(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ビームを受光する画像受光装置と、
前記光ビームを前記画像受光装置上でスキャンするスキャン装置と、
前記スキャン装置と前記画像受光装置の間の前記光ビームのパス内に配置されるミラーであって、前記光ビームを前記画像受光装置へと偏向するためのミラーと、
前記ミラーに対して取り付けられ、前記ミラーの曲率を調節する調節装置と、
を有し、
前記ミラーの長手方向の両端部は固定され、
前記調節装置は、
前記ミラーの長手方向についての中央位置に固定配設された装着装置と、
前記装着装置に支持される曲げ装置であって、前記ミラーの裏面に接触する裏面接触部材と前記ミラーの前表面に接触する前表面接触部材とにより前記ミラーを保持し、前記装着装置に対して前記ミラーの面に垂直な方向に進退可能な曲げ装置と、
前記装着装置に対して前記ミラーの面に垂直な方向に進退させ、前記装着装置に対する前記曲げ装置の相対位置を調整する調整ネジと、
を有し、
前記裏面接触部材と前記前表面接触部材はアルミニウムで形成され、
前記装着装置は、前記曲げ装置を囲んで配設され、前記曲げ装置の前記ミラーの面に垂直な方向に沿った進退動作を案内することを特徴とするラスタスキャン装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的にはラスタスキャン装置内の可撓式ミラーの曲率を調節する装置に関し、特にラスタスキャン装置内の湾曲差を補正するための曲率調節に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、フライング・スポット・スキャナ（ラスタ出力スキャナ(raster output scanner) またはＲＯＳとも呼ばれる）は、感光性の記録媒体が低速スキャン方向に送りだされている時に、高速スキャン方向にその記録媒体を横切って１本または複数の強度変調ビームを繰り返し走査させるために、中心軸の回りを回転する多面ポリゴン反射ミラーを備えている。そのビームは、ラスタスキャンのパターンに基づいて記録媒体上をスキャンする。デジタル印刷は、それぞれのビームを、バイナリーサンプルストリングに応じて、連続的に強度変調することにより実行される。複数のビームを同時に走査するプリンタは、マルチビームプリンタと呼ばれている。ＲＯＳ及びマルチビームプリンタの技術は、キタムラによる米国特許４，４７４，４２２号に説明されており、以後同特許の内容が引用により取り入れられるものとする。
【０００３】
高速処理カラーターミナルまたはマルチハイライトカラーゼログラフィック画像出力ターミナルは、別々の露光ステーションで同時に印刷される複数の独立したアドレス可能のラスタ線を必要とする。これはマルチステーション印刷と呼ばれている。マルチステーション処理カラープリンタの従来のアーキテクチャは、別々のＲＯＳを複数個使用する。例えばムラヤマ他の米国特許４，８４７，６４２号及び４，９０３，０６７号では、通常、１つのシステムカラーにつき１個の割合で計４個のＲＯＳを使用している。以後同特許の内容を引用する。
【０００４】
上記の装置に共通する問題は、複数のＲＯＳにかかるコストが高いこと、すなわち複数のほぼ同一のＲＯＳ及びその周辺光学系を製造するのにかかるコストが高いこと、及びシステムカラーの正確な重ね合わせが困難なことである。
【０００５】
米国特許５，２４３，３５９号でティボア・フィスリ（Tibor Fisli ）は、マルチステーションプリンタ内で、複数のレーザービームを偏向できるＲＯＳ装置を紹介している。以後同特許の内容が引用により開示されるものとする。図１は、フィスリのマルチステーションプリンタ１０を示している。回転式ポリゴンミラー１２は、波長が異なり、それぞれの最大発散角が互いに平行で、群をなす複数のレーザービームを同時に偏向する。次に、レーザービームが複数の光学フィルター１６、１８、２０により分離され、ミラー２１、２２を介して、各受光部２４、２６、２８及び３０に導かれる。それぞれのビームの光学的パスの長さをほぼ等しくすることにより、各受光部２４、２６、２８及び３０上にほぼ等しい大きさのスポットが得られる。米国特許５，２４３，３５９号のレーザーダイオードは、低速スキャン方向に整列している（すなわちサジタル方向にオフセットしている）。低速スキャン方向に整列するダイオードは、スポットの大きさ、エネルギーの均一性、湾曲及び直線性等のビーム特性の偏差を最小にするため、ポリゴンミラーの回転軸に平行な方向に沿って密集して配列されなければならない。このため、光ビームができるだけポリゴンミラー上のほとんど同一の部分に当たるように、レーザーダイオードは、できるだけポリゴンミラーの回転軸に平行の方向に沿って密集配置される。
【０００６】
特願平６−１５３５３０号で、ジェームス・アペル（James Appel ）他は、フィスリの米国特許５，２４３，３５９号に開示されたレーザーダイオード間隔の制限を相殺するために、レーザービーム群を接線方向にオフセットする（すなわち高速スキャン方向に分離する）ＲＯＳ装置を開示している。以後同特許の内容を引用する。
【０００７】
シングルスポット回転ポリゴンを基礎とする光学系では、光学的公差の蓄積により湾曲歪みが生じる。湾曲とは、レーザービームが高速スキャン方向に沿って移動する際に、ＲＯＳのスキャンされたレーザービームにより描かれる曲線である。湾曲は、スキャン線が高速スキャン方向に伸びていく際に、処理方向におけるスキャン線の変位量として現われる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
マルチビーム及びレーザーダイオードを用いたＲＯＳは、高品質ゼログラフィック印刷の最も強力な技術とみなされているが、スキャン線湾曲差の問題が好ましくない副作用として存在する。スキャン線湾曲差の問題は、ビームをサジタル方向（すなわち低速スキャン方向）にオフセットするマルチビーム光学系の特質に由来するものである。湾曲は、サジタル方向にオフセットされた各ビームが光学系を伝播する際の、それぞれのサジタル平面で光学系の倍率が異なるため起こるものである。
【０００９】
スキャン線湾曲差は、装置のデザインに応じて、スキャン線を互いに接近する方向に移動させ（たる型歪曲）、互いに遠ざかる方向に移動させたりする（糸巻型歪曲）。どちらの場合でも、光源は光軸を挟んだ両側にある。従って、湾曲したスキャン線の曲率の中心も光軸を挟んだ両側に存在することになる。
【００１０】
図６〜図８は、受光部表面上のスキャン線湾曲差の問題を示している。理想スキャン線７０が、破線で表されている。図６には、光軸から外れたレーザービームをスキャンすることにより生じる湾曲したスキャン線７２が描かれている。湾曲差が補正されないと、印刷される線が直線ではなく、曲がってしまう恐れがある。このような不具合は、通常肉眼でも見分けることができる。
【００１１】
図７は、デュアルスポットＲＯＳにおける湾曲差を示している。従来の技術でよく知られているように、デュアルスポットＲＯＳは、１つの受光部に２つのスポットを同時に結像する。このようなＲＯＳでは、２種類の湾曲差が起こりうる。図７では、第１スキャン線７２の曲率半径と異なる曲率半径を有する第２スキャン線７４が生じており、湾曲スキャン線７２及び７４の各曲率中心は、理想スキャン線７０に対し反対側に位置しており、たる型歪曲を起こらせている。
【００１２】
図８には、理想スキャン線７０に対し反対側にそれぞれ曲率中心を持ち、糸巻型歪曲を起こしている湾曲スキャン線７６及び７８が示されている。
【００１３】
特願平６−３１４６９１号でティボア・フィスリ他は、光学系から受光部に出力される主光線がテレセントリック状であるマルチビームＲＯＳを提供している。以後同特許の内容を引用する。そのマルチビーム装置は、テレセントリックな主出力光線を用いることにより、シングルステーションゼログラフィックプリンタにおいて、ピラミッド状ポリゴン角度誤差を許容し、満足しうる焦点の深度内で十分安定的にほぼ湾曲皆無の印刷を実現することができる。さらに、湾曲の全体的形状及び向きを注意深く制御することにより、シングルパスマルチステーション装置は、広域に分散配置されたゼログラフィックステーションで描かれたさまざまな画像間の重ね合わせの誤差を許容範囲に収めつつ印刷することができる。
【００１４】
図２は、図１のようなＲＯＳ装置のミラー２２を装着するための従来装置の一例の平面図である。ミラー２２はそれぞれ、反射面２３を入射光に向け、裏面２５をその反対側に向けて装着されている。支持部材３４は、装着板（図示せず）に固定されている。支持部材３４には、ミラー２２の長手方向両端に接触するように伸びる腕部３２を設けてもよい。またミラー２２は、例えば、取付けクリップ、セメントまたは公知の取付け手段で腕部３２に取付けられる。しかしながら、非変形モードのミラー２２は、いかなる湾曲差の問題を補正することもできない。
【００１５】
本発明は、ミラーの曲率を調整するとにより、湾曲差の問題を補正する光学系を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、光ビームを受光する画像受信装置と、前記光ビームを前記画像受信装置上でスキャンするスキャン装置と、前記スキャン装置と前記画像受信装置の間の前記光ビームのパス内に配置されるミラーであって、そのミラーの曲率が前記画像受信装置上の光ビームの湾曲を取り除くため調節制御され、湾曲された光ビームを受光し湾曲の取り除かれた光ビームを反射するミラーと、を有することを特徴とする。
【００１７】
本発明は、光ビームを受ける画像受信装置、画像受信装置上で光ビームをスキャンするスキャン装置、画像受信装置とスキャン装置の間の光ビームパス内に設置されたミラー、及びミラーの曲率を調節する調節装置から成るラスタスキャン装置を提供する。
【００１８】
さらに本発明は、ラスタスキャン装置内で、湾曲を補正する手法を提供する。光ビームは、画像受信部材上をスキャンされ、ミラーの曲率が調節される。その結果、ミラーの調節された曲率により、画像受信部材上の光ビームの湾曲が取り除かれる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図３は、ミラー２２の曲率を調節する調節装置の側面図である。調節装置は、ミラー２２の長手方向の両端部の間のミラー２２中央位置に配置された装着装置５０及び曲げ装置４０から成っている。さらにミラー２２は、その長手方向の端部が、図４及び図５に示されているように支持部材３４に固定されている。図４及び図５はさらに、装着装置５０の中央位置を示している。従って、ミラー２２は、長手方向の両端部が固定されているが、長手方向の軸に沿って曲がるようになっており、その曲がり量は、調節装置によって、以下に示すように調節される。
【００２０】
曲げ装置４０は、ミラー２２を接触支持している。曲げ装置４０は、好適には接触部材４２、４４、４５及び４５Ａを使用してミラー２２を接触支持する。ミラー２２の裏面２５は、ミラー２２の中央点ＣＰで交差する中央長手軸と中央直交軸を有している。接触部材４２及び４４は、好適には中央直交軸上に、それぞれの対が中央点ＣＰから等間隔で配置されるのが望ましい。図３に示されるように、曲げ装置４０は、裏面接触部材４２及び４４を含み、それらはミラー２２の裏面と、ミラー２２の中央点ＣＰを挟んだ両側で接触している。また、曲げ装置４０は、ミラー２２の底端部と上端部の近辺で、中央位置ＣＰを挟んだ両側でそれぞれミラー２２の前表面２３と接触するさらに２つの接触部材４５及び４５Ａを含むこともできる。接触部材４２、４４、４５及び４５Ａは、ミラー２２の曲率を調節するため曲げ装置４０に力が加えられる際、ミラー２２が壊れることのないよう、アルミニウム等の柔らかな金属で作られることが望ましい。接触部材４２、４４、４５及び４５Ａのその他の実施例も本発明の主旨以内に含まれるものである。
【００２１】
装着装置５０は、曲げ装置４０を囲んで配設される。図４に示されているように、装着装置５０は、好適には装着板９０に固定され、下記に説明されるように曲げ装置４０が装着板９０に対して移動可能となるようにしている。図４は、ミラー２２及びミラー２２の中央部付近に配置される装着装置５０の背面図を示している。好適には、装着装置５０はミラー２２の上面から底面の間を、ミラー２２の裏面に沿って伸びるように配設する。また、好適には装着装置５０が曲げ装置４０を囲んでいるので、曲げ装置４０は、裏面からは見えない。
【００２２】
装着装置５０には、好適には、中央点ＣＰと同一直線上に沿って、装着装置５０を貫通して曲げ装置４０まで伸びる調整ネジ６０を有する。図３に示されているように、調整ネジ６０は、装着装置のネジ穴と螺合するネジ部６４と、曲げ装置４０の凹部４６に係合する係合部６２から成っている。係合部４６は、装着装置５０に対する曲げ装置４０の動きを制御するためＴ字型に作られている。すなわち、ネジ部６４は装着装置５０のネジ穴と螺合するので、調整ネジ６０の回転角を変えると、係合部６２及びさらには曲げ装置４０が、回転方向に応じて、矢印Ａ方向または矢印Ａの反対方向に移動する。
【００２３】
図４及び図５に示されているように、装着装置５０及び曲げ装置４０はミラー２２の中央部付近に位置している（すなわち中心点ＣＰの近傍）。従って、調整ネジ６０が適切に調節されると、曲げ装置４０は、ミラー２２に力を加え、ミラー２２の中央部分を引っ張るか、押すかの作用をする。このような曲げ装置４０による押しまたは引っ張りの作用は、長手方向軸の曲がりにより、ミラー２２の曲率の調節を実現する。すなわち、中央点ＣＰの位置が、ミラーの長手方向の両端部で規定される面からある距離だけ外れ、ミラー２２の「湾曲」すなわち「曲がり」が生じる。ミラーの長さや幅にもよるが、典型的な可撓式ミラー２２は、２ミリまでのたわみを簡単に調節することができる。ただし、湾曲の問題を補正するには、１ミリの数分の１程度の移動で十分である。
【００２４】
曲げ装置４０及び装着装置５０は、好適には、光学チャネルの終端ミラー２２の曲率を、光ビームが受光部に当たる前に調節する。しかし、本発明は、光学系の任意のミラーに使用できる。
【００２５】
上述の装置及び手法を用い、光学系の任意のミラー２２に補償のための湾曲を加えることによって湾曲差の補正が可能となる。補償のための湾曲が加えられると、ミラー２２は、一様な凹型または一様な凸型となる。コンピュータ解析によれば、ミラーの１４μｍの湾曲が光学系の９．３μｍの湾曲を取り除くことができることが明らかにされている。
【００２６】
調整ネジ６０は、光学系の湾曲量を最初に決めてから、ユーザが調節することが望ましい。これは、まず光ビームをミラーから反射させ、受光部上をスキャンさせることによって達成される。それからこの分野でよく知られているようにして湾曲が測定される。その後、上述の手法と装置を使い、調整ネジ６０を適切に調節することにより湾曲を補正される。さらに、光ビームがミラーから反射し、ミラーによって補償された湾曲で、受光部上をスキャンされる。ここで再び湾曲が測定される。必要であれば、湾曲が実質的に取り除かれるまで調整ネジ６０を再調節する。この工程が、図１に示されたカラープリントシステムの４つのチャネルの１つずつについて繰り返される。湾曲を決めるその他の手法も本発明の主旨の範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  マルチステーションラスタ出力スキャナーの概略図である。
【図２】  ラスタ出力スキャナーに使用される従来のミラー及び支持部材の平面図である。
【図３】  本発明の実施の形態におけるミラー及び調節装置を示す側面図である。
【図４】  本発明の実施の形態におけるミラー及び調節装置の背面図である。
【図５】  本発明の実施の形態におけるミラー及び調節装置の正面図である。
【図６】  湾曲を有するスキャン線を示す図である。
【図７】  湾曲差のある２本のスキャン線を示す図である。
【図８】  湾曲差のある２本のスキャン線を示す図である。
【符号の説明】
１０  ラスタスキャン装置、１２  ポリゴンミラー、１６，１８，２０  光学フィルター、２１，２２  ミラー、２４，２６，２８，３０  受光部、３４  支持部材、４０  曲げ装置、４２，４４，４５，４５Ａ  接触部材、４６  凹部、５０  装着装置、６０  調整ネジ、９０  装置板。
【図１】
0003745420.tif 000002
【図２】
0003745420.tif 000003
【図３】
0003745420.tif 000004
【図４】
0003745420.tif 000005
【図５】
0003745420.tif 000006
【図６】
0003745420.tif 000007
【図７】
0003745420.tif 000008
【図８】
0003745420.tif 000009