JPS63217763A - 光プリンタ - Google Patents
光プリンタInfo
- Publication number
- JPS63217763A JPS63217763A JP62050096A JP5009687A JPS63217763A JP S63217763 A JPS63217763 A JP S63217763A JP 62050096 A JP62050096 A JP 62050096A JP 5009687 A JP5009687 A JP 5009687A JP S63217763 A JPS63217763 A JP S63217763A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- scanning
- laser
- optical
- interval
- scanning direction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K15/00—Arrangements for producing a permanent visual presentation of the output data, e.g. computer output printers
- G06K15/02—Arrangements for producing a permanent visual presentation of the output data, e.g. computer output printers using printers
- G06K15/12—Arrangements for producing a permanent visual presentation of the output data, e.g. computer output printers using printers by photographic printing, e.g. by laser printers
- G06K15/1238—Arrangements for producing a permanent visual presentation of the output data, e.g. computer output printers using printers by photographic printing, e.g. by laser printers simultaneously exposing more than one point
- G06K15/1257—Arrangements for producing a permanent visual presentation of the output data, e.g. computer output printers using printers by photographic printing, e.g. by laser printers simultaneously exposing more than one point on more than one main scanning line
- G06K15/1261—Arrangements for producing a permanent visual presentation of the output data, e.g. computer output printers using printers by photographic printing, e.g. by laser printers simultaneously exposing more than one point on more than one main scanning line using an array of light sources
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K2215/00—Arrangements for producing a permanent visual presentation of the output data
- G06K2215/111—Arrangements for producing a permanent visual presentation of the output data with overlapping swaths
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- Fax Reproducing Arrangements (AREA)
- Dot-Matrix Printers And Others (AREA)
- Laser Beam Printer (AREA)
- Exposure Or Original Feeding In Electrophotography (AREA)
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。
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、レーザ光を、−次元に走査し、感光体をそれ
と直交する方向に動かす光プリンタに係わり、特に複数
本のレーザ光束を同時に走査するのに有効な光プリンタ
である。
と直交する方向に動かす光プリンタに係わり、特に複数
本のレーザ光束を同時に走査するのに有効な光プリンタ
である。
従来、レーザプリンタは一本のレーザ光を用いて、回転
多面鏡によって走査するのが一般的であったが、最近高
速化の要求、および半導体レーザアレイの実用化にとも
なって、複数本のレーザ光間 線を用いて、同時に走査するプリンタの米発が行なわれ
ている。従来、複数レーザ光走査においては、N本のレ
ーザを用いて、1〜N番目の走査を一回に行ない、次は
N+1〜2Nというように、画面の上から逐時走査して
いくのが、一般的である。しかし、現実の問題として、
半導体レーザを用いたアレイ等では、発光点の大きさが
1〜3μφ程度であるので、稠密にアレイをつくり、稠
密な光走査を行うには、レーザ間の間隔も、1〜3μm
φ程度にする必要がある。しかし、各レーザをそのよう
に近づけると、熱的、電気的なりロストーク、あるいは
光学共振器が互に影響をうけるというような影響があり
、各レーザは、各々独立の光源として作用しなくなる。
多面鏡によって走査するのが一般的であったが、最近高
速化の要求、および半導体レーザアレイの実用化にとも
なって、複数本のレーザ光間 線を用いて、同時に走査するプリンタの米発が行なわれ
ている。従来、複数レーザ光走査においては、N本のレ
ーザを用いて、1〜N番目の走査を一回に行ない、次は
N+1〜2Nというように、画面の上から逐時走査して
いくのが、一般的である。しかし、現実の問題として、
半導体レーザを用いたアレイ等では、発光点の大きさが
1〜3μφ程度であるので、稠密にアレイをつくり、稠
密な光走査を行うには、レーザ間の間隔も、1〜3μm
φ程度にする必要がある。しかし、各レーザをそのよう
に近づけると、熱的、電気的なりロストーク、あるいは
光学共振器が互に影響をうけるというような影響があり
、各レーザは、各々独立の光源として作用しなくなる。
したがって、ある程度の間隔を作り、レーザ間のクロス
トークを少くすることが必要となる。
トークを少くすることが必要となる。
このため、従来のレーザアレイでは、発光点間隔が50
μm以下にすることが困難であり、隣接線走査にするに
は、レーザアレイを傾けて、第2図のように配置するこ
とが考えられている(特開昭54−1.58251号参
照。) そのためには、レーザアレイをほぼ水平に回転させて配
置する必要があった。しかし、この様な状況では、走査
線間隔は0が大きい場合、ちょっとした設定誤差で、互
の線が重なったり、離れたりするので、なるべく、0を
小さい角度に設定する必要がある。この時、やはリレー
ザの発光点を含む面と、印刷面上とは幾何光学的な共役
点になっている。
μm以下にすることが困難であり、隣接線走査にするに
は、レーザアレイを傾けて、第2図のように配置するこ
とが考えられている(特開昭54−1.58251号参
照。) そのためには、レーザアレイをほぼ水平に回転させて配
置する必要があった。しかし、この様な状況では、走査
線間隔は0が大きい場合、ちょっとした設定誤差で、互
の線が重なったり、離れたりするので、なるべく、0を
小さい角度に設定する必要がある。この時、やはリレー
ザの発光点を含む面と、印刷面上とは幾何光学的な共役
点になっている。
また、離散的なレーザ光源を複数個用いて光プリンタを
構成する時も、経時変化による相互間隔の変動補正のた
めレーザ光源の位置調整をする必要がある。前述のよう
に隣接しておくには空間的には発光点を密につめて配置
する必要がある。このような例として特開昭59−02
1812号がある。第3図がその1例である。2本のレ
ーザ1゜2から出射されたレーザ光線91,9□をプリ
ズム10で、はぼ同一方向に出射させ、光走査系に導く
ものである。その際、走査面の2本のレーザスポットを
、所定の間隔に合わせる為に、レーザからでた光の一部
を4分割の光検出器A1〜A4に導き、受光部A1.A
2に一つのスポットを、受光部A3.A4にもう一つの
スポットをのせるようにし、そこから得られる出力信号
B1〜B4を用いて、BI B2+B:l B4を
それぞれ求め、スポット制御信号として用い、光偏向器
3゜4を駆動して所定の位置に常に安定に保とうという
ものである。この時、副走査方向の光スポット71.7
□と、4分割光検出器上の、副走査方向のスポット径7
71.77□は、互に幾何光学的な共役関係(倍率Mと
する)に保たれているので、光検出器の径及び2スポツ
トの間隔は、走査面上のスポット及び2スポツトの間隔
に倍率Mをかけたものとなっている。もし、2本のレー
ザ光を用いて隣接線を走査することを考えると、4分割
の光検出器は、第4図のように副走査方向に隣接配置し
、各々のレーザスポットを、78..78□のように(
A1.A2)、(A3.A4)上に正確に照射させる必
要がある。しかし、何らかの雑音や誤差のために、例え
ば78.のスポットが(A3.A4)上に、あるいは逆
になって入り込む恐れがある。この時は、クロストーク
が発生し、互のスポットを独立に制御することが難かし
くなる。従って、(A 1 、A 2)、(A 3.A
4)間の距離を離しても大丈夫なようにする必要があ
る。
構成する時も、経時変化による相互間隔の変動補正のた
めレーザ光源の位置調整をする必要がある。前述のよう
に隣接しておくには空間的には発光点を密につめて配置
する必要がある。このような例として特開昭59−02
1812号がある。第3図がその1例である。2本のレ
ーザ1゜2から出射されたレーザ光線91,9□をプリ
ズム10で、はぼ同一方向に出射させ、光走査系に導く
ものである。その際、走査面の2本のレーザスポットを
、所定の間隔に合わせる為に、レーザからでた光の一部
を4分割の光検出器A1〜A4に導き、受光部A1.A
2に一つのスポットを、受光部A3.A4にもう一つの
スポットをのせるようにし、そこから得られる出力信号
B1〜B4を用いて、BI B2+B:l B4を
それぞれ求め、スポット制御信号として用い、光偏向器
3゜4を駆動して所定の位置に常に安定に保とうという
ものである。この時、副走査方向の光スポット71.7
□と、4分割光検出器上の、副走査方向のスポット径7
71.77□は、互に幾何光学的な共役関係(倍率Mと
する)に保たれているので、光検出器の径及び2スポツ
トの間隔は、走査面上のスポット及び2スポツトの間隔
に倍率Mをかけたものとなっている。もし、2本のレー
ザ光を用いて隣接線を走査することを考えると、4分割
の光検出器は、第4図のように副走査方向に隣接配置し
、各々のレーザスポットを、78..78□のように(
A1.A2)、(A3.A4)上に正確に照射させる必
要がある。しかし、何らかの雑音や誤差のために、例え
ば78.のスポットが(A3.A4)上に、あるいは逆
になって入り込む恐れがある。この時は、クロストーク
が発生し、互のスポットを独立に制御することが難かし
くなる。従って、(A 1 、A 2)、(A 3.A
4)間の距離を離しても大丈夫なようにする必要があ
る。
以上、複数本のレーザ光線を用いる時の、副走査方向の
走査線間隔についてのべてきたが、次に主走査方向の位
置関係の問題点も併せてのべる。
走査線間隔についてのべてきたが、次に主走査方向の位
置関係の問題点も併せてのべる。
主走査方向の位置検出に関しては、走査端に、光検出器
を配置しレーザが光検出器上を通過する時間をもって、
走査レーザ光の位置を検出する方法が、実用化されてい
る。主走査方向の位置検知をより正確にする方法として
、第5図のように主走査方向に2分割された検出器81
,8□を用い、53の偏向器で走査したレーザ光51を
その2つの検出器出力を差動で取り出し、その零交叉点
をもって通過位置(時間)を検出する方式(特公昭6l
−13207)があるにもかかわらず、1個の光検出器
の出力でもって検知するのが、常であった。その理由と
して、1個のレーザの場合、レーザの出力が短時間では
変動せず、その影響が光位置検出に及ぼすことが少い為
であると考える。
を配置しレーザが光検出器上を通過する時間をもって、
走査レーザ光の位置を検出する方法が、実用化されてい
る。主走査方向の位置検知をより正確にする方法として
、第5図のように主走査方向に2分割された検出器81
,8□を用い、53の偏向器で走査したレーザ光51を
その2つの検出器出力を差動で取り出し、その零交叉点
をもって通過位置(時間)を検出する方式(特公昭6l
−13207)があるにもかかわらず、1個の光検出器
の出力でもって検知するのが、常であった。その理由と
して、1個のレーザの場合、レーザの出力が短時間では
変動せず、その影響が光位置検出に及ぼすことが少い為
であると考える。
しかし、複数のレーザを用いる場合は、もし、その出力
に定常的な差が発生すると、その各々の位置を正確に一
個の光検出器で知ることは不可能となる。第6図に、レ
ーザの出力差による影響を示す。レーザ出力が1001
〜1003のようにばらつくことを考える。ここで、レ
ーザ出力のある一定値に閾値101を設定し、レーザ光
位置を知るというこの方法では、複数レーザの出力の各
々τ に差があると、光スポツト径が一定とした場合と(も、
閾値から得られる時間信号102□〜1023はレーザ
光の位置を正確には示していないことになる。
に定常的な差が発生すると、その各々の位置を正確に一
個の光検出器で知ることは不可能となる。第6図に、レ
ーザの出力差による影響を示す。レーザ出力が1001
〜1003のようにばらつくことを考える。ここで、レ
ーザ出力のある一定値に閾値101を設定し、レーザ光
位置を知るというこの方法では、複数レーザの出力の各
々τ に差があると、光スポツト径が一定とした場合と(も、
閾値から得られる時間信号102□〜1023はレーザ
光の位置を正確には示していないことになる。
従来、複数本のレーザ走査を同時に行なうには、信号の
処理上は隣接線走査が望ましいにもかかわらず実際には
、光学的9機械的な要請から、隣接走査に適した光学系
を提供することは、仲々困難な状況にあった。本発明で
は、同時走査の際の走査線間隔をひろげても、印刷結果
では、重なったり、ぬけたりすることのないような、新
しい走査方式を採用した光プリンタを達成することが1
つの目的である。また、主走査方向の複数レーザ光の位
置関係も正確に把握することにより、高品位可 の印刷が7能となる光プリンタを提供することが他の目
的である。
処理上は隣接線走査が望ましいにもかかわらず実際には
、光学的9機械的な要請から、隣接走査に適した光学系
を提供することは、仲々困難な状況にあった。本発明で
は、同時走査の際の走査線間隔をひろげても、印刷結果
では、重なったり、ぬけたりすることのないような、新
しい走査方式を採用した光プリンタを達成することが1
つの目的である。また、主走査方向の複数レーザ光の位
置関係も正確に把握することにより、高品位可 の印刷が7能となる光プリンタを提供することが他の目
的である。
副走査方向の走査線の重なりを避けたり、ぬけをなくす
ことのために本発明では、光プリンタの印刷面における
印刷後の隣接間距離をaとする時、0本のレーザ光束を
用いた光プリンタでは、感光ドラム面での隣接レーザ光
の間隔をQとする時Q=(n−1)a十m―n+a
(])(但し、m≧1の整数) の関係に保っておく。このように構成することに一7= より、同−走査時に、レーザ光は、隣接線を走査しなく
ても、結果的には、印刷し始めの、はんの数本を除いて
、ぬけがないように光走査が可能となる。
ことのために本発明では、光プリンタの印刷面における
印刷後の隣接間距離をaとする時、0本のレーザ光束を
用いた光プリンタでは、感光ドラム面での隣接レーザ光
の間隔をQとする時Q=(n−1)a十m―n+a
(])(但し、m≧1の整数) の関係に保っておく。このように構成することに一7= より、同−走査時に、レーザ光は、隣接線を走査しなく
ても、結果的には、印刷し始めの、はんの数本を除いて
、ぬけがないように光走査が可能となる。
一方、主走査方向についていえば、分割された光検出器
を走査端に相当する位置に配置し、各々のレーザ光が、
その光検出器上を通過する時刻を正確に知ることにより
、レーザ光の出力変化にかかわりなく、高品位の印字を
可能にする。
を走査端に相当する位置に配置し、各々のレーザ光が、
その光検出器上を通過する時刻を正確に知ることにより
、レーザ光の出力変化にかかわりなく、高品位の印字を
可能にする。
要するに、本発明は複数本のレーザ光を用いて同時走査
する場合の、主、副走査両方向のレーザスポット位置を
適当な値に設定するか、正確に知ることによって、乱れ
のない高品位の多行印刷が可能な光プリンタを提供する
ことにある。
する場合の、主、副走査両方向のレーザスポット位置を
適当な値に設定するか、正確に知ることによって、乱れ
のない高品位の多行印刷が可能な光プリンタを提供する
ことにある。
第1図を用いて、本発明の詳細な説明する。
第1図は、0本のレーザ光を用いた時の、光プリンタ感
光ドラム上での副走査方向のレーザ光の間隔を示してい
る。これにより、支障なく光走査が可能かどうかを具体
例をもって説明する。
光ドラム上での副走査方向のレーザ光の間隔を示してい
る。これにより、支障なく光走査が可能かどうかを具体
例をもって説明する。
第7図は、2ケのレーザ光(n=2)を用いる時の互の
レーザ光の位置関係を示している。図中でLNo、は上
から数えた走査線の番号で、69口が2ケのレーザ光を
意味し、62口の中の数字Pは、P回目の光走査を表わ
す。従来例はm = Oの時で、2本のレーザ光間隔ρ
がaに等しいので、光走査は上から順次、行なわれてい
く形の方法となる。しかし、m=1の時は、LNo、1
と4が第1回の光走査で行なわれ、LNo、3と6が第
2回、LNo、5と8が第3回の光走査で印刷される形
となるので、LNo、が3以上のところはすき間なく情
報を印刷できる。また、m=2の時は、第1回の走査で
L No、の1,6、第2回目に3,8が、第3回目は
5,10で、レーザ光が存在し走査される。従って、5
より大きいLNo、は全で光走査が可能となる。Δ中の
斜線はその走査線番号より大きい番号は、光走査を行な
うことができる。
レーザ光の位置関係を示している。図中でLNo、は上
から数えた走査線の番号で、69口が2ケのレーザ光を
意味し、62口の中の数字Pは、P回目の光走査を表わ
す。従来例はm = Oの時で、2本のレーザ光間隔ρ
がaに等しいので、光走査は上から順次、行なわれてい
く形の方法となる。しかし、m=1の時は、LNo、1
と4が第1回の光走査で行なわれ、LNo、3と6が第
2回、LNo、5と8が第3回の光走査で印刷される形
となるので、LNo、が3以上のところはすき間なく情
報を印刷できる。また、m=2の時は、第1回の走査で
L No、の1,6、第2回目に3,8が、第3回目は
5,10で、レーザ光が存在し走査される。従って、5
より大きいLNo、は全で光走査が可能となる。Δ中の
斜線はその走査線番号より大きい番号は、光走査を行な
うことができる。
第8図は、nが3の場合で、3本のレーザ光をΔ1ロ、
Oで図示してあり、LNo、m、の定義は、第2図と同
じであり、Qは、1式を満足している。これをみても必
ずしもm=oでなくても、光走査が可能であることを示
している。
Oで図示してあり、LNo、m、の定義は、第2図と同
じであり、Qは、1式を満足している。これをみても必
ずしもm=oでなくても、光走査が可能であることを示
している。
第9図は、nが4の場合の実施例であり、△。
口、0 、Oで4本のレーザ光を示しており、n=2.
n=3と同じように(1)式にのっとった。レーザ光線
の間隔をとれば、走査開始後の何本かを除いては、全て
のLNo、で光走査が可能であることを示している。
n=3と同じように(1)式にのっとった。レーザ光線
の間隔をとれば、走査開始後の何本かを除いては、全て
のLNo、で光走査が可能であることを示している。
印刷走査線間隔より、大きい間隔のレーザ光で光プリン
タを構成すると、走査開始直後に何本かの走査線ぬけが
生じるが、事実上、印刷開始は紙の切れ目から始まるの
で、走査線ピッチが30〜100μmくらいの通常の光
プリンタでは、紙の切れぬから2〜3mmは、情報を印
刷しないことが多いので、LNo、が200を越さない
限り実質的な影響はほとんどないと考えられる。
タを構成すると、走査開始直後に何本かの走査線ぬけが
生じるが、事実上、印刷開始は紙の切れ目から始まるの
で、走査線ピッチが30〜100μmくらいの通常の光
プリンタでは、紙の切れぬから2〜3mmは、情報を印
刷しないことが多いので、LNo、が200を越さない
限り実質的な影響はほとんどないと考えられる。
印刷終了間際にも、若干の走査線のぬけが存在するが、
これも紙の切れぬ、折りぬ付近で生じるので、実質上問
題はない。
これも紙の切れぬ、折りぬ付近で生じるので、実質上問
題はない。
また、データはm=oの時とは異なり、コンビエータか
らの信号を順次送りだすことはできないが、第10図の
ように、ある領域のバッファメモリを設けておき、そこ
から、適当なアドレスの情報を、レーザ光に送り出すこ
とは容易なので、制御上の問題も少い。
らの信号を順次送りだすことはできないが、第10図の
ように、ある領域のバッファメモリを設けておき、そこ
から、適当なアドレスの情報を、レーザ光に送り出すこ
とは容易なので、制御上の問題も少い。
〔実施例〕
第10図は、複数個(4ケ)のレーザを用いたレーザプ
リンタの例である。1001〜1004は半導体レーザ
(アレイであっても単体のレーザを組み合せたものでも
よい)。1005は1頁分の印刷データを貯えるバッフ
ァメモリ、1006はコンピュータである。コンピュー
タからバッファメモリに入ったデータは、(1)式を基
につくられるアドレス信号を用いて、半導体レーザ10
01.1002.−1001ニー伝えられ、該レーザは
ドライブされる。そのレーザ光はコリメータレンズ10
07を通して、回転多面鏡1008、FfJレンズ10
09を通して光走査される。2001〜2004は走査
スポットであり、回転多面鏡1008動きに従って、−
次元方向に走査される。
リンタの例である。1001〜1004は半導体レーザ
(アレイであっても単体のレーザを組み合せたものでも
よい)。1005は1頁分の印刷データを貯えるバッフ
ァメモリ、1006はコンピュータである。コンピュー
タからバッファメモリに入ったデータは、(1)式を基
につくられるアドレス信号を用いて、半導体レーザ10
01.1002.−1001ニー伝えられ、該レーザは
ドライブされる。そのレーザ光はコリメータレンズ10
07を通して、回転多面鏡1008、FfJレンズ10
09を通して光走査される。2001〜2004は走査
スポットであり、回転多面鏡1008動きに従って、−
次元方向に走査される。
この時のレーザスポットの間隔0を(1)式で規定され
た値にし、バッファメモリからのデータを適切にとれば
、重複及びぬけのない複数の同時光走査が行える。Qを
規定の値にするには、半導体レーザ光源1001〜10
04間の相互の間隔dと、1007.1009のレンズ
の焦点距離f、、f2の比のかけ算 で調整することが可能である。
た値にし、バッファメモリからのデータを適切にとれば
、重複及びぬけのない複数の同時光走査が行える。Qを
規定の値にするには、半導体レーザ光源1001〜10
04間の相互の間隔dと、1007.1009のレンズ
の焦点距離f、、f2の比のかけ算 で調整することが可能である。
第11図を用いて、バッファメモリ1005とデータの
読み出しの関係をより詳しく述べる。点線の範囲が10
05のバッファメモリ部分である。
読み出しの関係をより詳しく述べる。点線の範囲が10
05のバッファメモリ部分である。
メモリ本体700には1006のコンピュータから送ら
れたNライン印字分のデータが入っている。各ラインに
はアドレス線■〜■がついており、データ分配結合器1
007と結合されている。
れたNライン印字分のデータが入っている。各ラインに
はアドレス線■〜■がついており、データ分配結合器1
007と結合されている。
走査位置光検出器8で、得られた各レーザ光の出力11
16は、増巾器1102を通ってバイナリ信号1110
になり、分配器1103を通って信号1111,111
2,1113,1114のようになってレーザドライバ
1101,1102゜1103.1104に加えられる
。また分配器1103からは分配結合器1007に、別
途走査開始の信号1118を送る。1118の信号によ
って、何回目の走査が開始されるかがわかるので、メモ
リ700と、レーザドライバ1101〜1104とは、
(1)式によって与えられる規則で、逐時結合される。
16は、増巾器1102を通ってバイナリ信号1110
になり、分配器1103を通って信号1111,111
2,1113,1114のようになってレーザドライバ
1101,1102゜1103.1104に加えられる
。また分配器1103からは分配結合器1007に、別
途走査開始の信号1118を送る。1118の信号によ
って、何回目の走査が開始されるかがわかるので、メモ
リ700と、レーザドライバ1101〜1104とは、
(1)式によって与えられる規則で、逐時結合される。
ドライバー1101〜1104は、分配器1103から
の1111゜1112.1113,1114の位置検出
信号を受けて、バッファメモリ700からの信号をそれ
ぞれの半導体レーザに送ることになる。
の1111゜1112.1113,1114の位置検出
信号を受けて、バッファメモリ700からの信号をそれ
ぞれの半導体レーザに送ることになる。
次に本発明の第2の実施例について、第12図を用いて
説明する。
説明する。
1.2は半導体レーザ、A 1y A 2 HA 3
gA4は各々分割された副走査間隔検出用の光検出器、
10はレーザ光の大部分を走査系に導き、−部を光検出
器A1〜A4に導くためのビームスプリッタ、81,8
□は走査端におかれた、主走査方向に2分割された光検
出器である。光検出器A、〜A4の配置された位置と、
走査が行なわれる面(感光ドラム200で光が照射され
る面)とは副走査方向に対し幾何光学的に共役な結像関
係になっている。従って、走査面上における、2本の走
査線の間隔と、副走査方向の絞り込みスポット径の比は
、光検出器面A1−A4上における2つのレーザスポッ
ト間隔とスポット径との比と等しくなる。従って、走査
面上で所定の間隔に2本の走査線を合わせるかわりに、
A1−A4の光検出器面上でもって位置を検出すれば良
い。ここで得たA 1A 2 、A 3A 4の差動信
号を補正させるようコントローラを働かせ、光偏向器3
,4を動かして補正すればよい。この際、(A1゜A2
)と(A3.A4)の関係は、第13図のようにする
。
gA4は各々分割された副走査間隔検出用の光検出器、
10はレーザ光の大部分を走査系に導き、−部を光検出
器A1〜A4に導くためのビームスプリッタ、81,8
□は走査端におかれた、主走査方向に2分割された光検
出器である。光検出器A、〜A4の配置された位置と、
走査が行なわれる面(感光ドラム200で光が照射され
る面)とは副走査方向に対し幾何光学的に共役な結像関
係になっている。従って、走査面上における、2本の走
査線の間隔と、副走査方向の絞り込みスポット径の比は
、光検出器面A1−A4上における2つのレーザスポッ
ト間隔とスポット径との比と等しくなる。従って、走査
面上で所定の間隔に2本の走査線を合わせるかわりに、
A1−A4の光検出器面上でもって位置を検出すれば良
い。ここで得たA 1A 2 、A 3A 4の差動信
号を補正させるようコントローラを働かせ、光偏向器3
,4を動かして補正すればよい。この際、(A1゜A2
)と(A3.A4)の関係は、第13図のようにする
。
ここでは、n=2の場合であるから、光検出器間隔は、
ドラム面上での間隔が n= a + 2 m a を満すように、 Q’ =a’ +2ma’ (2)となる
ように配置されている。副走査方向は、印刷面上と、光
検出器上とが、共役となっており、倍率をMとすれば、 Q=MQ’ a = M a ’ の関係が得られる。(但し、光検出器上のレーザ径と光
検出器がほぼ等しいとする) (A1.A2)、(Aa、A4)の副走査方向の間隔Q
′は(2)式で表わされるが、主走査方向の位置は、光
検出器上81,8□で2本のレーザ光が同一時間に入ら
ないように、分離する必要があるので、分離した距離に
相当する分ずらしておけばよい。121は、本実施例で
は、シリンダレンズで構成したが、副走査方向の調整さ
え考慮すれば良いので、球面レンズでも良い。
ドラム面上での間隔が n= a + 2 m a を満すように、 Q’ =a’ +2ma’ (2)となる
ように配置されている。副走査方向は、印刷面上と、光
検出器上とが、共役となっており、倍率をMとすれば、 Q=MQ’ a = M a ’ の関係が得られる。(但し、光検出器上のレーザ径と光
検出器がほぼ等しいとする) (A1.A2)、(Aa、A4)の副走査方向の間隔Q
′は(2)式で表わされるが、主走査方向の位置は、光
検出器上81,8□で2本のレーザ光が同一時間に入ら
ないように、分離する必要があるので、分離した距離に
相当する分ずらしておけばよい。121は、本実施例で
は、シリンダレンズで構成したが、副走査方向の調整さ
え考慮すれば良いので、球面レンズでも良い。
一方、主走査方向に関しては、実際にレーザ走査の行な
われる位置の端に、2分割の光検出器81.8□を用い
て、各々のレーザ光が、光検出器上を通過する時刻をも
って、その位置を把握し、それから一定時刻後に、レー
ザのオン・オフの印刷信号を発生させるようにする。そ
の際、2ケの光検出器からの差動信号は第14図の如く
になるが、各々の光出力が、零を横切る時刻141゜1
42をもって、レーザ光が光検出器上を通過する時刻と
する。2分割の光検出器を用いる理由は、2ケのレーザ
の光出力、及びレーザプロファイルを同一に合せること
は至難であるためである。すなわち、レーザの出力を安
定にするにはレーザの使用するのとは反対端からでる光
を、レーザ近くに配置されたモニタ用の光検出器を用い
て一定にすることが通常行なわれている。しかし、この
ような負帰還制御後のレーザ出力の安定度は5〜6%程
度といわれている。
われる位置の端に、2分割の光検出器81.8□を用い
て、各々のレーザ光が、光検出器上を通過する時刻をも
って、その位置を把握し、それから一定時刻後に、レー
ザのオン・オフの印刷信号を発生させるようにする。そ
の際、2ケの光検出器からの差動信号は第14図の如く
になるが、各々の光出力が、零を横切る時刻141゜1
42をもって、レーザ光が光検出器上を通過する時刻と
する。2分割の光検出器を用いる理由は、2ケのレーザ
の光出力、及びレーザプロファイルを同一に合せること
は至難であるためである。すなわち、レーザの出力を安
定にするにはレーザの使用するのとは反対端からでる光
を、レーザ近くに配置されたモニタ用の光検出器を用い
て一定にすることが通常行なわれている。しかし、この
ような負帰還制御後のレーザ出力の安定度は5〜6%程
度といわれている。
そのようなばらつきがあっても正確に位置を知るために
本実施例が有効である。もし、1ケの光検出器を用いる
時は、複数レーザの出力に差がある時には、既に第4図
で説明したような悪影響が生じる。
本実施例が有効である。もし、1ケの光検出器を用いる
時は、複数レーザの出力に差がある時には、既に第4図
で説明したような悪影響が生じる。
本発明では、2ケのレーザからの出力は分配器199を
用いて個々の信号発生器200□。
用いて個々の信号発生器200□。
200□に第15図の如く伝えられ、その信号から、一
定時間後tに、印刷信号を発生させてレーザ1,2をド
ライブすればよい。
定時間後tに、印刷信号を発生させてレーザ1,2をド
ライブすればよい。
次に本発明の第3の実施例について述べる。ここでは、
半導体レーザアレイを用いることを考える。既に述べた
ように、半導体レーザアレイでは、発光点の大きさが、
1〜3μmφに対し、レーザ間の配置は、電気的熱的影
響を避けるため50μm以上に保たれている。
半導体レーザアレイを用いることを考える。既に述べた
ように、半導体レーザアレイでは、発光点の大きさが、
1〜3μmφに対し、レーザ間の配置は、電気的熱的影
響を避けるため50μm以上に保たれている。
感光ドラム等の存在する印刷面と、半導体レーザの出射
点もやはり、レンズ161,162を介して幾何光学的
な共役関係にあるから、隣接線走査を行なうには、半導
体レーザアレイを傾けて、隣接走査線間隔を狭くすれば
よいが、本発明では、(1)式を満足するように角度を
設定し、且つ、レーザに送る信号のアルゴリズムを、(
1)式の光学的関係とで矛盾がないように設定する。従
って、設計の自由度がある。また、mを適当な大きな値
にとって、レーザ間距離にほぼ等しくとれば、半導体レ
ーザアレイをほぼ水平になるほど傾けなくても走査のぬ
け9重なりがないようにすることができる。
点もやはり、レンズ161,162を介して幾何光学的
な共役関係にあるから、隣接線走査を行なうには、半導
体レーザアレイを傾けて、隣接走査線間隔を狭くすれば
よいが、本発明では、(1)式を満足するように角度を
設定し、且つ、レーザに送る信号のアルゴリズムを、(
1)式の光学的関係とで矛盾がないように設定する。従
って、設計の自由度がある。また、mを適当な大きな値
にとって、レーザ間距離にほぼ等しくとれば、半導体レ
ーザアレイをほぼ水平になるほど傾けなくても走査のぬ
け9重なりがないようにすることができる。
一方、主走査方向においては、Qとレーザ間隔を完全に
一致させる以外には、半導体レーザアレイをある程度は
傾ける必要がある。この時、各レーザ光は走査位置検出
用光検出器には、各レーザからの光が開時間に順次入っ
てくることになる。
一致させる以外には、半導体レーザアレイをある程度は
傾ける必要がある。この時、各レーザ光は走査位置検出
用光検出器には、各レーザからの光が開時間に順次入っ
てくることになる。
この時の、各レーザへ、データを送る信号の時刻の調整
方法としては、次の2つがある。
方法としては、次の2つがある。
すなわち、■半導体レーザアレイは、半導体のりソグラ
フィ技術を使って作られる場合が多く、隣接レーザ間の
距離が、正確につくられていると2考えられる場合は、
最初のレーザ光が、光検出器上を通過する時刻のみを検
知し、その結果から各レーザの通過時刻を、あらかじめ
推定し、印刷データを各レーザに与える時間に遅延を与
える方法と、■各し−ザからの光検知信号が得られる時
刻を各々用いる方法とがある。レーザの出力ばらつき、
出力方向9発光点のばらつき等で、■の方法では不充分
である場合には、■の方法が、有効である。しかし、両
者においても、主走査方向に2分割した光検出器を用い
る方が、精度があがるのは言うまでもない。とくに■の
方法によれば、レーザアレイの光学的ばらつきを吸収で
きる。
フィ技術を使って作られる場合が多く、隣接レーザ間の
距離が、正確につくられていると2考えられる場合は、
最初のレーザ光が、光検出器上を通過する時刻のみを検
知し、その結果から各レーザの通過時刻を、あらかじめ
推定し、印刷データを各レーザに与える時間に遅延を与
える方法と、■各し−ザからの光検知信号が得られる時
刻を各々用いる方法とがある。レーザの出力ばらつき、
出力方向9発光点のばらつき等で、■の方法では不充分
である場合には、■の方法が、有効である。しかし、両
者においても、主走査方向に2分割した光検出器を用い
る方が、精度があがるのは言うまでもない。とくに■の
方法によれば、レーザアレイの光学的ばらつきを吸収で
きる。
以上、本発明によれば、複数レーザ光走査の際に、副走
査方向に同時に隣接走査をせずとも、ぬけ9重なりのな
い光走査を行える光プリンタを実現でき、そこに用いる
光学系、半導体レーザに課せられる、クロストーク等の
条件を取り除くことができる。一方、主走査に関しても
、2分割の光検出器を用いることで、複数レーザ光を用
いることによる、各レーザの性能ばらつきによる印刷品
質の低下を防ぐことができる。
査方向に同時に隣接走査をせずとも、ぬけ9重なりのな
い光走査を行える光プリンタを実現でき、そこに用いる
光学系、半導体レーザに課せられる、クロストーク等の
条件を取り除くことができる。一方、主走査に関しても
、2分割の光検出器を用いることで、複数レーザ光を用
いることによる、各レーザの性能ばらつきによる印刷品
質の低下を防ぐことができる。
このように、副走査、主走査の両方向に関して本発明に
よれば、複数レーザ光を用いた高品位の光プリンタが実
現できる。
よれば、複数レーザ光を用いた高品位の光プリンタが実
現できる。
第1図は、本発明の基本概念を示す図、第2図は、半導
体レーザアレイを斜めに配置して隣接走査する場合を示
す図、第3図は、複数レーザを用いる時の、副走査方向
のレーザ間隔を制御する光プリンタの一例を示す図、第
4図は、光スポツト制御をするための、隣接走査用の光
検出器の一例を示す図、第5図は、主走査方向に分割し
た、検出器を用いてレーザ光の位置検出をするための説
明図、第6図は、レーザ光の強度変化があった時の、光
位置検出信号のばらつきを示す図、第7図は2木のレー
ザ光を用いて、ぬけ2重なりのない光走査ができること
を説明するための本発明の一実施例を示す図、第8図は
3本のレーザ光を用いる時の本発明の実施例を示す図、
第9図は、4本のレーザ光を用いる時の本発明の実施例
を示す図、第10図は、4本のレーザを用いる光プリン
タの概略構成を示す図、第11図は、バッファメモリと
データ読み出しの関係を説明するための図、第12図は
、主走査方向に分割した光検出器を用いた光プリンタの
実施例を示す図、第13図は、第12図で用いる光検出
器の例を示す図、第14図は、主光走査方向の光位置検
出信号を示す図、第15図は、光位置信号を、各レーザ
ドライバに与えるための回路構成図、第16図は、半導
体レーザアレイを用いた本発明の他の実施例を示す図で
ある。 5、符号の説明 a:隣接走査線間隔、n:レーザ光の本数、P:半導体
レーザにおけるレーザ間距離、1.2:半導体レーザ。 A1−A4:レーザ位置検出用光検出器、B1〜B4:
各検出出力、 77□、77□: (A1.A2)、(A3.A4)
上でのレーザ光の副走査方向の径、 5:回転多面鏡、 6:Fθレンズ。 71.7□:光走査面上のレーザスポット、8:走査位
置検出用光検出器、 83,8□:走査位置検出用2分割光検出器、91,9
□:2本のレーザ光線、 10:偏光プリズム、 78、、.78□: CA1.A2)、(A3.A4
)上でのレーザ光(スポット)、 51:感光ドラム、 52:走査光、 53:光偏向器、 1001〜]、 OO3:ばらついた時のレーザ出力、 101:閾値、 102、〜1023:閾値から得られる走査光の位置(
光検出器通過時刻)、 1001〜1004 :レーザ光源、 1005:バッファメモリ、 1006 :コンピュータ、 2001〜2004 :走査面のレーザ光、1008:
回転多面鏡、 1009:Fθレンズ、 1102:増巾器、 1116:光走査位置検出信号、 1、11 Q :同上信号をバイナリ(2値)化した信
号、 1103:分配器、 1111−1114:信号1110(1)各レーザドラ
イバへの分配信号、 1118:バッファメモリへ走査開始を知らせる信号、 1101〜1104:レーザドライバ、1007:分配
、結合器、 121ニジリンダレンズ、 a′ :光検出器の大きさ、 Q′ :光検出器間隔 141.142:2分割光検出信号から得られる差動信
号、 200 x 、 2002 :レーザドライバ199:
分配器、 160:半導体レーザアレイ、 θ:傾き角、 163:ミラー。 流 1 図 す侃?′LcL ^レーす 囁2ω 環3回 第4回 2あ 第夕藺 第6 図 垢 7 回 ′X、≦2 1JJo、 リフL;θ りにノ
七ノ ククL=27θ QQ
ロ/l ム
Δ △/2 Q
O日ノ3 △
△ △ノ4 D
■ 日ノt
00 閑・7
/Q、 ム
△n;3 人、〜′0. 9ガ、;θ γ避りツ
飢;2ノ2 ム △
2イさ、・7−日田 7g ■ ■ ■ 7//ρ 狛12図 ≧b ノ3 しろ J2’−4’す2笥−洗′ 墳)ノ4 戸] 潟/!図 店b ノΔ し口
体レーザアレイを斜めに配置して隣接走査する場合を示
す図、第3図は、複数レーザを用いる時の、副走査方向
のレーザ間隔を制御する光プリンタの一例を示す図、第
4図は、光スポツト制御をするための、隣接走査用の光
検出器の一例を示す図、第5図は、主走査方向に分割し
た、検出器を用いてレーザ光の位置検出をするための説
明図、第6図は、レーザ光の強度変化があった時の、光
位置検出信号のばらつきを示す図、第7図は2木のレー
ザ光を用いて、ぬけ2重なりのない光走査ができること
を説明するための本発明の一実施例を示す図、第8図は
3本のレーザ光を用いる時の本発明の実施例を示す図、
第9図は、4本のレーザ光を用いる時の本発明の実施例
を示す図、第10図は、4本のレーザを用いる光プリン
タの概略構成を示す図、第11図は、バッファメモリと
データ読み出しの関係を説明するための図、第12図は
、主走査方向に分割した光検出器を用いた光プリンタの
実施例を示す図、第13図は、第12図で用いる光検出
器の例を示す図、第14図は、主光走査方向の光位置検
出信号を示す図、第15図は、光位置信号を、各レーザ
ドライバに与えるための回路構成図、第16図は、半導
体レーザアレイを用いた本発明の他の実施例を示す図で
ある。 5、符号の説明 a:隣接走査線間隔、n:レーザ光の本数、P:半導体
レーザにおけるレーザ間距離、1.2:半導体レーザ。 A1−A4:レーザ位置検出用光検出器、B1〜B4:
各検出出力、 77□、77□: (A1.A2)、(A3.A4)
上でのレーザ光の副走査方向の径、 5:回転多面鏡、 6:Fθレンズ。 71.7□:光走査面上のレーザスポット、8:走査位
置検出用光検出器、 83,8□:走査位置検出用2分割光検出器、91,9
□:2本のレーザ光線、 10:偏光プリズム、 78、、.78□: CA1.A2)、(A3.A4
)上でのレーザ光(スポット)、 51:感光ドラム、 52:走査光、 53:光偏向器、 1001〜]、 OO3:ばらついた時のレーザ出力、 101:閾値、 102、〜1023:閾値から得られる走査光の位置(
光検出器通過時刻)、 1001〜1004 :レーザ光源、 1005:バッファメモリ、 1006 :コンピュータ、 2001〜2004 :走査面のレーザ光、1008:
回転多面鏡、 1009:Fθレンズ、 1102:増巾器、 1116:光走査位置検出信号、 1、11 Q :同上信号をバイナリ(2値)化した信
号、 1103:分配器、 1111−1114:信号1110(1)各レーザドラ
イバへの分配信号、 1118:バッファメモリへ走査開始を知らせる信号、 1101〜1104:レーザドライバ、1007:分配
、結合器、 121ニジリンダレンズ、 a′ :光検出器の大きさ、 Q′ :光検出器間隔 141.142:2分割光検出信号から得られる差動信
号、 200 x 、 2002 :レーザドライバ199:
分配器、 160:半導体レーザアレイ、 θ:傾き角、 163:ミラー。 流 1 図 す侃?′LcL ^レーす 囁2ω 環3回 第4回 2あ 第夕藺 第6 図 垢 7 回 ′X、≦2 1JJo、 リフL;θ りにノ
七ノ ククL=27θ QQ
ロ/l ム
Δ △/2 Q
O日ノ3 △
△ △ノ4 D
■ 日ノt
00 閑・7
/Q、 ム
△n;3 人、〜′0. 9ガ、;θ γ避りツ
飢;2ノ2 ム △
2イさ、・7−日田 7g ■ ■ ■ 7//ρ 狛12図 ≧b ノ3 しろ J2’−4’す2笥−洗′ 墳)ノ4 戸] 潟/!図 店b ノΔ し口
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、複数本のレーザ光を、同一の光偏向装置を用いて同
時に走査する光プリンタにおいて、複数本のレーザ光束
の感光体上における副走査方向の隣接間隔をl、印刷走
査線の間隔をaとした時 l=(n−1)a+m・na とすることを特徴とする光プリンタ 但しn:レーザ光の本数 m:正の整数である。 2、特許請求の範囲第1項記載の光プリンタにおいて、
光源に用いるレーザ光源として、離散的な複数の半導体
レーザ光源を用い、副走査方向の走査光の間隔を分割さ
れた検出器を用いて差動検出し、負帰還制御により、該
間隔を一定に保つ手段を具備するとともに、主走査方向
の走査光の走査位置を検出するために、走査の端付近に
該当する位置に主走査方向に2分割された光検出器を配
置したことを特徴とする光プリンタ。 3、特許請求の範囲第1項記載において、光源として半
導体レーザアレイを用い、該半導体レーザアレイを傾け
て、副走査方向の間隔を調整するとともに、主走査方向
の走査位置検出器として、主走査方向に2分割された光
検出器を配置したことを特徴とする光プリンタ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62050096A JPS63217763A (ja) | 1987-03-06 | 1987-03-06 | 光プリンタ |
| US07/153,005 US4806951A (en) | 1987-03-06 | 1988-02-08 | Optical printer |
| DE3806785A DE3806785C2 (de) | 1987-03-06 | 1988-03-02 | Optischer Drucker |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62050096A JPS63217763A (ja) | 1987-03-06 | 1987-03-06 | 光プリンタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63217763A true JPS63217763A (ja) | 1988-09-09 |
Family
ID=12849531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62050096A Pending JPS63217763A (ja) | 1987-03-06 | 1987-03-06 | 光プリンタ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4806951A (ja) |
| JP (1) | JPS63217763A (ja) |
| DE (1) | DE3806785C2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH02105110A (ja) * | 1988-10-14 | 1990-04-17 | Asahi Optical Co Ltd | 複数ビーム走査方法 |
| DE4100150A1 (de) * | 1990-01-31 | 1991-08-14 | Hitachi Koki Kk | Strahlpositionsregelvorrichtung |
| JP2002540608A (ja) * | 1999-03-19 | 2002-11-26 | エテック システムズ インコーポレイテッド | レーザー・パターン・ジェネレータ |
| KR100380910B1 (ko) * | 1999-10-06 | 2003-04-18 | 캐논 가부시끼가이샤 | 멀티빔 주사 광학 장치 및 이를 이용한 화상 형성 장치 |
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| US4950889A (en) * | 1989-08-01 | 1990-08-21 | International Business Machines Corporation | Chromatic and misalignment compensation in a multiple beam laser scanning system |
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