が必要となり実用には適していない。そこで、本実施の
形態では、図3の(a),(b)に示すような電気光学素子を
用いる。
【0019】この電気光学素子は、LiNbO3 より成
る基板12と、基板12の表面に熱拡散法によりチタン
を拡散し、更にエッチングを施して形成された膜厚1μ
m、幅10μm、長さ1cmのチタン拡散層から成るチ
ャンネル導波路13と、チャンネル導波路13上に形成
されたコーニング7059と称されるガラス材料で構成
された厚さ0.1μmの薄膜から成るバッファ層14
と、基板12上にチャンネル導波路13に沿って両側に
配置された厚さ約0.1μmの第1の電極15と、バッ
ファ層14の表面に配置された厚さ約0.1μm、幅1
0μmの第2の電極16と、チャンネル導波路13の両
端にプリズムカップリング法により光ビームの導入出を
行うために配置されたルチルプリズム17A、17Bよ
り構成されている。
る基板12と、基板12の表面に熱拡散法によりチタン
を拡散し、更にエッチングを施して形成された膜厚1μ
m、幅10μm、長さ1cmのチタン拡散層から成るチ
ャンネル導波路13と、チャンネル導波路13上に形成
されたコーニング7059と称されるガラス材料で構成
された厚さ0.1μmの薄膜から成るバッファ層14
と、基板12上にチャンネル導波路13に沿って両側に
配置された厚さ約0.1μmの第1の電極15と、バッ
ファ層14の表面に配置された厚さ約0.1μm、幅1
0μmの第2の電極16と、チャンネル導波路13の両
端にプリズムカップリング法により光ビームの導入出を
行うために配置されたルチルプリズム17A、17Bよ
り構成されている。
【0020】このような構成では、コリメートレンズ2
で集光された光ビームがルチルプリズム17Aからチャ
ンネル導波路13に導入され、チャンネル導波路13内
を進み、ルチルプリズム17Bから導出される。このと
き、バッファ層14を介して第1の電極15と第2の電
極16の間にあるレベルの電圧を印加すると、チャンネ
ル導波路13の屈折率が変化し、ルチルプリズム17B
から導出される光ビームの角度が変化する。このときに
光ビームを上記角度だけ偏向させるのに必要な印加電圧
は、10〜20V程度となる。なお、光ビームの導入出
には、プリズムカップリング法の他、端面結合法、グレ
ーティイング結合法等を用いても良い。
で集光された光ビームがルチルプリズム17Aからチャ
ンネル導波路13に導入され、チャンネル導波路13内
を進み、ルチルプリズム17Bから導出される。このと
き、バッファ層14を介して第1の電極15と第2の電
極16の間にあるレベルの電圧を印加すると、チャンネ
ル導波路13の屈折率が変化し、ルチルプリズム17B
から導出される光ビームの角度が変化する。このときに
光ビームを上記角度だけ偏向させるのに必要な印加電圧
は、10〜20V程度となる。なお、光ビームの導入出
には、プリズムカップリング法の他、端面結合法、グレ
ーティイング結合法等を用いても良い。
【0021】照射位置検出センサ8A、8Bは、フォト
ダイオードをアレイ状に配置して構成され、光ビームの
副走査方向の照射位置に応じた検出信号を電気光学偏向
器制御部10に出力するようになっている。また、これ
らから出力される検出信号は画像形成のタイミング制御
において走査された光ビームが有効走査範囲内にあるこ
とを判定するのにも用いられる。なお、照射位置検出セ
ンサとして、CCDアレイやグレーティングセンサを用
いても良い。
ダイオードをアレイ状に配置して構成され、光ビームの
副走査方向の照射位置に応じた検出信号を電気光学偏向
器制御部10に出力するようになっている。また、これ
らから出力される検出信号は画像形成のタイミング制御
において走査された光ビームが有効走査範囲内にあるこ
とを判定するのにも用いられる。なお、照射位置検出セ
ンサとして、CCDアレイやグレーティングセンサを用
いても良い。
【0022】図4には、上記光ビーム走査装置の画像処
理部9の構成が示されている。この画像処理部9は、中
心画素と周辺画素の画素パターンに応じた中心画素のド
ット形成位置情報や、ドットサイズ情報を記憶したルッ
クアップテーブル18と、外部から入力した画像データ
に基づいてその一定領域の画素情報に基づく画素パター
ンに応じたドット形成位置情報や、ドットサイズ情報を
ルックアップテーブル18から読み出し、これを画像デ
ータ、参照信号選択信号、及び副走査変位量指示信号に
変換する画像データ変換部19と、画像データ変換部1
9から出力される画像データをD/A変換するD/A変
換器20と、画像データの階調性と画像形成装置で再現
される画像の階調性が等しくなるようにD/A変換器1
4から出力されたアナログ画像データを補正する画像デ
ータ補正部21と、画像データ変換部19から出力され
る参照信号選択信号に基づいて周期の等しい三角波の参
照信号と2種類の鋸歯状波の参照信号の中から1つの参
照信号を選択して出力する参照信号発生器22と、画像
データ補正部21から出力されるアナログ画像データと
参照信号発生器22から出力される参照信号を比較し
て、比較結果に応じたパルス幅のレーザ変調信号を出力
する比較器23より構成されている。
理部9の構成が示されている。この画像処理部9は、中
心画素と周辺画素の画素パターンに応じた中心画素のド
ット形成位置情報や、ドットサイズ情報を記憶したルッ
クアップテーブル18と、外部から入力した画像データ
に基づいてその一定領域の画素情報に基づく画素パター
ンに応じたドット形成位置情報や、ドットサイズ情報を
ルックアップテーブル18から読み出し、これを画像デ
ータ、参照信号選択信号、及び副走査変位量指示信号に
変換する画像データ変換部19と、画像データ変換部1
9から出力される画像データをD/A変換するD/A変
換器20と、画像データの階調性と画像形成装置で再現
される画像の階調性が等しくなるようにD/A変換器1
4から出力されたアナログ画像データを補正する画像デ
ータ補正部21と、画像データ変換部19から出力され
る参照信号選択信号に基づいて周期の等しい三角波の参
照信号と2種類の鋸歯状波の参照信号の中から1つの参
照信号を選択して出力する参照信号発生器22と、画像
データ補正部21から出力されるアナログ画像データと
参照信号発生器22から出力される参照信号を比較し
て、比較結果に応じたパルス幅のレーザ変調信号を出力
する比較器23より構成されている。
【0023】図5には、上記光ビーム走査装置の電気光
学偏向器制御部10の構成が示されている。この電気光
学偏向器制御部10は、図6に示す電気光学偏向器3の
印加電圧と感光体ドラム7上の光ビームの副走査方向の
変位量の関係(以下、変位データという)を記憶したル
ックアップテーブル24と、画像形成サイクル前の試験
モード時に、図示しない基準変位量指示信号発生部から
入力した基準変位量指示信号に基づいて電気光学偏向器
3に所定の偏向量の光ビームの偏向を行わせる制御信号
(偏向信号)を出力し、画像形成サイクル時に、画像処
理部9から入力した副走査変位量指示信号とルックアッ
プテーブル24に記憶された変位データに基づいて電気
光学偏向器3に副走査変位量指示信号に応じた偏向量の
光ビームの偏向を行わせる制御信号を出力する制御部2
5と、画像形成サイクル前の試験モード時に、照射位置
検出センサ8A、8Bから出力される検出信号に基づい
て所定の演算を行って変位データを算出した後、ルック
アップテーブル24の変位データを更新する情報更新部
26を備えて構成されている。
学偏向器制御部10の構成が示されている。この電気光
学偏向器制御部10は、図6に示す電気光学偏向器3の
印加電圧と感光体ドラム7上の光ビームの副走査方向の
変位量の関係(以下、変位データという)を記憶したル
ックアップテーブル24と、画像形成サイクル前の試験
モード時に、図示しない基準変位量指示信号発生部から
入力した基準変位量指示信号に基づいて電気光学偏向器
3に所定の偏向量の光ビームの偏向を行わせる制御信号
(偏向信号)を出力し、画像形成サイクル時に、画像処
理部9から入力した副走査変位量指示信号とルックアッ
プテーブル24に記憶された変位データに基づいて電気
光学偏向器3に副走査変位量指示信号に応じた偏向量の
光ビームの偏向を行わせる制御信号を出力する制御部2
5と、画像形成サイクル前の試験モード時に、照射位置
検出センサ8A、8Bから出力される検出信号に基づい
て所定の演算を行って変位データを算出した後、ルック
アップテーブル24の変位データを更新する情報更新部
26を備えて構成されている。
【0024】制御部25は、画像形成サイクル前の試験
モード時に基準変位量指示信号を選択し、画像形成サイ
クル時に副走査変位量指示信号を選択するセレクタ27
と、基準変位量指示信号を入力した時、基準変位量指示
信号に応じた一定値の制御信号を出力し、副走査変位量
指示信号を入力した時、ルックアップテーブル24の変
位データを参照して、副走査変位量指示信号の変位量が
実際に感光体ドラム7上で得られる制御信号を出力する
制御信号発生部28を有して構成されている。
モード時に基準変位量指示信号を選択し、画像形成サイ
クル時に副走査変位量指示信号を選択するセレクタ27
と、基準変位量指示信号を入力した時、基準変位量指示
信号に応じた一定値の制御信号を出力し、副走査変位量
指示信号を入力した時、ルックアップテーブル24の変
位データを参照して、副走査変位量指示信号の変位量が
実際に感光体ドラム7上で得られる制御信号を出力する
制御信号発生部28を有して構成されている。
【0025】以下、上記光ビーム走査装置の動作を図7
から図9を参照しながら説明する。
から図9を参照しながら説明する。
【0026】まず、画像形成開始命令を受けると、画像
形成サイクルを開始する前に試験モードのプログラムを
実行する。試験モードでは、半導体レーザ1から試験用
の光ビームが出射される。また、これと同時に基準変位
量指示信号発生部から副走査方向に対する変位量が一定
の基準変位量指示信号が電気光学偏向器制御部10に出
力され、制御信号発生部28から電気光学偏向器3に所
定の偏向量の光ビームの偏向を行わせる制御信号が出力
される。
形成サイクルを開始する前に試験モードのプログラムを
実行する。試験モードでは、半導体レーザ1から試験用
の光ビームが出射される。また、これと同時に基準変位
量指示信号発生部から副走査方向に対する変位量が一定
の基準変位量指示信号が電気光学偏向器制御部10に出
力され、制御信号発生部28から電気光学偏向器3に所
定の偏向量の光ビームの偏向を行わせる制御信号が出力
される。
【0027】半導体レーザ1から出射された光ビーム
は、コリメートレンズ2で集光された後、電気光学偏向
器3である電気光学素子のルチルプリズム17Aからチ
ャンネル導波路13に導入され、チャンネル導波路13
内を進んでルチルプリズム17Bから導出される。この
とき、第1の電極15と第2の電極16の間に制御信号
発生部28から出力された制御信号に基づく所定の電圧
が印加されているため、ルチルプリズム17Bから導出
された光ビームは副走査方向に所定の偏向量だけ偏向す
る。
は、コリメートレンズ2で集光された後、電気光学偏向
器3である電気光学素子のルチルプリズム17Aからチ
ャンネル導波路13に導入され、チャンネル導波路13
内を進んでルチルプリズム17Bから導出される。この
とき、第1の電極15と第2の電極16の間に制御信号
発生部28から出力された制御信号に基づく所定の電圧
が印加されているため、ルチルプリズム17Bから導出
された光ビームは副走査方向に所定の偏向量だけ偏向す
る。
【0028】電気光学偏向器3で偏向させられた光ビー
ムは、コリメートレンズ4で平行ビームとなった後、ポ
リゴンミラー5で反射偏向され、fθレンズ6を介して
感光体ドラム7上の所定の主走査ラインを走査する。こ
のとき、感光体ドラム7の有効走査範囲外の走査開始位
置側と走査終了位置側に配置された照射位置センサ8
A、8Bを光ビームが横切るため、照射位置センサ8
A、8Bから光ビームの副走査方向における照射位置に
応じた検出信号が電気光学偏向器制御部10に出力され
る。
ムは、コリメートレンズ4で平行ビームとなった後、ポ
リゴンミラー5で反射偏向され、fθレンズ6を介して
感光体ドラム7上の所定の主走査ラインを走査する。こ
のとき、感光体ドラム7の有効走査範囲外の走査開始位
置側と走査終了位置側に配置された照射位置センサ8
A、8Bを光ビームが横切るため、照射位置センサ8
A、8Bから光ビームの副走査方向における照射位置に
応じた検出信号が電気光学偏向器制御部10に出力され
る。
【0029】電気光学偏向器制御部10では、情報更新
部26が照射位置センサ8A、8Bから出力される検出
信号を入力して、所定の演算を行って変位データ、つま
り、電気光学偏向器3への印加電圧と光ビームの副走査
方向の照射位置の変位量の関係を算出し、この変位デー
タでルックアップテーブル24の内容を更新する。
部26が照射位置センサ8A、8Bから出力される検出
信号を入力して、所定の演算を行って変位データ、つま
り、電気光学偏向器3への印加電圧と光ビームの副走査
方向の照射位置の変位量の関係を算出し、この変位デー
タでルックアップテーブル24の内容を更新する。
【0030】このようにして試験モードが終了すると、
次に画像形成サイクルを開始する。まず、画像処理部9
が外部ホスト等から画像データを入力すると、画像デー
タ変換部19がその画像データの一定領域の画素情報に
基づく画素パターンに応じたドット形成位置情報やドッ
トサイズ情報をルックアップテーブル18から読み出
し、画像データ、参照信号選択信号、及び副走査変位量
指示信号に変換する。
次に画像形成サイクルを開始する。まず、画像処理部9
が外部ホスト等から画像データを入力すると、画像デー
タ変換部19がその画像データの一定領域の画素情報に
基づく画素パターンに応じたドット形成位置情報やドッ
トサイズ情報をルックアップテーブル18から読み出
し、画像データ、参照信号選択信号、及び副走査変位量
指示信号に変換する。
【0031】画像データはD/A変換器20でD/A変
換され、更に画像データ補正部21で所定の補正処理が
施された後、アナログ画像データとして比較器23に入
力する。また、参照信号選択信号は参照信号発生器22
に入力する。参照信号発生器22は、入力した参照信号
選択信号に基づいて図7の(a) 、図8の(a) 、及び図9
の(a) に示すような周期の等しい三角波と2種類の鋸歯
状波の参照信号aの中から1つの参照信号を比較器23
に出力する。
換され、更に画像データ補正部21で所定の補正処理が
施された後、アナログ画像データとして比較器23に入
力する。また、参照信号選択信号は参照信号発生器22
に入力する。参照信号発生器22は、入力した参照信号
選択信号に基づいて図7の(a) 、図8の(a) 、及び図9
の(a) に示すような周期の等しい三角波と2種類の鋸歯
状波の参照信号aの中から1つの参照信号を比較器23
に出力する。
【0032】図7の(a) 、図8の(a) 、及び図9の(a)
は比較器23の入力を示し、比較器23は選択された参
照信号aとアナログ画像データbを比較し、図7の(b)
、図8の(b) 、及び図9の(b) に示すようなレーザ変
調信号をレーザ制御部11に出力する。3つの参照信号
のうちから1つの選択信号を選択してアナログ画像デー
タと比較することによって画素内における画像形成領域
が異なっており、図7の(a) の参照信号aでは中央、図
8の(a) の参照信号aでは右側、図9の(a) の参照信号
aでは左側に画像形成領域が位置している。
は比較器23の入力を示し、比較器23は選択された参
照信号aとアナログ画像データbを比較し、図7の(b)
、図8の(b) 、及び図9の(b) に示すようなレーザ変
調信号をレーザ制御部11に出力する。3つの参照信号
のうちから1つの選択信号を選択してアナログ画像デー
タと比較することによって画素内における画像形成領域
が異なっており、図7の(a) の参照信号aでは中央、図
8の(a) の参照信号aでは右側、図9の(a) の参照信号
aでは左側に画像形成領域が位置している。
【0033】レーザ制御部11はこのようなレーザ変調
信号が入力されると、半導体レーザ1からレーザ変調信
号に応じて変調された光ビームを出射させる。
信号が入力されると、半導体レーザ1からレーザ変調信
号に応じて変調された光ビームを出射させる。
【0034】一方、副走査変位量指示信号は電気光学偏
向器制御部10に入力され、電気光学偏向器制御部10
の制御信号発生部28がルックアップテーブル24の変
位データを参照して、副走査変位量指示信号の変位量が
実際に感光体ドラム7上で得られるような制御信号を電
気光学偏向器3に出力する。
向器制御部10に入力され、電気光学偏向器制御部10
の制御信号発生部28がルックアップテーブル24の変
位データを参照して、副走査変位量指示信号の変位量が
実際に感光体ドラム7上で得られるような制御信号を電
気光学偏向器3に出力する。
【0035】電気光学偏向器3は制御信号を入力する
と、光ビームを副走査方向に制御信号に応じた偏向量だ
け偏向させる。偏向された光ビームはコリメートレンズ
4で平行ビームとなった後、ポリゴンミラー5で反射偏
向され、fθレンズ6を介して感光体ドラム7上の所定
の主走査ラインを走査する。このとき、画像形成サイク
ル前に予め測定した、電気光学偏向器3の制御量と感光
体ドラム7上の光ビーム照射位置の変位量の関係に基づ
いて光ビームを副走査方向に偏向させているため、ジャ
ギーの低減が果たせるような光ビームの照射位置制御を
確実に行うことができる。また、何らかの原因で副走査
方向変位量と記憶していた制御信号との関係が変化して
も、画像形成開始時にルックアップテーブル24を更新
してその関係が記憶されるため、その関係を修正しなが
ら常に適確な補正を行うことができる。
と、光ビームを副走査方向に制御信号に応じた偏向量だ
け偏向させる。偏向された光ビームはコリメートレンズ
4で平行ビームとなった後、ポリゴンミラー5で反射偏
向され、fθレンズ6を介して感光体ドラム7上の所定
の主走査ラインを走査する。このとき、画像形成サイク
ル前に予め測定した、電気光学偏向器3の制御量と感光
体ドラム7上の光ビーム照射位置の変位量の関係に基づ
いて光ビームを副走査方向に偏向させているため、ジャ
ギーの低減が果たせるような光ビームの照射位置制御を
確実に行うことができる。また、何らかの原因で副走査
方向変位量と記憶していた制御信号との関係が変化して
も、画像形成開始時にルックアップテーブル24を更新
してその関係が記憶されるため、その関係を修正しなが
ら常に適確な補正を行うことができる。
【0036】なお、以上の実施の形態において、複数の
基準変位量指示信号を電気光学偏向器3に与え、その結
果生じた副走査方向における光ビームの照射位置の変位
量を照射位置検出センサ8A、8Bで計測し、それらの
情報を用いて変位データ演算部29が変位データを演算
した方がより精度の高い補正が可能となる。
基準変位量指示信号を電気光学偏向器3に与え、その結
果生じた副走査方向における光ビームの照射位置の変位
量を照射位置検出センサ8A、8Bで計測し、それらの
情報を用いて変位データ演算部29が変位データを演算
した方がより精度の高い補正が可能となる。
【0037】また、本実施の形態においては、感光体ド
ラム上の光ビームの副走査方向の変位量の検出に、感光
体ドラム7の有効走査範囲外の走査開始位置側と走査終
了位置側に照射位置センサ8A、8Bを配置し、両者の
検出信号をもとに演算を行っているが、何方か一方の検
出信号だけを用いても良い。但し、より精度の高い補正
を行おうとするのであれば、両者の検出信号をもとに演
算を行いデータを求める方がより好ましい。なぜなら、
図10の(a) に示すように、主走査方向における走査ラ
インL1 に対して光ビームの走査ラインL2 が平行でな
い場合にも、それが平行となるような補正条件を求める
ことができ、その補正条件下で各走査位置におけるより
精度の高い副走査方向の補正が可能になるからである。
これは照射位置センサ8A、8Bからの出力をもとに感
光体ドラム7上の各走査位置における副走査方向の変位
量を変位データ演算部29で求め(図10の(b))、ルッ
クアップテーブル24にデータとして持たせることで実
現することができる。
ラム上の光ビームの副走査方向の変位量の検出に、感光
体ドラム7の有効走査範囲外の走査開始位置側と走査終
了位置側に照射位置センサ8A、8Bを配置し、両者の
検出信号をもとに演算を行っているが、何方か一方の検
出信号だけを用いても良い。但し、より精度の高い補正
を行おうとするのであれば、両者の検出信号をもとに演
算を行いデータを求める方がより好ましい。なぜなら、
図10の(a) に示すように、主走査方向における走査ラ
インL1 に対して光ビームの走査ラインL2 が平行でな
い場合にも、それが平行となるような補正条件を求める
ことができ、その補正条件下で各走査位置におけるより
精度の高い副走査方向の補正が可能になるからである。
これは照射位置センサ8A、8Bからの出力をもとに感
光体ドラム7上の各走査位置における副走査方向の変位
量を変位データ演算部29で求め(図10の(b))、ルッ
クアップテーブル24にデータとして持たせることで実
現することができる。
【0038】更に、ルックアップテーブル24に記憶さ
れる変位データとしては、ポリゴンミラーの複数の反射
面にそれぞれ対応したデータを格納することが面倒れ等
の各面におけるばらつき等から考えて望ましいが、各面
の平均値を計算しそれを代表値として変位データとして
ルックアップテーブル24に格納しても良い。
れる変位データとしては、ポリゴンミラーの複数の反射
面にそれぞれ対応したデータを格納することが面倒れ等
の各面におけるばらつき等から考えて望ましいが、各面
の平均値を計算しそれを代表値として変位データとして
ルックアップテーブル24に格納しても良い。
【0039】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明の光ビーム走
査装置によると、画像形成サイクル前に予め測定した、
光ビーム偏向手段の副走査方向の偏向量と像担持体上の
光ビーム照射位置の副走査方向の変位量の関係に基づい
て光ビーム偏向手段の偏向量を制御しているため、制御
系を複雑化させることなくポリゴンミラーの経時変化や
一時的な外乱等によって発生する光ビームの照射位置の
変動を補正して、ジャギーを確実に低減することができ
る。
査装置によると、画像形成サイクル前に予め測定した、
光ビーム偏向手段の副走査方向の偏向量と像担持体上の
光ビーム照射位置の副走査方向の変位量の関係に基づい
て光ビーム偏向手段の偏向量を制御しているため、制御
系を複雑化させることなくポリゴンミラーの経時変化や
一時的な外乱等によって発生する光ビームの照射位置の
変動を補正して、ジャギーを確実に低減することができ
る。
【図1】本発明の第1の実施の形態を示す説明図。
【図2】本発明の第1の実施の形態を示す説明図。
【図3】第1の実施の形態に係る電気光学偏向器の構成
を示す説明図。
を示す説明図。
【図4】第1の実施の形態に係る画像処理部の構成を示
す説明図。
す説明図。
【図5】第1の実施の形態に係る電気光学偏向器制御部
の構成を示す説明図。
の構成を示す説明図。
【図6】第1の実施の形態に係る変位データを示す説明
図。
図。
【図7】第1の実施の形態に係るレーザ変調信号の生成
方法を示す説明図。
方法を示す説明図。
【図8】第1の実施の形態に係るレーザ変調信号の生成
方法を示す説明図。
方法を示す説明図。
【図9】第1の実施の形態に係るレーザ変調信号の生成
方法を示す説明図。
方法を示す説明図。
【図10】第1の実施の形態に係る光ビームの照射位置
検出方法を示す説明図。
検出方法を示す説明図。
【図11】光ビームの照射位置を画素内で制御しない場
合と制御した場合の露光パターンをそれぞれ示す説明
図。
合と制御した場合の露光パターンをそれぞれ示す説明
図。
【図12】光ビームの照射位置を画素内で制御しない場
合と制御した場合の露光パターンをそれぞれ示す説明
図。
合と制御した場合の露光パターンをそれぞれ示す説明
図。
【図13】光ビームの副走査方向の照射位置を補正した
露光パターンと、同じ補正において副走査方向の照射位
置が変動した場合の露光パターンを示す説明図。
露光パターンと、同じ補正において副走査方向の照射位
置が変動した場合の露光パターンを示す説明図。
1 半導体レーザ 2 コリメートレンズ 3 電気光学偏向器 4 コリメートレンズ 5 ポリゴンミラー 6 fθレンズ 7 感光体ドラム 8A、8B 照射位置センサ 9 画像処理部 10 電気光学偏向器制御部 11 レーザ制御部 12 基板 13 チャンネル導波路 14 バッファ層 15 第1の電極 16 第2の電極 17A、17B ルチルプリズム 18 ルックアップテーブル 19 画像データ変換部 20 D/A変換器 21 画像データ補正部 22 参照信号発生器 23 比較器 24 ルックアップテーブル 25 制御部 26 情報更新部 27 セレクタ 28 制御信号発生部
Claims (4)
- 【請求項1】 副走査方向に所定の速度で移動する像担
持体をポリゴンミラーを含む光学系を介して画像信号に
よって変調された光ビームで主走査方向に走査して前記
像担持体に静電潜像を形成する光ビーム走査装置におい
て、 偏向信号を入力して前記光ビームを副走査方向に偏向さ
せる光ビーム偏向手段と、 前記光ビームの前記像担持体上の副走査方向の照射位置
を検出して前記光ビームの副走査方向の変位量を演算す
る検出演算手段と、 前記偏向信号に応じた前記光ビームの前記変位量を記憶
する記憶手段と、 前記光ビームの変位量の指令値を入力し、前記指令値に
応じた偏向信号を前記記憶手段の記憶内容に基づいて決
定して前記光ビーム偏向手段に出力する制御手段を備え
たことを特徴とする光ビーム走査装置。 - 【請求項2】 前記制御手段は、画像形成サイクル前
に、前記光ビーム偏向手段に前記偏向信号を出力して、
前記光ビームを副走査方向に偏向させ、前記検出演算手
段に前記像担持体上の前記光ビームの照射位置を検出さ
せて前記光ビームの副走査方向の変位量を演算させ、そ
の結果に基づいて前記記憶手段の前記記憶内容を更新す
る構成を有する請求項1の光ビーム走査装置。 - 【請求項3】 前記記憶手段は、前記ポリゴンミラーの
複数の反射面の各面毎に、前記偏向信号に応じた前記光
ビームの前記変位量を記憶している構成の請求項1の光
ビーム走査装置。 - 【請求項4】 前記記憶手段は、前記ポリゴンミラーの
複数の反射面の各面毎に演算された複数の前記偏向信号
に応じた複数の前記光ビームの前記変位量の平均値を記
憶している構成の請求項1の光ビーム走査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2707296A JPH09216412A (ja) | 1996-02-14 | 1996-02-14 | 光ビーム走査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2707296A JPH09216412A (ja) | 1996-02-14 | 1996-02-14 | 光ビーム走査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09216412A true JPH09216412A (ja) | 1997-08-19 |
Family
ID=12210874
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2707296A Pending JPH09216412A (ja) | 1996-02-14 | 1996-02-14 | 光ビーム走査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09216412A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106785868A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-05-31 | 中国电子科技集团公司第三十四研究所 | 一种激光偏振态控制稳定装置和控制稳定方法 |
| KR102154286B1 (ko) * | 2019-03-29 | 2020-09-09 | 애니모션텍 주식회사 | 레이저 이미징 장치 |
-
1996
- 1996-02-14 JP JP2707296A patent/JPH09216412A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106785868A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-05-31 | 中国电子科技集团公司第三十四研究所 | 一种激光偏振态控制稳定装置和控制稳定方法 |
| KR102154286B1 (ko) * | 2019-03-29 | 2020-09-09 | 애니모션텍 주식회사 | 레이저 이미징 장치 |
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