JPH01273068A - 光走査装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、レーザービームプリンタ等に用いられる光走
査装置に関し、特にｆ−θレンズを用いないで光走査速
度の変動を電気的に補正する様に構成した光走査装置に
関する。

［従来の技術１ 従来、レーザービームプリンタに於て、感光ドラム面上
を光ビームによって走査して、画像情報の書き込みを行
なう光走査装置が一般に知られている。

このような光走査装置としては高速回転するポリゴンミ
ラースキャナーで等角速度的に偏向された光束を歪曲収
差をもたせたｆ−θレンズにより感光ドラム面上で等速
直線走査による様にした構成のものが広く使われている
。すなわち、ポリゴンミラーから感光ドラム面までの距
離は一定でないので、特殊な球面レンズであるｆ−θレ
ンズを使って、走査線上のどの位置も集光点が同じサイ
ズで結ばれ、一定の速度で走査できるようにしている。

このようなｆ−θレンズを使用した場合、感光ドラム面
上でのビームの走査速度が一定であるので、画像データ
書き込みのクロックの周波数は固定周波数で良いという
利点がある。

しかしながら、ｆ−８レンズは特殊な球面レンズであっ
て構造が複雑なのて高価になってしまうという不都合を
有している。

この不都合を解決する一方法として、ｆ−θレンズを用
いない光走査装置と、画像データ書き込み用クロックの
周波数を連続的に変化させて、感光ドラム面上に記録さ
れる画像の走査歪を補正する手段とを組み合せた提案か
特開昭６１−２４２４５９号公報により開示されている
。

次に、特開昭６１−２４２４５９号公報に開示されてい
る従来例について説明する。

第６図〜第８図はこの従来例によるレーザビームプリン
タを示す。

まず、全体の構成を示す第６図において、半導体レーザ
ーからなる光源１から射出された光ビームは集束レンズ
２により感光トラム３上にビームスポットとして結像さ
れる様に集束され、ポリゴンミラー４の回転により偏向
され、本図のＸ方向（主走査方向）に反復して移動する
と同時に、感光ドラム３が回転して副走査が行なわれる
。光検出器５は感光トラム３の近傍の情報書込み領域外
に配設され、ポリゴンミラー４で偏向された光ビームを
検出して同期信号を発生ずる。信号処理回路６は情報信
号を半導体レーザー駆動回路７に印加するが、その印加
のタイミングは光検出器５からの同期信号により制御さ
れる。

半導体レーザー駆動回路７は、信号処理回路６からの情
報信号により半導体レーザー１を駆動し、情報信号で変
調された光ビームが半導体レーザー１から出射して、集
束レンズ２．ポリゴンミラー４を通って感光ドラム３に
照射されて静電潜像が形成される。この静電潜像は図示
しない現像器のトナーにより現像されてトナー画像とな
り、図示しない転写器で用紙上に転写される。

また、半導体レーザー１から分離されて後方に出射した
光ビームは光検出器８に入射してその光強度が検出され
、この光検出器８の出力信号に応じて制御回路９が半導
体レーザー駆動回路７を制御して、半導体レーザー１の
出力光量を一定に制御している。

−ＩＩＱに、レーザービームプリンタにおいては上述し
たように感光トラム３上を光ビームが等速度で走査する
ように、ｆ−θレンズを感光ドラム３、とポリゴンミラ
ー４との間の光路上に配置している力釈この従来例では
そのｆ−θレンズを取り除き、そのｆ−θレンズの代り
に、信号処理回路６により半導体レーザー駆動回路７に
印加する情報信号を転送する画像走査クロックの周波数
を、感光ドラム３上に走査する光ビームの走査速度に比
例して連続的に可変にして光走査上の歪みを補正するよ
うにしたものである。

第７図は第６図の信号処理回路６のクロック周波数可変
部分の詳細な構成を示す。本図に示すように、発振器１
０からの周波数ｆのクロックは、分周器１１により１／
Ｎ（但し、Ｎは整数）に分周されて位置制御用クロック
ＣＬＫＢとなり、このクロックＣＬＫＢが位相比較器１
２．ローパスフィルタ１３．電圧制御発振器１４及び分
周器１５からなるＰ　Ｌ　Ｌ　（Ｐｈａｓｅ　Ｌｏｃｋ
ｅｄ　Ｌｏｏｐ）回路でｍ倍に逓倍されて、周波数ｆＫ
の画像走査クロックＣＫとなる。特に、この信号処理回
路６では、位置制御用クロックＣＬＫＢにより情報書込
位置のタイミング（以下、情報書込期間と称する）を制
御し、その情報書込期間内に画像走査クロックＣＫによ
り情報信号を半導体レーザー駆動回路７へ順次に転送す
る。

画像走査クロックＣＫは分周器１５により１／ｍに分周
されて、位相比較器１２で位置制御用クロックＣＬＫＢ
と位相が比較され、その位相差に応じた電圧が位相比較
器１２から出力される。位相比較器１２から出力された
この電圧はローパスフィルタ１３を介して電圧制御発振
器１４に人力されて、その発振周波数が制御される。よ
って、電圧制御発振器１４から出力される画像走査クロ
ックＣＫの周波数ｆＫは、次式（１）となる。

ｆＫ　＝ｆｘｌ／Ｎｘｍ　　　　・・・（ｔ）また、位
置制御用クロックＣＬＫＢがカウンタ１６で計数され、
その計数値がＲＯＭ　（リードオンリーメモリ）１７に
読み出しアドレス信号として逐次印加され計数値に対応
したタイミングデータがＲＯＭ１７から読み出される。

このＲＯＭ１７の出力信号により分周器１１の分周比が
可変にされる。例えば、光偏向器であるポリゴンミラー
４の感光ドラム３の面に対する走査歪みか第８図のＢに
示すような曲線状態となっているとすれば、光ビームの
走査速度に比例して分周器１１の分周比Ｎが１水平走査
の期間内で第８図のＣに示すように小−犬→小と変化す
るようにして、ＲＯＭｌ７の出力信号により走査歪みを
補正するように分周比は連続的に可変にされる。

従って、この分周器１１から出力する位置制御用クロッ
クＣＬＫＢは分周比Ｎに従りて、走査速度に比例して周
波数変調されたことになる。このため、画像走査クロッ
クＣＫは、上式（１）に従って周波数変調されるが、そ
の周波数ｆにはローパスフィルタ１３の作用により過渡
的に連続して変化する。すなわち、画像走査クロックＣ
Ｋの周波数ｆＫは走査速度の変化に応じて連続的に変化
するので、走査歪みが補正されることとなる。

また、上記のカウンタ１６は光検出器５から供給される
同期信号により初期化されるので、走査毎に上記の画像
走査クロックＣＫは補正される。

また、分周器１１は光検出器５からの同期信号により初
期化され、位置制御用クロックＣＬＫＢと同期信号との
位相関係が発振器ｌＯの出力の１クロック以内の精度で
保持される。

画像走査クロックＣＫは位置制御用クロックＣＬＫＢに
よりＰＬＬ回路て生成されるから、位置制御用クロック
ＣＬＫＢと画像走査クロックＣＫとの位相精度を少なく
とも１ペ一ジ印字する時間内においては、所定値に保つ
ことができる。

従って画像走査クロックＣＫと同期信号との位相精度は
、１ペ一ジ印字時間内においては、発振器１０出力の１
クロック以内となることができる。

このように、上述の従来例に於ては、分周比の値はＲＯ
Ｍ１７の出力信号によって決められるものであって、例
えは印字密度が３００　ドツト／インチの場合には、第
２図（Ａ）に示すように、画像走査クロックＣＬＫの周
波数ｆＫの変化が生じる様にＲＯＭ１７の格納データが
あらかじめ決定され、また印字密度が４００　ドツト／
インチの場合には、第２図（ＩＩ）に示すように画像走
査クロックＣＫの周波数ｆＫの変化が生じる様にＲＯＭ
　１７の格納データがあらかしめ決定されるものであっ
た。

［発明か解決しようとする課題］ しかしながら、上述のような従来装置に於ては、一つの
印字密度に対応したデータしか上記ＲＯＭ１７内に格納
されていなかったので、印字密度を同一のプリンタて切
換えることは不可能であった。

一方、近年、レーサービームプリンタの普及に伴って、
例えばデスクトップパブリシングの用途に用いられる場
合には同一プリンタによって、文字の印字を主として行
なう場合に３００　ドツト／インチの印字密度で印字し
、グラフィックを主として印字する場合に４００　ドツ
ト／インチの印字密度で印字するというような印字密度
を変えて印字するという使われ方が要求されている。し
かし、この様な要求を実現することは、上記の理由によ
り従来の装置では不可能であった。

本発明は上述の欠点を除去し、同一の画像形成装置にお
いて、印字密度の切換えが出来る光走査装置を提供する
ことを目的とする。

［課題を解決するための手段］ かかる目的を達成するために、本発明は、画像走査クロ
ックに同期してオン・オフされて光源から出射する光ビ
ームを感光体上に微小なビームスポットとして結像させ
る集束レンズと、感光体に対して光ビームを一定方向に
走査する光偏向器と、光偏向器の走査によるビームスポ
ットの走査速度の変化に応じて画像走査クロックの周波
数を連続的に変化させるクロック周波数可変手段とを有
し、クロック周波数可変手段は記録密度の切換を示す指
示信号に応じて画像走査クロックの周波数の変化特性を
変更することを特徴とする。

［作　用］ 本発明は、上記構成により、記録密度（印字密度）の切
換を示す指示信号に応じて画像走査クロックの周波数の
変化特性を変更するようにしたので、同一の画像形成装
置において記録密度の切換かできる。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明実施例の基本構成を示す。本図において
、Ａは集束レンズてあり、画像走査クロックに同期して
オン・オフされて光源りから出射する光ビームを感光体
Ｅ上に微小なビームスポットとして結像させる。Ｂは光
偏向器であり、感光体Ｅに対して光ビームを一定方向に
走査する。

Ｃはクロック周波数可変手段であり、光偏向器Ｂの走査
によるビームスポットの走査速度の変化に応じて画像走
査クロックの周波数を連続的に変化させる。また、この
クロック周波数可変手段Ｃは記録密度の切換を示す指示
信号に応じて画像走査クロックの周波数の変化特性を変
更する。

第２図は本発明の第１実施例の回路構成を示し、上述の
第７図と同一の符号のものは同一内容のものを示す。ま
た、その他の構成は第６図の従来例と同様である。

第２図に示すように、分周比Ｎを与えるＲＯＭとして、
本実施例ではＲＯＭ（Ｉ）１８とＲＯＭ■１９の２個を
有している。図示しない外部ポストコンピュータからシ
リアル通信により印字ドツト密度の切換指定コマンド（
指令信号）をＣＰＵ２０は受信すると、このコマンドに
応じてＲＯＭ■１８又はＲＯＭ■１９のいずれか一方を
有効とする選択動作をする。ここで、例えばＲＯＭ■１
８には、印字密度３００　ドツト／インチに対応した分
周比Ｎのデータが格納され、また、ＲＯＭ■１９には印
字ドツト密度４００　ドツト／インチに対応した分周比
Ｎのデ−タが格納されているものとすると、ポストコン
ピュータからの切換指定コマンドによって第３図（Ａ）
　、　（Ｂ）　に示すように各印字ドツト密度に対応し
た動作が可能となる。

なお、本実施例に於て、ＲＯＭの数は上述のような２個
に限らず、必要な印字ドツト密度に対応じてさらに多く
のＲＯＭを設けて、各々のＲＯＭを切換指定するように
してもよいことは勿論である。

第４図は本発明の第２実施例の回路構成を示し、第２図
と同一の符号のものは同一の内容のものを示す。

第４図に於て、２１はプリセットカウンタ、２２はカウ
ンタ１６とプリセットカウンタ２１間に接続するＲＡＭ
■、２３はプリセットカウンタ２１と分周器１１間に接
続するＲＡＭ■であり、これら２１，２２．２３は同期
信号でリセットされる。

第５図は第４図の実施例の動作を説明する為の波形図で
あり、主走査方向の画像走査クロックＣＫの周波数ｆＫ
の近似の状態で示している。まず、第５図（Ａ）は印字
密度が３００　ドツト／インチの場合の近似を示すもの
であり、主走査の中心位置く走査中心）を中心として画
像走査クロックの周波数ｆＫの変化は対称になる。走査
開始からＭｌ　ドツトのクロック範囲に於ては、周波数
ｆ。

の変化はｎｌ　ドツトステップで変化する。また、走査
点Ｍ１からＭ、＋Ｍ２ドツトのクロック範囲に於ては、
周波数ｆＫの変化はｎ２　ドツトステップで変化すると
いうように周波数ｆＫが変化する。但し、＋１＋　＞ｎ
２　＞ｎ３＞ｒｚ　＞ｎ５　＞ｎ６とする。また、第５
図（Ｂ）は印字密度が４００　ドツト／インチの場合の
近似を示すものであり、上述と同様に画像走査クロック
ＣＫの周波数ｆＫが変化するが、Ｍの値、ｎの値は３０
０　ドツト／インチの場合と異なることとなる。

第４図に於て、ＲＡＭ■２２は第５図に示した上記のＭ
のデータ値を与えるＲＡＭ　（ランダムアクセスメモリ
）であり、ＲＡＭ■２３は、上記の分周比Ｎのデータ値
を与えるものである。また、ＣＰＵ２０は外部のホスト
コンピュータからシリアル通信により印字密度切換指定
コマンド（指令信号）を受信すると、ＣＰＵ２０内での
演算によって、もしくはあらかじめＭとＮのデータを格
納した内部ＲＯＭのデータ領域からデータを取り出して
Ｍの値としてＲＡＭ■２２に、またＮの値としてＲＡＭ
■２３にデータをそれぞれセットする。なお、上記のポ
ストコンピュータからのコマンドは、ＲＡＭ■２２及び
ＲＡＭ■２３にロードするデータそのものの値であって
もよい。

この結果、印字密度が例えは３００　ドツト／インチの
場合には、ＲＡＭ■２２にはアドレスに対応じて、Ｍ＋
　、Ｎ２　、Ｎ３・・・の値がロートされ、また、ＲＡ
Ｍ■２３にはＮ＋　、Ｎ２　、Ｎ３・・・の値がロート
される。また、印字密度が４００ドツト／イン１　　　
　　　　　チの場合にはＲＡＭの２２にはアドレスに対
応じて、Ｍｌｏ、Ｍ２°９Ｍ３“・・・の値がロードさ
れ、また、ＲＡＭ■２３にはＮ１°、Ｎ２°、Ｎ３゛・
・・の値がロートされる。なお、Ｎ＋　、Ｎ２　、Ｎ３
−はｎｌ＋ｎ２　＋　　１３　”’に対応し、Ｎ　＋’
、　Ｎ　２’、　Ｎ　３°・・・はｎ１°、　　ｎ２’
、ｎ３°・・・に対応することは言うまでもない。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、記録密度（印字
密度）の切換を示す指示信号に応じて画像走査クロック
の周波数の変化特性を変更するようにしたので、同一の
画像形成装置において記録密度の切換ができる効果が得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の基本構成を示すプロ・ンク図、 第２図は本発明の第１実施例の回路構成を示すブロック
図、 第３図（八）　、　（Ｂ）は本発明の第１実施例の動作
を示す波形図、 第４図は本発明の第２実施例の回路構成を示すブロック
図、 第５図（Ａ）　、　（Ｂ）は本発明の第２実施例の動作
を示す波形図、 第６図は従来装置の全体の回路構成を示すブロック図、 第７図は第６図の信号処理回路の要部構成を示すブロッ
ク図、 第８図は第６図の信号ＩＡ理理路路動作を示す波形図で
ある。 ■・・・半導体レーザ、 ３・・・感光体ドラム、 ４・・・ポリゴンミラー、 ５・・・光検出器、 ６・・・信号処理回路、 ７・・・半導体レーザー駆動回路、 ８・・・光検出器、 ９・・・制御回路、 １１・・・分周器、 １２・・・位相比較器、 １３・・・ローパスフィルタ、 １４・・・電圧制御発振器、 １５・・・分周器、 １６・・・カウンタ、 １７．１８．１９・・・ＲＯＭ。 ２０・・・ＣＰＵ。 ２１・・・プリセットカウンタ、 ２２．２３・・・ＲＡＭ。 に← に−一 ビ笥覧− 促氷′

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）画像走査クロックに同期してオン・オフされて光源
   から出射する光ビームを感光体上に微小なビームスポッ
   トとして結像させる集束レンズと、 前記感光体に対して前記光ビームを一定方向に走査する
   光偏向器と、 該光偏向器の走査による前記ビームスポットの走査速度
   の変化に応じて前記画像走査クロックの周波数を連続的
   に変化させるクロック周波数可変手段とを有し、 該クロック周波数可変手段は記録密度の切換を示す指示
   信号に応じて前記画像走査クロックの周波数の変化特性
   を変更することを特徴とする光走査装置。 ２）請求項１に記載の装置において、 前記クロック周波数可変手段は、複数の記録密度に対応
   した画像走査クロックの周波数の変化特性のデータをあ
   らかじめ記憶した記憶手段と、前記記録密度の切換を示
   す指示信号に応じて、該指示信号が示す記録密度に対応
   のデータを前記記憶手段から読み出す読み出し手段と、 該読み出し手段により読み出された前記記憶手段からの
   前記データに用いて前記画像走査クロックの周波数を連
   続的に変化させる画像走査クロック発生手段と、 を具備したことを特徴とする光走査装置。 ３）請求項１に記載の装置において、 前記クロック周波数可変手段は、前記指示信号に応じて
   該指示信号が示す記録密度に対応する画像走査クロック
   の周波数の変化特性のデータを演算出力する制御手段と
   、 該制御手段から供給される前記データを記憶する記憶手
   段と、 該記憶手段に記憶された前記データを用いて前記画像走
   査クロックの周波数を連続的に変化させる画像走査クロ
   ック発生手段と、 を具備したことを特徴とする光走査装置。