(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷装置のためのラスター出力スキャナアセンブリであって、
第１のレーザビーム及び第２のレーザビームを生成する第１のレーザ源と、複数の反射ファセットを有し、前記第１のレーザビーム及び前記第２のレーザビームを移動している光受容性表面の上に反射して第１のスキャンライン及び第２のスキャンラインを生成する、第１の回転ポリゴンと、
第３のレーザビーム及び第４のレーザビームを生成する第２のレーザ源と、
複数の反射ファセットを有し、前記第３のレーザビーム及び前記第４のレーザビームを前記移動している光受容性表面の上に反射して第３のスキャンライン及び第４のスキャンラインを生成する、第２の回転ポリゴンと、
を含み、
前記第３のスキャンラインを前記第１のスキャンライン及び前記第２のスキャンラインの間に生成し、且つ、前記第２のスキャンラインを前記第３のスキャンライン及び前記第４のスキャンラインの間に生成し、前記第１のスキャンラインおよび第２のスキャンラインは前記第１のレーザビームおよび第２のレーザビームが前記光受容性表面上で同一方向に走査されて生成され、前記第３のスキャンラインおよび第４のスキャンラインは前記第３のレーザビームおよび第４のレーザビームが前記光受容性表面上で同一方向に走査されて生成される、
ラスター出力スキャナアセンブリ。
【請求項２】
プロセス方向に移動する帯電した光受容体と、ラスター出力スキャナアセンブリと、を有する印刷機であって、
前記ラスター出力スキャナアセンブリが、
第１のレーザビーム及び第２のレーザビームを生成する第１のレーザ源と、
複数の反射ファセットを有し、前記第１のレーザビーム及び前記第２のレーザビームを前記帯電した光受容体の上に反射して、お互いに実質的に平行で且つ前記プロセス方向に実質的に垂直な第１のスキャンライン及び第２のスキャンラインを生成する、第１の回転ポリゴンと、
第３のレーザビーム及び第４のレーザビームを生成する第２のレーザ源と、
複数の反射ファセットを有し、前記第３のレーザビーム及び前記第４のレーザビームを前記帯電した光受容体の上に反射して、お互いに実質的に平行で且つ前記第１のスキャンラインに実質的に平行な第３のスキャンライン及び第４のスキャンラインを生成する、第２の回転ポリゴンと、
を有しており、
前記第３のスキャンラインを前記第１のスキャンライン及び前記第２のスキャンラインの間に生成し、且つ、前記第２のスキャンラインが前記第３のスキャンライン及び前記第４のスキャンラインの間に生成し、前記第１のスキャンラインおよび第２のスキャンラインは前記第１のレーザビームおよび第２のレーザビームが前記光受容性表面上で同一方向に走査されて生成され、前記第３のスキャンラインおよび第４のスキャンラインは前記第３のレーザビームおよび第４のレーザビームが前記光受容性表面上で同一方向に走査されて生成される、
印刷機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子写真マーキング機に関する。より具体的には、この発明は、複数のマルチレーザビームラスター出力スキャナを有して、これらのビームがインターレーススキャンラインを形成するマーキング機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真マーキングは、文書のコピー或いは印刷方法として、公知で一般に使用されている。電子写真マーキングは、実質的に一様に帯電された光受容体を、所望の文書の光イメージ表示に露光することで、実行される。その光イメージに応答して光受容体が電荷を放出し、所望の文書の静電的な潜像を光受容体の表面に生成する。その後に、その潜像の上にトナー粒子が堆積されて、トナー像を形成する。そのトナー像が、その後に、光受容体から紙シートのようなコピー基材の上に転写される。転写されたトナー像は、通常は熱及び／或いは圧力を使用して、コピー基材に融着される。光受容体の表面は、その後に次のイメージの生成の準備として、残存する現像材料が除去されて再帯電される。
【０００３】
光受容体を露光する一つの方法として、ラスター出力スキャナ（ＲＯＳ）の使用が挙げられる。ＲＯＳは、典型的には、レーザ光源（単数或いは複数）と、複数の鏡面ファセットを有する回転ポリゴンとから構成される。光源は、レーザビームをポリゴンファセットの上に照射する。ファセット（面要素、以下同じ）はビームを光受容体の上に反射して、光スポットを生成する。ポリゴンが回転するにつれて、スポットが光受容体の上の複数のラインをトレースする。これらのラインを、スキャンラインと呼ぶ。スポットがスキャンラインを高速スキャン方向にトレースするにつれて、光受容体をプロセス方向に移動させることによって、光受容体の表面がスポットによってラスタースキャンされる。スキャン中に、レーザビームはイメージ情報によって変調されて、光受容体の上に所定の潜像を生成する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ラスター出力スキャナは非常に上手く動作するが、非常に高速での印刷時には、顕著な問題点を克服しなければならない。例えば、毎分１２０ページの印刷を行う電子写真マーキング機を考えると、この場合には、毎秒約２２インチ（約５５．８８ｃｍ）の紙に印刷する必要がある。様々な理由（コスト、騒音、信頼性）から、ポリゴンの回転は、毎分約２万回転以下に制限されることが望ましい。毎分約１９８００回転する２０ファセットのポリゴンを有し、一度に６００スポット／インチ（約２３６スポット／ｃｍ）で２本のスキャンラインを生成するデュアルレーザダイオードＲＯＳであれば、この印刷速度の要件を満足する。しかし、そのようなＲＯＳは問題点を有している。第１に、ファセット数が多いために、ＲＯＳ自身が非常に大きく、スキャンレンズ焦点距離が比較的長い。これらの特性は、コンパクトで小さいフットプリント（デスクトップ）プリンタには適合しない。加えて、そのような大きなマルチファセットポリゴンは、かなり高価である。
【０００５】
従って、非常に高速で印刷できて、且つコンパクトなプリンタに適合する新しいラスター出力スキャナアセンブリは、非常に有益である。さらに有益であるのは、非常に高速で印刷できて、且つ低コストでコンパクトなプリンタにおける使用に適した、新しいラスター出力スキャナアセンブリである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の原理は、非常に高速で印刷できて、且つコンパクトなプリンタに適合する新しいラスター出力スキャナアセンブリ、及びラスター出力スキャナを使用するプリンタを提供する。本発明の原理に従ったラスター出力スキャナアセンブリは、第１のレーザビーム及び第２のレーザビームを生成する第１のデュアルレーザ源と、第３のレーザビーム及び第４のレーザビームを生成する第２のデュアルレーザ源とを含む。第１及び第２のレーザビームは、複数の反射ファセットを有する第１の回転ポリゴンに向かい、第３及び第４のレーザビームは、複数の反射ファセットを有する第２の回転ポリゴンに向かう。第１のポリゴンは、第１及び第２のレーザビームを移動している光受容体の上に反射し、第２のポリゴンも、第３及び第４のレーザビームをその光受容体の上に反射する。これら様々なレーザビームによって生成されたスポットはインターレースされて、第３のレーザビームによって生成されたスキャンラインが、第１及び第２のレーザビームによって生成されたスキャンラインの間に位置し、第２のレーザビームによって生成されたスキャンラインが、第３及び第４のレーザビームによって生成されたスキャンラインの間に位置する。
【０００７】
本発明の他の特徴は、図面を参照しながら以下の説明が進むにつれて、明らかになるであろう。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明をその好適な実施形態に関連して説明するが、本発明がその実施形態に限定されるものではないことは理解されるであろう。逆に、４重レーザダイオードの使用のように、添付の請求の範囲に規定される本発明の思想及び範囲内に含まれ得る全ての置換、改変、及び等価物がカバーされる。
【０００９】
電子写真印刷の技術は公知であるので、図１に描かれている電子写真印刷機４にて使用されている様々な処理ステーションは、以下では模式的にのみ示され、それらの動作は簡単にのみ説明される。再生器は、光導電性表面２１を有するベルトの形態の光受容体２０を備えている。光受容体は、モータ２７によって、ローラ２４、２５及び２６により規定されるパスに沿って駆動され、移動方向は矢印２３によって示されるように反時計回りである。
【００１０】
はじめに、光受容体２０の一部が帯電ステーションＡＡを通過し、そこでは、コロナ生成器２８が、光導電性表面２１を比較的高電位に実質的に均一に帯電させる。高電圧電源２９が、コロナ生成器２８のための電気的バイアスを供給する。
【００１１】
次に、光導電性表面２１の帯電された部分は、露光ステーションＢＢを通過する。露光ステーションＢＢでは、ＲＯＳアセンブリ３６が４本のレーザビーム、ビームＡ、Ｂ、Ｃ、及びＤを生成して、これらが光導電性表面をラスタースキャンする。レーザビームは光導電性表面を露光し、光導電性表面が電荷を放出して、所望の最終イメージの静電的な潜像を生成する。本発明の原理は直接的にＲＯＳアセンブリ３６を使用するので、このアセンブリは後により詳細に説明される。
【００１２】
静電的潜像が記録された後に、潜像は現像ステーションＣＣに進む。そこでは、現像器３８が、光導電性表面上の潜像をトナーで現像する。
【００１３】
静電的潜像が現像された後に、光受容体２０は回転を続けて、現在は現像されたイメージを転写ステーションＤＤに進ませる。転写ステーションでは、ローラ５２及びガイド５６が、コピーシート５４を現像されたイメージに接触させる。コロナ生成器５８は、コピーシートの裏面にイオンをスプレーして、トナー像を光受容体からシートの上に引きつける。光受容体の移動が続くと、ローラ２４でその方向が変わる。そこでは、トナー像が付着したコピーシートが光受容体から分離される。
【００１４】
コピーシートはその後、コンベヤ（図示せず）を介して融着ステーションＥＥに進む。融着ステーションＥＥは、加熱された融着ローラ６４とバックアップローラ６６とを含む。トナー像が付着したコピーシートは融着ローラ６４とバックアップローラ６６との間の隙間を進んで、トナー像が融着ローラ６４に接触する。熱及び圧力が、トナーをコピーシートに永久的に融着させる。融着後に、コピーシートはシュート７０を通ってキャッチトレー７２に進み、その後にオペレータによって取り除かれる。
【００１５】
コピーシートが光受容体から分離した後、光導電性表面２１に付着している残存トナー粒子及び他の堆積物は、クリーニングステーションＦＦで除去される。クリーニングステーションは回転ファイバーブラシ７４を使用して、これが光導電性表面２１に接触する。クリーニング後に、放電ランプ７５が光導電性表面２１を光で照射して、残存している静電電荷を消散させる。その後に光受容体は帯電ステーションＡＡに進み、次の印刷サイクルが開始される。
【００１６】
電子写真印刷機４は電子サブシステム（ＥＳＳ）８０も含んでおり、これは、電子写真印刷機の様々なコンポーネント及び動作サブシステムを制御する。特に、電子サブシステム８０は、専用のミニコンピュータを含むことができて、ＲＯＳアセンブリ３６にマークされるべき情報を供給する。電子写真印刷機は、説明された印刷プロセスを実行するために必要な様々な電源、センサ、機械コンポーネント、及びユーザインターフェースも含むことが、理解されるであろう。
【００１７】
次に図２を参照すると、そこにはラスター出力スキャナアセンブリ３６及びＥＳＳ８０（図１参照）のデータ出力部が描かれている。ラスター出力スキャナアセンブリ３６は、複数のタンデムラスター出力スキャナを備えている。ラスター出力スキャナの一つはデュアルレーザドライバ１０２を含み、これがＥＳＳ８０からビデオデータ情報を受け取る。レーザドライバ１０２は、次にデュアルレーザダイオード１０４を駆動し、レーザダイオードが２本のレーザビーム、ビームＡ及びＢを出力する。これらのビームは、ビデオデータ情報に従って変調される。デュアルレーザダイオード１０４は、好ましくは、接近しながら隔てられたレーザビームを出力する２つの当接したレーザダイオードチップを備えている。両レーザビームは、ラスター出力スキャナで一般に使用されているタイプのプレスキャン光学システム１０６を通過する。デュアルレーザビームは、方向１１２に回転するポリゴン１１０のファセット１０８で反射する。反射したレーザビームは、ラスター出力スキャナで一般に使用されているタイプのポストスキャン光学システム１１４を通過する。レーザビームＡ及びＢは、それから光受容体２０の上のスキャンラインをトレースする。
【００１８】
第２のラスター出力スキャナは、本質的に第１のものと同一である。デュアルレーザドライバ２０２が、ＥＳＳ８０からビデオデータ情報を受け取る。そのレーザドライバは、次にデュアルレーザダイオード２０４を駆動し、レーザダイオードが２本のレーザビーム、ビームＣ及びＤを出力する。これらのビームも、ビデオデータ情報に従って変調される。デュアルレーザダイオード２０４は、好ましくはデュアルレーザダイオード１０４と同一である。レーザビームＣ及びＤは、プレスキャン光学システム２０６を通過し、方向１１２に回転するポリゴン２１０のファセット２０８で反射する。反射したレーザビームは、その後にポストスキャン光学システム２１４を通過し、光受容体２０の上のスキャンラインをトレースする。
【００１９】
レーザビームＡ及びＢ（第１のラスター出力スキャナから）とレーザビームＣ及びＤ（第２のラスター出力スキャナから）とは、接近しているが隔てられているスキャンラインをトレースする。例えば、図２に示されているように、スキャンラインの順番はＡ、Ｃ、Ｂ、Ｄである。すなわち、レーザビームＡによって生成されたスキャンラインは、レーザビームＣによって生成されたスキャンラインの隣にある。レーザビームＣによって生成されたスキャンラインは、レーザビームＡ及びＢによって生成されたスキャンラインの間にある。レーザビームＢによって生成されたスキャンラインは、レーザビームＣ及びＤによって生成されたスキャンラインの間にある。ここで、光受容体の回転によって、上述の４本のスキャンラインが撮像される時点までに光受容体２０が方向２３に進んで、レーザビームＡによって生成される次のスキャンラインが、レーザビームＤによって先に生成されたスキャンラインに隣接し且つ適切に隔てられるようになる。ポリゴン１１０及び２１０が方向１１２に回転を続けて且つ光受容体が方向２３に進み続けると、所望の像が光受容体２０の上に生成される。
【００２０】
ラスター出力スキャナアセンブリ３６は、一つのデュアルレーザダイオードラスター出力スキャナを使用するシステムに比べて、タンデムラスター出力スキャナでは、より小さなポリゴン、より少ないファセット、及びより遅い回転速度が可能になるという点で、効果的である。複数のレーザビームを見当合わせする（レジスタリング、目標合わせ；ｒｅｇｉｓｔｅｒｉｎｇ）という問題はあるが、見当合わせの問題を低減するために様々な技術が利用可能である。例えば、両ポリゴンを単一のモータのシャフトに搭載することによって、スピードスキャンライン速度の問題を低減或いは除くことができる。更に、ポリゴンを「マッチさせる」ことによって、すなわち、複数のポリゴンが一緒になって見当合わせの問題を比較的軽微なものにするようなポリゴンを選択するか、或いはポリゴン２１０からのファセットに位置的に整合するポリゴン１１０からのファセットをマッチさせることによって、見当合わせ誤差を低減することができる。最後に、タンデムデュアルレーザダイオードラスター出力スキャナアセンブリのカラー印刷での使用は効果的であるが、白黒印刷時には、レーザビーム間での見当合わせ誤差は、それほど重要ではなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の原理に従った印刷装置の模式図である。
【図２】  タンデムデュアルレーザダイオードラスター出力スキャナを有し且つ本発明の原理に従ったラスター出力アセンブリの模式図である。
【符号の説明】
２０  光受容体、２１  光導電性表面、３６  ラスター出力スキャナ（ＲＯＳ）アセンブリ、８０  電子サブシステム（ＥＳＳ）、１０２  デュアルレーザドライバ、１０４  デュアルレーザダイオード、１０６  プレスキャン光学システム、１０８  ファセット、１１０  ポリゴン、１１４  ポストスキャン光学システム、２０２  デュアルレーザドライバ、２０４  デュアルレーザダイオード、２０６  プレスキャン光学システム、２０８  ファセット、２１０  ポリゴン、２１４  ポストスキャン光学システム。
【図１】
0004398028.tif 000002
【図２】
0004398028.tif 000003