JPH09218371A - 静電写真装置のスキャナの鏡面追跡装置 - Google Patents
静電写真装置のスキャナの鏡面追跡装置Info
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- G02—OPTICS
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 感光面を一様な強度の光で照明して、高い画
質のプリントを生成するため、ポリゴンの鏡面をレーザ
ービームが追跡する、簡単で、安価な鏡面追跡装置を提
供する。 【解決手段】 本発明のラスタ出力スキャナは、電気信
号の関数である波長をもつレーザービームを放射するレ
ーザー１０２と、レーザーへ可変電気信号を加える信号
源１０６と、レーザービームを走査線状に掃引する回転
鏡面１１０と、レーザービームを受け取り、スポットを
形成するように回転する鏡面に向ける波長分散素子１０
８を備えている。前記スポットが鏡面の回転を追跡する
ように、波長分散素子１０８は配置され且つ信号源１０
６がレーザー１０２に加える電気信号を変化させてい
る。
質のプリントを生成するため、ポリゴンの鏡面をレーザ
ービームが追跡する、簡単で、安価な鏡面追跡装置を提
供する。 【解決手段】 本発明のラスタ出力スキャナは、電気信
号の関数である波長をもつレーザービームを放射するレ
ーザー１０２と、レーザーへ可変電気信号を加える信号
源１０６と、レーザービームを走査線状に掃引する回転
鏡面１１０と、レーザービームを受け取り、スポットを
形成するように回転する鏡面に向ける波長分散素子１０
８を備えている。前記スポットが鏡面の回転を追跡する
ように、波長分散素子１０８は配置され且つ信号源１０
６がレーザー１０２に加える電気信号を変化させてい
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鏡面追跡装置を有する
するスキャナ及び静電写真装置に関する。
するスキャナ及び静電写真装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】静電写真記録は、文書を複写又は印刷す
るため一般に使用される方法である。静電写真記録は、
ほぼ一様に帯電した感光体を原稿の光像にさらすことに
よって行われる。その光像に応じて、感光体は放電し、
原稿の静電潜像が感光体の表面に生成される。次に、静
電潜像にトナー粒子を付着させて、トナー像が形成され
る。次に、そのトナー像は、直接に、または中間の転写
処理のあと、シートなどの記録媒体へ転写される。次
に、熱および（又は）圧力を使用して転写したトナー像
が記録媒体へ定着される。感光体の表面から残留現像剤
が清掃されたあと、感光体の表面が再び帯電され、もう
１つの像を生成する準備が完了する。
るため一般に使用される方法である。静電写真記録は、
ほぼ一様に帯電した感光体を原稿の光像にさらすことに
よって行われる。その光像に応じて、感光体は放電し、
原稿の静電潜像が感光体の表面に生成される。次に、静
電潜像にトナー粒子を付着させて、トナー像が形成され
る。次に、そのトナー像は、直接に、または中間の転写
処理のあと、シートなどの記録媒体へ転写される。次
に、熱および（又は）圧力を使用して転写したトナー像
が記録媒体へ定着される。感光体の表面から残留現像剤
が清掃されたあと、感光体の表面が再び帯電され、もう
１つの像を生成する準備が完了する。
【０００３】以上は、典型的な白黒静電写真記録装置の
一般的な説明である。静電写真記録は、そのほかに、カ
ラー像を構成する各カラーについて上記プロセスを一度
づつ繰り返すことによって、カラー像を生成することが
できる。例えば、帯電した感光体を第１カラー（シア
ン）を表す光像にさらし、得られた静電潜像をシアント
ナー粒子で現像してシアン像を生成し、記録媒体へ転写
することができる。このプロセスを第２カラー（マゼン
タ）について、次に第３カラー（イエロー）について、
最後に第４カラー（黒色）について繰り返すことができ
る。各カラー像は重ね合わせて記録媒体へ転写され、記
録媒体の上に所望の複合トナー粉末像が生成される。
一般的な説明である。静電写真記録は、そのほかに、カ
ラー像を構成する各カラーについて上記プロセスを一度
づつ繰り返すことによって、カラー像を生成することが
できる。例えば、帯電した感光体を第１カラー（シア
ン）を表す光像にさらし、得られた静電潜像をシアント
ナー粒子で現像してシアン像を生成し、記録媒体へ転写
することができる。このプロセスを第２カラー（マゼン
タ）について、次に第３カラー（イエロー）について、
最後に第４カラー（黒色）について繰り返すことができ
る。各カラー像は重ね合わせて記録媒体へ転写され、記
録媒体の上に所望の複合トナー粉末像が生成される。
【０００４】静電写真記録装置は、原稿の像のビデオデ
ータ表現から永久的出力を作成するため、しだいにディ
ジタル技術を使用するようになった。その場合には、帯
電した感光面を露光して静電潜像を記録するために、ラ
スタ出力スキャナ（ＲＯＳ）を使用するのが有利であ
る。一般に、ラスタ出力スキャナはレーザービームを発
生するレーザーを備えている。レーザービームはビデオ
データ表現に従って変調される。
ータ表現から永久的出力を作成するため、しだいにディ
ジタル技術を使用するようになった。その場合には、帯
電した感光面を露光して静電潜像を記録するために、ラ
スタ出力スキャナ（ＲＯＳ）を使用するのが有利であ
る。一般に、ラスタ出力スキャナはレーザービームを発
生するレーザーを備えている。レーザービームはビデオ
データ表現に従って変調される。
【０００５】ラスタ出力スキャナの場合、ラスタ掃引さ
れるスポットが感光面をほぼ一様な強度で照明する
（「オン」にされたとき）ことが大切である。さもなけ
れば、質の悪いプリントができるであろう。一般に、ラ
スタ出力スキャナのポリゴンは本質的に一定の角速度で
回転される。ラスタ出力スキャナは、一般に、ポリゴン
が回転するときポリゴンの鏡面から反射した光の強度が
著しく変化するのを防止するなんらかの方法を用いてい
る。１つの方法は回転する鏡面を光で過照明（over-fil
l)することである。すなわち、鏡面照明ビームを個々の
鏡面より大きくすることにより、２つまたはそれ以上の
鏡面を同時に照明することである。過照明の利点はより
小形の鏡面を使用できることであり、従って決められた
ポリゴン直径により多くの鏡面を組み込むことができ
る。これは高速印字にとっては有利である。しかし、過
照明ラスタ出力スキャナは、幾つかの鏡面を照明するた
めレーザービームが拡がるので、当然にレーザービーム
のかなりの部分が浪費されると考えられ、パワー効率が
比較的低いという欠点を有する。過照明ラスタ出力スキ
ャナのもう１つの欠点は比較的高価なことである。
れるスポットが感光面をほぼ一様な強度で照明する
（「オン」にされたとき）ことが大切である。さもなけ
れば、質の悪いプリントができるであろう。一般に、ラ
スタ出力スキャナのポリゴンは本質的に一定の角速度で
回転される。ラスタ出力スキャナは、一般に、ポリゴン
が回転するときポリゴンの鏡面から反射した光の強度が
著しく変化するのを防止するなんらかの方法を用いてい
る。１つの方法は回転する鏡面を光で過照明（over-fil
l)することである。すなわち、鏡面照明ビームを個々の
鏡面より大きくすることにより、２つまたはそれ以上の
鏡面を同時に照明することである。過照明の利点はより
小形の鏡面を使用できることであり、従って決められた
ポリゴン直径により多くの鏡面を組み込むことができ
る。これは高速印字にとっては有利である。しかし、過
照明ラスタ出力スキャナは、幾つかの鏡面を照明するた
めレーザービームが拡がるので、当然にレーザービーム
のかなりの部分が浪費されると考えられ、パワー効率が
比較的低いという欠点を有する。過照明ラスタ出力スキ
ャナのもう１つの欠点は比較的高価なことである。
【０００６】ポリゴンが回転するときポリゴンの鏡面か
らの光の強度が著しく変化するのを防止するもう１つの
方法は、鏡面を不足照明(under-fill)することである。
不足照明式ラスタ出力スキャナでは、鏡面を照明するレ
ーザービームは鏡面の断面積より小さい断面積をもつよ
うに調整される。この方式では、走査の間、ほとんど全
部のレーザー出力パワーを利用できる。しかし、不足照
明式装置はより大きな鏡面を必要とするので、決められ
たポリゴン直径及びモーター回転速度の場合、装置の印
刷速度はより遅くなる。
らの光の強度が著しく変化するのを防止するもう１つの
方法は、鏡面を不足照明(under-fill)することである。
不足照明式ラスタ出力スキャナでは、鏡面を照明するレ
ーザービームは鏡面の断面積より小さい断面積をもつよ
うに調整される。この方式では、走査の間、ほとんど全
部のレーザー出力パワーを利用できる。しかし、不足照
明式装置はより大きな鏡面を必要とするので、決められ
たポリゴン直径及びモーター回転速度の場合、装置の印
刷速度はより遅くなる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上に述べた不足照明お
よび過照明式ラスタ出力スキャナに関する問題が、鏡面
追跡の方法をもたらした。鏡面追跡においては、鏡面を
照明するレーザービームの断面積は鏡面の断面積より小
さく、そしてレーザービームによって各鏡面上に形成さ
れるスポットの位置は鏡面が回転するとき照明された鏡
面を追従するように調整される。鏡面追跡装置において
は、少なくとも感光面上のスポットが感光面の領域を横
切って掃引する（潜像を生成する）のに必要な時間間隔
に等しい時間の間、レーザービームはアクティブな偏向
鏡面の上にある。
よび過照明式ラスタ出力スキャナに関する問題が、鏡面
追跡の方法をもたらした。鏡面追跡においては、鏡面を
照明するレーザービームの断面積は鏡面の断面積より小
さく、そしてレーザービームによって各鏡面上に形成さ
れるスポットの位置は鏡面が回転するとき照明された鏡
面を追従するように調整される。鏡面追跡装置において
は、少なくとも感光面上のスポットが感光面の領域を横
切って掃引する（潜像を生成する）のに必要な時間間隔
に等しい時間の間、レーザービームはアクティブな偏向
鏡面の上にある。
【０００８】鏡面追跡装置は、高速度および光学的効率
には有利であるが、追跡を行うために多くの構成要素を
必要とするので、かなり複雑になりがちである。
には有利であるが、追跡を行うために多くの構成要素を
必要とするので、かなり複雑になりがちである。
【０００９】精密レンズの使用は、高品質の光学素子を
必要とするばかりでなく、鏡面上のレーザービームの位
置を調整するため必要な非常に精密な機械的制御を得る
ためそれらのレンズの位置決めの厳しい制御を必要とす
ることを、この分野の専門家は理解されるであろう。 X
erox Model 9700 に用いられている音響光学式鏡面追跡
は、ガスレーザーを変調するため、音響光学式変調器、
種々の光学素子、ｒｆエレクトロニクス（高周波電子素
子）、およびパワーアンプを使用している。これらの素
子を変調レーザーダイオードを使用する装置に組み込む
ことは、かなりめんどうである。さらに、高品質の光学
素子は、比較的高価であり、また上質の走査ビームを発
生し、位置決めするため正確な高周波数信号発生器と関
連エレクトロニクス（電子素子）を必要とする。
必要とするばかりでなく、鏡面上のレーザービームの位
置を調整するため必要な非常に精密な機械的制御を得る
ためそれらのレンズの位置決めの厳しい制御を必要とす
ることを、この分野の専門家は理解されるであろう。 X
erox Model 9700 に用いられている音響光学式鏡面追跡
は、ガスレーザーを変調するため、音響光学式変調器、
種々の光学素子、ｒｆエレクトロニクス（高周波電子素
子）、およびパワーアンプを使用している。これらの素
子を変調レーザーダイオードを使用する装置に組み込む
ことは、かなりめんどうである。さらに、高品質の光学
素子は、比較的高価であり、また上質の走査ビームを発
生し、位置決めするため正確な高周波数信号発生器と関
連エレクトロニクス（電子素子）を必要とする。
【００１０】従って、鏡面追跡を実行する新規な方法お
よび装置が要望されている。
よび装置が要望されている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、以下の特徴を
有する改良型のラスタ出力スキャナと、ラスタ出力スキ
ャナを使用する改良型の静電写真プリンタを提供する。
鏡面追跡は、電子的に調整できる波長をもつレーザービ
ームを放射する半導体レーザーを使用して行われる。レ
ーザービームは、波長分散素子によって回転ポリゴンの
鏡面に向けられる。波長分散素子、例えば回析格子また
はプリズムは、波長の変化をレーザービームの角度の変
化へ変換する。ポリゴンが回転するときレーザービーム
が鏡面を追跡するスポットを鏡面上に形成するように、
波長分散素子が配置されていて、レーザーからのレーザ
ービームの波長が系統的に変えられる。
有する改良型のラスタ出力スキャナと、ラスタ出力スキ
ャナを使用する改良型の静電写真プリンタを提供する。
鏡面追跡は、電子的に調整できる波長をもつレーザービ
ームを放射する半導体レーザーを使用して行われる。レ
ーザービームは、波長分散素子によって回転ポリゴンの
鏡面に向けられる。波長分散素子、例えば回析格子また
はプリズムは、波長の変化をレーザービームの角度の変
化へ変換する。ポリゴンが回転するときレーザービーム
が鏡面を追跡するスポットを鏡面上に形成するように、
波長分散素子が配置されていて、レーザーからのレーザ
ービームの波長が系統的に変えられる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、特定の応用について本発明
を説明する。ここに開示した原理は、本発明の精神およ
び範囲から逸脱せずに、他の実施例にも適用することが
できることを理解されたい。従って、本発明は、記載し
た特定の実施例に限定されるべきでなく、ここに開示し
た原理および特徴と矛盾しない最も広い範囲が与えられ
るべきである。
を説明する。ここに開示した原理は、本発明の精神およ
び範囲から逸脱せずに、他の実施例にも適用することが
できることを理解されたい。従って、本発明は、記載し
た特定の実施例に限定されるべきでなく、ここに開示し
た原理および特徴と矛盾しない最も広い範囲が与えられ
るべきである。
【００１３】図１は、後で説明するように本発明の原理
を組み込んだ単一パス４色電子写真プリンタ８を示す。
プリンタ８は、活性マトリックス感光体１０（感光面を
有し、矢印１２の方向に動く）の形をした電荷保持表面
を有する。駆動ローラー１４と２個のテンションローラ
ー１６，１８のまわりに感光体が取り付けられ、駆動ロ
ーラー１４を駆動モーター２０で回転させることによっ
て、感光体の動きが得られる。
を組み込んだ単一パス４色電子写真プリンタ８を示す。
プリンタ８は、活性マトリックス感光体１０（感光面を
有し、矢印１２の方向に動く）の形をした電荷保持表面
を有する。駆動ローラー１４と２個のテンションローラ
ー１６，１８のまわりに感光体が取り付けられ、駆動ロ
ーラー１４を駆動モーター２０で回転させることによっ
て、感光体の動きが得られる。
【００１４】感光体が動くと、その各部分が以下説明す
る各処理部を通過する。便宜上、像領域と呼ばれる感光
体の複数の区間は同一である。各像領域は、現像された
像を生成するためにいろいろな処理部によって処理され
る感光体の部分である。感光体は多くの像領域をもつこ
とができるが、各像領域は同じやり方で処理されるの
で、１つの像領域の処理を説明すれば、プリンタの動作
を十分に説明できる。
る各処理部を通過する。便宜上、像領域と呼ばれる感光
体の複数の区間は同一である。各像領域は、現像された
像を生成するためにいろいろな処理部によって処理され
る感光体の部分である。感光体は多くの像領域をもつこ
とができるが、各像領域は同じやり方で処理されるの
で、１つの像領域の処理を説明すれば、プリンタの動作
を十分に説明できる。
【００１５】感光体１０が動くと、第１像領域が第１コ
ロナ発生コロトロン２２を通過し、第２像領域が第２コ
ロナ発生コロトロン２４を通過し、第３像領域が第３コ
ロナ発生コロトロン２６を通過し、第４像領域が第４コ
ロナ発生コロトロン２８を通過する。各コロトロンは対
応する像領域を比較的高い、ほぼ一様な電位（例えば約
−５００ボルト）に帯電させる。像領域は負に帯電され
ると述べたが、もしプリンタの他の関連する部分の帯電
レベルと極性を適当に変更すれば、像領域を正に帯電さ
せることができる。電源（図示せず）は種々のコロトロ
ンおよび他の装置（後で説明する）に、それらが意図し
た機能を実行することができるように、電力を供給す
る。
ロナ発生コロトロン２２を通過し、第２像領域が第２コ
ロナ発生コロトロン２４を通過し、第３像領域が第３コ
ロナ発生コロトロン２６を通過し、第４像領域が第４コ
ロナ発生コロトロン２８を通過する。各コロトロンは対
応する像領域を比較的高い、ほぼ一様な電位（例えば約
−５００ボルト）に帯電させる。像領域は負に帯電され
ると述べたが、もしプリンタの他の関連する部分の帯電
レベルと極性を適当に変更すれば、像領域を正に帯電さ
せることができる。電源（図示せず）は種々のコロトロ
ンおよび他の装置（後で説明する）に、それらが意図し
た機能を実行することができるように、電力を供給す
る。
【００１６】コロトロンを通過したあと、帯電した第
１、第２、第３、および第４像領域はそれぞれレーザー
をベースとするラスタ出力スキャナ３０，３２，３４，
３６によって露光される。各ラスタ出力スキャナは次に
説明する図２に示したＲＯＳ装置１００に従う。いろい
ろなラスタ出力スキャナはそれぞれ、感光体１０が方向
１２に進んでいる間に、変調されたレーザービームを高
速走査（主走査）方向に像領域を横切って掃引する。各
ラスタ出力スキャナは異なるカラー像の光表現でその像
領域を露光する。例えば、ラスタ出力スキャナ３０は黒
色像の光表現で第１像領域を露光することができ、ラス
タ出力スキャナ３２はシアン像の光表現で第２像領域を
露光することができ、ラスタ出力スキャナ３４はイエロ
ー像の光表現で第３像領域を露光することができ、ラス
タ出力スキャナ３６はマゼンタ像の光表現で第４像領域
を露光することができる。それらの光表現は、コントロ
ーラ４６からラスタ駆動電流ライン３８，４０，４２，
４４を通してラスタ出力スキャナ３０，３２，３４，３
６へ加えられたレーザー電流駆動信号によって得られ
る。
１、第２、第３、および第４像領域はそれぞれレーザー
をベースとするラスタ出力スキャナ３０，３２，３４，
３６によって露光される。各ラスタ出力スキャナは次に
説明する図２に示したＲＯＳ装置１００に従う。いろい
ろなラスタ出力スキャナはそれぞれ、感光体１０が方向
１２に進んでいる間に、変調されたレーザービームを高
速走査（主走査）方向に像領域を横切って掃引する。各
ラスタ出力スキャナは異なるカラー像の光表現でその像
領域を露光する。例えば、ラスタ出力スキャナ３０は黒
色像の光表現で第１像領域を露光することができ、ラス
タ出力スキャナ３２はシアン像の光表現で第２像領域を
露光することができ、ラスタ出力スキャナ３４はイエロ
ー像の光表現で第３像領域を露光することができ、ラス
タ出力スキャナ３６はマゼンタ像の光表現で第４像領域
を露光することができる。それらの光表現は、コントロ
ーラ４６からラスタ駆動電流ライン３８，４０，４２，
４４を通してラスタ出力スキャナ３０，３２，３４，３
６へ加えられたレーザー電流駆動信号によって得られ
る。
【００１７】コントローラ４６はビデオ情報および（ま
たは）走査開始信号を受け取り、処理して、いろいろな
スキャナへ加えるレーザー電流駆動信号を生成する。ビ
デオ情報は生成する複合イメージのディジタル表現を含
んでいる。そのビデオ情報は、コンピュータ、ファクシ
ミリ装置、またはラスタ入力スキャナを含む、多くの信
号源すなわちソースのどれからでもよい。走査開始信号
はレーザービームが所定の位置にあることをコンピュー
タに知らせる。所望の潜像は、ビデオ情報をレーザー電
流駆動信号にデコードすることによって、そしてレーザ
ービームが像領域を横切って走査するとき種々のスキャ
ナへのレーザー電流駆動信号の印加をレーザービームの
位置と同期化することによって、像領域上に生成でき
る。
たは）走査開始信号を受け取り、処理して、いろいろな
スキャナへ加えるレーザー電流駆動信号を生成する。ビ
デオ情報は生成する複合イメージのディジタル表現を含
んでいる。そのビデオ情報は、コンピュータ、ファクシ
ミリ装置、またはラスタ入力スキャナを含む、多くの信
号源すなわちソースのどれからでもよい。走査開始信号
はレーザービームが所定の位置にあることをコンピュー
タに知らせる。所望の潜像は、ビデオ情報をレーザー電
流駆動信号にデコードすることによって、そしてレーザ
ービームが像領域を横切って走査するとき種々のスキャ
ナへのレーザー電流駆動信号の印加をレーザービームの
位置と同期化することによって、像領域上に生成でき
る。
【００１８】対応するスキャナを通過したあと、露光し
た第１、第２、第３、および第４像領域はそれぞれ第
１、第２、第３、および第４現像部６０，６２，６４，
６６において現像される。第１現像部６０は第１カラー
（黒色）の負に帯電したトナーを第１像領域の上に運
び、第２現像部６２は第２カラー（シアン）の負に帯電
したトナーを第１像領域の上に運び、第３現像部６４は
第３カラー（イエロー）の負に帯電したトナーを第３像
領域の上に運び、第４現像部６６は第４カラー（マゼン
タ）の負に帯電したトナーを第４像領域の上に運ぶ。現
像剤は像領域のより弱い負部分へ吸引され、より強い負
部分によって反発される。その結果、感光体１０の上に
４つのトナー像が生じる。
た第１、第２、第３、および第４像領域はそれぞれ第
１、第２、第３、および第４現像部６０，６２，６４，
６６において現像される。第１現像部６０は第１カラー
（黒色）の負に帯電したトナーを第１像領域の上に運
び、第２現像部６２は第２カラー（シアン）の負に帯電
したトナーを第１像領域の上に運び、第３現像部６４は
第３カラー（イエロー）の負に帯電したトナーを第３像
領域の上に運び、第４現像部６６は第４カラー（マゼン
タ）の負に帯電したトナーを第４像領域の上に運ぶ。現
像剤は像領域のより弱い負部分へ吸引され、より強い負
部分によって反発される。その結果、感光体１０の上に
４つのトナー像が生じる。
【００１９】現像後、トナーが付着した像領域は転写部
７０へ順次へ進む。いろいろなトナー像は、多くの周知
の技法のどれかを使用して重ね合わされ、所望の複合像
が生成される。その複合像は、そのあとコピーシート７
２へ永久に固着される。転写部７０においてトナー層が
転写されたあと、清掃部８０において、像領域から残留
トナー、その他の破砕屑が清掃される。像領域は、その
あと別の潜像を生成する準備がなされる。
７０へ順次へ進む。いろいろなトナー像は、多くの周知
の技法のどれかを使用して重ね合わされ、所望の複合像
が生成される。その複合像は、そのあとコピーシート７
２へ永久に固着される。転写部７０においてトナー層が
転写されたあと、清掃部８０において、像領域から残留
トナー、その他の破砕屑が清掃される。像領域は、その
あと別の潜像を生成する準備がなされる。
【００２０】以上、他の装置と同様に、本発明を組み入
れるのに適した単一パス４色静電写真プリンタを一般的
に説明した。本発明はラスタ出力スキャナにおける鏡面
追跡に関するものである。
れるのに適した単一パス４色静電写真プリンタを一般的
に説明した。本発明はラスタ出力スキャナにおける鏡面
追跡に関するものである。
【００２１】次に図２に、本発明の原理と一致するラス
タ出力スキャナ１００を単純化した形で示す。ラスタ出
力スキャナ１００は電子的に調節できる可変波長の半導
体レーザーダイオード１０２を含んでいる。ラスタ出力
スキャナ１００の可変波長半導体レーザーダイオード１
０２はレーザービーム１０４を出力する分布ブラッグ反
射レーザーである。レーザーダイオードはコントローラ
４６（図１参照）からのビデオデータと、ソース（信号
源）１０６からの電気信号（本例では、電圧としている
が、電流が好ましいことがある）とによってビデオ変調
される。信号源すなわちソース１０６は、レーザービー
ムの走査開始位置に関するコントローラ情報を受け取
る。
タ出力スキャナ１００を単純化した形で示す。ラスタ出
力スキャナ１００は電子的に調節できる可変波長の半導
体レーザーダイオード１０２を含んでいる。ラスタ出力
スキャナ１００の可変波長半導体レーザーダイオード１
０２はレーザービーム１０４を出力する分布ブラッグ反
射レーザーである。レーザーダイオードはコントローラ
４６（図１参照）からのビデオデータと、ソース（信号
源）１０６からの電気信号（本例では、電圧としている
が、電流が好ましいことがある）とによってビデオ変調
される。信号源すなわちソース１０６は、レーザービー
ムの走査開始位置に関するコントローラ情報を受け取
る。
【００２２】レーザービーム１０４は波長分散素子１０
８を通過してポリゴン１１１の鏡面１１０に当たる。波
長分散素子１０８は透過回析格子であるが、一定の応用
においては、他の形式の波長分散素子、例えば反射回析
格子またはプラスチックまたはガラスのプリズムが好ま
しいことがある。ポリゴン１１１は矢印１１２の方向に
回転すると仮定する。レーザービームの光路は非常に単
純化してあることに注意されたい。実際には、レーザー
ビームを鏡面１１０上の比較的小さいスポットに、次に
感光表面上の比較的小さいスポットに集束するため、ビ
ーム集束光学素子がポリゴンの前後の光路内に配置され
るであろう。個々の応用しだいで、それらの光学素子に
よって別の光学的機能を得ることができるかも知れない
が、それらの素子は周知であるから、混乱を避けるため
図２に示してない。
８を通過してポリゴン１１１の鏡面１１０に当たる。波
長分散素子１０８は透過回析格子であるが、一定の応用
においては、他の形式の波長分散素子、例えば反射回析
格子またはプラスチックまたはガラスのプリズムが好ま
しいことがある。ポリゴン１１１は矢印１１２の方向に
回転すると仮定する。レーザービームの光路は非常に単
純化してあることに注意されたい。実際には、レーザー
ビームを鏡面１１０上の比較的小さいスポットに、次に
感光表面上の比較的小さいスポットに集束するため、ビ
ーム集束光学素子がポリゴンの前後の光路内に配置され
るであろう。個々の応用しだいで、それらの光学素子に
よって別の光学的機能を得ることができるかも知れない
が、それらの素子は周知であるから、混乱を避けるため
図２に示してない。
【００２３】本発明の原理に従って、走査線の時間間隔
の間、波長分散素子を通過したレーザービームが移動中
のポリゴン鏡面を追跡するように、半導体レーザーダイ
オードの波長が調節される。すなわち、少なくとも感光
面上のスポットが像領域内で走査線を描いている時間間
隔の間、電圧で誘起されるレーザービームの波長の変化
によって、波長分散素子を離れる光の角度を変化させ
る。この光の角度を変化は、回転している鏡面上のスポ
ットが鏡面の変化する位置と一緒に動き、そのスポット
が実質上鏡面上のその位置にロックしたように、行われ
る。
の間、波長分散素子を通過したレーザービームが移動中
のポリゴン鏡面を追跡するように、半導体レーザーダイ
オードの波長が調節される。すなわち、少なくとも感光
面上のスポットが像領域内で走査線を描いている時間間
隔の間、電圧で誘起されるレーザービームの波長の変化
によって、波長分散素子を離れる光の角度を変化させ
る。この光の角度を変化は、回転している鏡面上のスポ
ットが鏡面の変化する位置と一緒に動き、そのスポット
が実質上鏡面上のその位置にロックしたように、行われ
る。
【００２４】図２は、２つの異なる時間、鎖線で示した
レーザービーム１０４′と点線で示したポリゴン１１
１′を有する時間と、実線で示した時間における波長分
散素子からのレーザービーム１０４とポリゴン１１１を
示すことにより、上に述べた原理を明らかにする。点線
及び鎖線（以下まとめて点線という）は実線の時間より
早い時間におけるレーザービームとポリゴンを示す。そ
の早い時間に、半導体レーザーダイオード１０２に印加
される電圧は第１電圧である。その第１電圧はレーザー
ビームの波長を第１波長にする。その第１波長のレーザ
ービームと波長分散素子との相互作用によって、レーザ
ービーム１０４′は鏡面１１０′の上に偏向され、鏡面
のほぼ中心にスポットが生じる。鏡面が回転すると、半
導体ダイオードに印加される電圧が変化し、レーザービ
ームの波長が変化するので、レーザービームと波長分散
素子との相互作用によって、レーザービームの偏向角が
変化し、レーザービームは鏡面の中心から動かない。例
えば、第２時間では、半導体ダイオードへ印加された第
２電圧によって、レーザービーム１０４′は、波長分散
素子がレーザービームを偏向させて、スポットを鏡面１
１０の中心に固定するような波長をもつ。
レーザービーム１０４′と点線で示したポリゴン１１
１′を有する時間と、実線で示した時間における波長分
散素子からのレーザービーム１０４とポリゴン１１１を
示すことにより、上に述べた原理を明らかにする。点線
及び鎖線（以下まとめて点線という）は実線の時間より
早い時間におけるレーザービームとポリゴンを示す。そ
の早い時間に、半導体レーザーダイオード１０２に印加
される電圧は第１電圧である。その第１電圧はレーザー
ビームの波長を第１波長にする。その第１波長のレーザ
ービームと波長分散素子との相互作用によって、レーザ
ービーム１０４′は鏡面１１０′の上に偏向され、鏡面
のほぼ中心にスポットが生じる。鏡面が回転すると、半
導体ダイオードに印加される電圧が変化し、レーザービ
ームの波長が変化するので、レーザービームと波長分散
素子との相互作用によって、レーザービームの偏向角が
変化し、レーザービームは鏡面の中心から動かない。例
えば、第２時間では、半導体ダイオードへ印加された第
２電圧によって、レーザービーム１０４′は、波長分散
素子がレーザービームを偏向させて、スポットを鏡面１
１０の中心に固定するような波長をもつ。
【００２５】図３は、電圧源、レーザービームの波長、
およびポリゴンの位置の理想化した相互作用を図式で示
す。Ｘ軸は２つの走査線の時間間隔に相当する時間間隔
を表す。第１走査線の時間間隔の開始点では、半導体レ
ーザーダイオードに印加される電圧は零であるとする。
この電圧では、レーザーダイオードは最小波長を生成
し、レーザービームは波長分散素子によって最小限度に
偏向され、スポットは鏡面の中心にある。ポリゴンが回
転すると、半導体ダイオードに印加される電圧が増加
し、レーザーの波長が増加して、スポットが鏡面の中心
から動かないようにロックされつつ、偏向角が増加す
る。この相互作用は、ポリゴンが第１走査線の端まで回
転するまで続く。その時点で、電圧源からの電圧は零ま
で低下し、レーザービームの波長および偏向角はそれぞ
れの最小位置へ戻る。この時点で、別の鏡面の中心にス
ポットが生成され、上記プロセスが繰り返される。図３
に示した相互作用は理想化してある。実際には、相互作
用はたぶん非常に複雑であり、ことによると非線形であ
り、そして温度または材料またはその両方に依存してい
そうである。特に、実際の装置では、画素と画素の均一
性を維持するために走査線を線形化する必要があるかも
知れない。
およびポリゴンの位置の理想化した相互作用を図式で示
す。Ｘ軸は２つの走査線の時間間隔に相当する時間間隔
を表す。第１走査線の時間間隔の開始点では、半導体レ
ーザーダイオードに印加される電圧は零であるとする。
この電圧では、レーザーダイオードは最小波長を生成
し、レーザービームは波長分散素子によって最小限度に
偏向され、スポットは鏡面の中心にある。ポリゴンが回
転すると、半導体ダイオードに印加される電圧が増加
し、レーザーの波長が増加して、スポットが鏡面の中心
から動かないようにロックされつつ、偏向角が増加す
る。この相互作用は、ポリゴンが第１走査線の端まで回
転するまで続く。その時点で、電圧源からの電圧は零ま
で低下し、レーザービームの波長および偏向角はそれぞ
れの最小位置へ戻る。この時点で、別の鏡面の中心にス
ポットが生成され、上記プロセスが繰り返される。図３
に示した相互作用は理想化してある。実際には、相互作
用はたぶん非常に複雑であり、ことによると非線形であ
り、そして温度または材料またはその両方に依存してい
そうである。特に、実際の装置では、画素と画素の均一
性を維持するために走査線を線形化する必要があるかも
知れない。
【００２６】前に述べたように、半導体レーザーダイオ
ード１０２は分布ブラッグ反射レーザーである。この分
野では、そのほかに、電子的に調節できる波長をもつレ
ーザービームを放射する他の形式のレーザーが知られて
いる。可変波長レーザーの参考文献は、米国特許第５，
２０４，６９４号（１９９３年４月２０日発行）、米国
特許第５，２０８，４５６号（１９９３年５月４日発
行）、米国特許第５，２０４，５２３号（１９９３年４
月２０日発行）、これらの米国特許に記載の引用文献、
および多数の他の特許および非特許文献の中に見ること
ができる。
ード１０２は分布ブラッグ反射レーザーである。この分
野では、そのほかに、電子的に調節できる波長をもつレ
ーザービームを放射する他の形式のレーザーが知られて
いる。可変波長レーザーの参考文献は、米国特許第５，
２０４，６９４号（１９９３年４月２０日発行）、米国
特許第５，２０８，４５６号（１９９３年５月４日発
行）、米国特許第５，２０４，５２３号（１９９３年４
月２０日発行）、これらの米国特許に記載の引用文献、
および多数の他の特許および非特許文献の中に見ること
ができる。
【００２７】利用可能な分野の専門家は、図示した実施
例の多数の修正物や改造物（本発明の原理の中に含まれ
るであろう）を認めるであろう。それどころか、本発明
の実際の具体化は数が多く、かつ多様であると考えられ
る。例えば、分布ブラッグ反射レーザーを、格子表面放
射領域および（または）球面ビームコリメーティング素
子、および（または）スポット位置フィードバック制御
装置と一緒に使用することは、一定の応用においては有
益であると分かるかも知れない。従って、本発明は特許
請求の範囲によってのみ限定されるべきである。
例の多数の修正物や改造物（本発明の原理の中に含まれ
るであろう）を認めるであろう。それどころか、本発明
の実際の具体化は数が多く、かつ多様であると考えられ
る。例えば、分布ブラッグ反射レーザーを、格子表面放
射領域および（または）球面ビームコリメーティング素
子、および（または）スポット位置フィードバック制御
装置と一緒に使用することは、一定の応用においては有
益であると分かるかも知れない。従って、本発明は特許
請求の範囲によってのみ限定されるべきである。
【図１】本発明の原理を組み込むのに適する単一パス４
色静電写真プリンタを示す略図である。
色静電写真プリンタを示す略図である。
【図２】図１のプリンタに使用したラスタ出力スキャナ
の単純化した平面図である。
の単純化した平面図である。
【図３】電子信号、レーザービームの波長、および波長
分散素子からのビームの偏向角の理想化した関係を示す
グラフである。
分散素子からのビームの偏向角の理想化した関係を示す
グラフである。
８ 単一パス４色静電写真プリンタ １０ 感光体 １２ 感光体の移動方向 １４ 駆動ローラー １６，１８ テンションローラー ２０ 駆動モーター ２２，２４，２６，２８ コロナ発生コロトロン ３０，３２，３４，３６ ラスタ出力スキャナ ３８，４０，４２，４４ レーザー駆動電流ライン ４６ コントローラ ６０，６２，６４，６６ 現像部 ７０ 転写部 ７２ コピーシート ８０ 清掃部 １００ ラスタ出力スキャナ（ＲＯＳ） １０２ 可変波長の半導体レーザーダイオード １０４ レーザービーム １０６ ソース １０８ 波長分散素子 １１０ 鏡面 １１１ ポリゴン １１２ ポリゴンの回転方向
Claims (2)
- 【請求項１】 電気信号の関数である波長をもつレーザ
ービームを放射するレーザーと、 前記レーザーへ可変の電気信号を加える信号源と、 レーザービームを走査線状に掃引する回転鏡面と、 レーザービームを受け取って、該レーザービームをスポ
ットを形成するように回転鏡面に向ける波長分散素子と
を備え、 前記スポットが前記鏡面の回転を追跡するように、前記
波長分散素子が配置され且つ前記信号源がレーザーに加
える電気信号を変化させていることを特徴とするスキャ
ナ。 - 【請求項２】 移動感光面と、該感光面上に電荷を与え
る帯電部と、感光面上に静電潜像を生成する露光部と、
静電潜像をトナー粒子で現像する現像部と、現像した像
をコピーシートへ転写する転写部とを備えた形式の文書
作成機において、前記露光部が、 電気信号の関数である波長をもつレーザービームを放射
するレーザーと、 前記レーザーへ可変電気信号を加える信号源と、 レーザービームを走査線状に掃引する回転鏡面と、 レーザービームを受け取って、該レーザービームをスポ
ットを形成するように回転鏡面に向ける波長分散素子と
を備え、 前記スポットが前記鏡面の回転を追跡するように、前記
波長分散素子が配置され且つ前記信号源がレーザーに加
える電気信号を変化させていることを特徴とする文書作
成機。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/598,854 US6278109B1 (en) | 1996-02-09 | 1996-02-09 | Facet tracking using wavelength variations and a dispersive element |
| US08/598854 | 1996-02-09 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09218371A true JPH09218371A (ja) | 1997-08-19 |
Family
ID=24397193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9020141A Pending JPH09218371A (ja) | 1996-02-09 | 1997-02-03 | 静電写真装置のスキャナの鏡面追跡装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6278109B1 (ja) |
| JP (1) | JPH09218371A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102012107040A1 (de) * | 2012-08-01 | 2014-05-28 | Jenoptik Optical Systems Gmbh | Achromatische Scaneinrichtung mit monochromatischem f-Theta-Objektiv |
| US20140313469A1 (en) * | 2013-04-22 | 2014-10-23 | Nec Laboratories America, Inc. | RECONFIGURABLE 1xN FEW-MODE FIBER OPTICAL SWITCH BASED ON A SPATIAL LIGHT MODULATOR |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2224014A5 (ja) | 1973-03-26 | 1974-10-25 | Roulements Soc Nouvelle | |
| US3995110A (en) | 1973-12-20 | 1976-11-30 | Xerox Corporation | Flying spot scanner with plural lens correction |
| US4230394A (en) | 1979-04-02 | 1980-10-28 | Xerox Corporation | Mirror facet tracker using spherical mirrors |
| US4559562A (en) * | 1983-08-16 | 1985-12-17 | Xerox Corporation | Microdeflector facet tracker for scanning system |
| JPS63296559A (ja) * | 1987-05-28 | 1988-12-02 | Ricoh Co Ltd | レ−ザ−プリンタ−同期装置 |
| US5204694A (en) | 1991-07-29 | 1993-04-20 | Xerox Corporation | Ros printer incorporating a variable wavelength laser |
| US5204523A (en) | 1991-08-19 | 1993-04-20 | Xerox Corporation | Method for spot position control in an optical output device employing a variable wavelength light source and an optical beam deflecting element |
| US5208456A (en) | 1991-08-19 | 1993-05-04 | Xerox Corporation | Apparatus and system for spot position control in an optical output device employing a variable wavelength light source |
| JP2852837B2 (ja) * | 1992-09-03 | 1999-02-03 | 富士写真フイルム株式会社 | 光走査装置 |
| US5363126A (en) * | 1992-09-25 | 1994-11-08 | Xerox Corporation | Device and apparatus for high speed tracking in a raster output scanner |
| US5262887A (en) * | 1992-11-12 | 1993-11-16 | Xerox Corporation | Raster output scanner architecture employing rotating prism facet tracking |
| JP3869475B2 (ja) * | 1993-12-20 | 2007-01-17 | ゼロックス コーポレイション | ポリゴンｒｏｓ結像装置 |
-
1996
- 1996-02-09 US US08/598,854 patent/US6278109B1/en not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-02-03 JP JP9020141A patent/JPH09218371A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6278109B1 (en) | 2001-08-21 |
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060425 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060529 |