JPH0213979A - レーザ記録装置 - 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】 〔発明の分野〕 本発明は、被記録信号に対応して変調されるレーザビー
ムによって記録材料上に情報を記録する装置に関し、特
に、記録画像の解像度の切り換え手段に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

従来、この種のレーザによる画像記録装置における走査
方式としては、モータによって高速回転駆動される回転
多面鏡に、レーザ変調器により光の強度変調を受けた光
ビームを照射し、その瞬間の前記回転多面鏡の位置によ
って光ビームを偏向させ、回転する感光体ドラム上に光
ビームを走査させるものである。ここで、水平同期信号
回路は同期開始のビーム位置を検出して水平同期信号を
発生する。

また、従来の画像記録装置にあっては、走査密度を変更
し得るようになっており、即ち、主走査方向の走査密度
は画像信号周波数を変えることにより、副走査方向の走
査密度は回転多面鏡の回転数を変えることによって可変
可能である。

しかしながら、上記従来例にあっては、走査密度が細か
くなると、感光体上への結像ビームのスポット径を小さ
くして解像度を更に向上させなければならなくなる。こ
の方法として、光学系の結像倍率を変えたり、光源の絞
り径を別個に設定する方法があるが、いずれも別個の走
査光学系が必要となり、同一の装置で実現させることは
不可能であった。

また、従来この種の装置で、現像されるスポット径の大
きさを変える手段として、現像バイアスを変化させる方
法がある。

以下、その問題点について説明する。

従来、この種のレーザによる画像記録装置においては表
面に一様帯電を施した感光体ドラム上に光ビームを照射
することによって、該光ビームの照射された部分の電位
を低下させて潜像を形成し、該潜像を現像スリーブに印
加される現像バイアスの作用により現像している。ここ
で、感光体ドラム上の光ビームの照射されない暗部電位
Ｖ。と、光ビームの照射される明部電位ｖＬと、現像バ
イアスの直流成分Ｖ。Ｃとの間には第６図に示すような
関係があり、例えばＶ。＝＋４００Ｖ、　ＶＬ＝＋５０
Ｖ。

ｖｏｏ−＋３００ｖとしている。この場合、現像コント
ラスト電位ＶＣは現像バイアスＶ。０と明部電位ｖＬと
の差に等しく、即ちｖｃ−ｖｏｏ−ｖＬ＝２５０■とな
る。そして、現像器において正極性に帯電し現像スリー
ブ上に担持されたトナーは前記現像コントラスト電位Ｖ
。の作用により現像スリーブ上から感光体ドラム上の明
部（露光部）に転位させられ、この時のトナーの転位量
、即ち、感光体ドラム上のトナー付着領域は前記現像コ
ントラストｖ。の大きさと略比例関係にある。

したがって、現像されるスポット径の大きさは、例えば
、調整つまみ等により現像バイアスＶ。０を変化させる
ことにより行う。即ち、現像されるスポット径を大きく
したい場合には、現像バイアスＶ［］Ｃを高くすること
によって現像コントラスト■ｏを大きくして、トナーの
付着する領域を大きくする。逆に、現像されるスポット
径を小さくしたい場合には、現像バイアス■。０を低く
することによって現像コントラスト■。を小さ（して、
トナーの付着する領域を小さ（する。

しかし、通常のシングルビームの光量分布は、第７図に
示すようにガウス分布をしている。そして、現像コント
ラストＶ。を変化させ、そのとき現像に必要な、ビーム
強度より決定されるスポット径φＤ、の変化をみると、
十分なダイナミックレンジがとれていない。つまり、小
さなスポット径を得るためには現像コントラストＶ。を
小さ（しなければならない。しかし、この場合にはトナ
ーの中に僅かながら含まれる反対極性のトナーが感光体
ドラム上の暗部に付着することによる反転カブリが生じ
やすくなるという問題があった。

〔発明の概要〕

本発明の目的は、上記従来装置の欠点を解消し、様々な
密度の画像の出力が安定して出来るレーザ記録装置を提
供することにある。

本発明の上記目的は、レーザ光源と、該レーザ光源から
のレーザビームを記録材料上に結像する結像レンズと、
該記録材料上に配置されたレーザ光源からのレーザビー
ムを現像するための現像器を有するレーザ記録装置にお
いて、前記レーザ光源は複数の発光面が光学的に直交の
関係に配置された光源であって、前記現像器の現像コン
トラストを変化させることにより現像される前記記録材
料上のレーザビームの大きさを変化させることによって
達成される。

〔実施例〕

以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明する。第１
図は本発明に係るレーザ記録装置を用いたレーザビーム
プリンタを用いた走査の第１実施例を示す概略斜視図で
あり、同図において、１は半導体レーザアレイである。

１−ａ、　　１−ｂはそれぞれ該半導体レーザアレイよ
り射出されるビームを示す。該ビーム１−ａ、　　１−
ｂはコリメータレンズ２によって平行化される。そして
、シリンドリカルレンズ３で走査手段としての回転多面
鏡４の面上に結像し、回転多面鏡４によって偏向されて
、次いで球面レンズ５、トーリックレンズ６によって回
転多面鏡４の面倒れ補正をした後、記録材料としての感
光体ドラム７上に結像している。上記回転多面鏡４は図
中ｙ軸に平行な回転軸を有し、矢印Ｗ、力方向モータ（
図示せず）により回転しており、光ビームを感光体ドラ
ム７の主走査方向（矢印入方向）に走査する。また、感
光体ドラム７は前記ｙ軸に垂直方向を向いた回転軸（Ｘ
軸）を有し、この回転軸を中心に矢印ｗ２方向に感光体
ドラム７を回転させる。

一方、光走査時、半導体レーザアレイ１は光変調制御手
段としての制御回路８によって送出される信号で光変調
される。９は光検知器で、該光検知器９は反射ミラーｌ
Ｏによって反射された光ビームを検出し、その検出信号
を制御回路８に送出して、制御回路８に随時光ビームの
走査開始タイミング信号を入力している。

次に、第２図において、本実施例で用いられている半導
体レーザアレイの構造について説明する。

、　ステム１０１の上に、レーザ発光する活性層を有す
るチップ１０２が２つ、互いにα０＝９０°の角度で、
マウントされたハイブリッド構造をなしている。

また、活性層は一般に直方形をなしており、そのため発
光ビームはほぼ楕円錐状に拡がってゆく。

次に、上記の構造の半導体レーザアレイを光源として第
１図に示した、走査光学装置に用いた場合について、感
光体ドラム７上へのスポット形状を第３図で説明する。

そして、そのビーム強度分布を第４図に示す。

半導体レーザアレイｌからの楕円錐状の光ビームを第３
図のように重ね合わせることによって、第４図のように
重ね合った領域は鋭いピークを有する強度分布が得られ
る。

したがって、現像されるスポット径を小さくする場合に
は、第４図に示す強度分布において、２面のレベルより
強い光ビームの強度で現像されるように、現像コントラ
ストＶ。を小さくする。

この場合、従来例と比べて現像コントラストＶｏを極端
に小さ（しな（でも小さなスポット径が得られ、現像コ
ントラストＶＣを下げることによって生じやすくなる反
転カブリが回避できる。

また逆に、現像されるスポット径を大きくする場合には
、２面のレベルより弱い光ビームの強度で現像されるよ
うに、現像コントラストＶ。を大きくすることによって
達成する。

以上のような構成をとることに、様々な密度の画像の出
力が安定して出来る。

また第１図において、８ａは制御回路８に備えられた走
査密度調整つまみであり、該走査密度調整つまみ８ａを
操作することによって回転多面鏡４ｂを回転させるモー
タ４−ａを制御し、同時に主走査方向の走査密度は画像
信号周波数を設定する。そして、現像コントラストの設
定も変えることによって、現像されるスポット径を大き
さを変化させる。

つまり、本願発明のレーザ記録装置をレーザビームプリ
ンタの様なレーザ走査記録装置に用いた場合には、走査
に要求される解像度の設定に合わせて、現像コントラス
ト、回転多面鏡の回転速度および主走査方向の画像信号
周波数を制御することにより、−台のレーザビームプリ
ンタで複数の走査密度の画像出力を安定して行うことが
できる。

現像されるスポット径を大きくするために現像コントラ
ストを大きくすると、第６図で示したように、現像バイ
アスＶＤＣＨが上昇し、現像コントラスト電位は△ｖＨ
だけ増加するので画像濃度は上昇するものの、暗部電位
と現像バイアスとの差、即ちカブリ防止コントラストは
△ｖＨだけ減少してしまうのでその分トナーが感光体ド
ラム上の暗部にも付着しやすくなりカブリが生じやすく
なるという問題点が発生し得る。

そこでこの場合、半導体レーザの光出力を上げることに
よって現像コントラストを拡げても、カブリ防止コント
ラストのマージンは確保しやすいのでカブリが防止でき
る。

第５図は本発明のレーザ記録装置を用いたレーザビーム
プリンタの他の実施例を示す概略図である。

図中、第１実施例と同一の部材には同じ番号を付し説明
は略す。第１実施例では、光源として半導体レーザアレ
イを用いているが、半導体レーザを複数個設けてもよい
。この場合、半導体レーザ１２ａのビームをコリメータ
レンズ２−ａによって平行光束とし、半導体レーザ１２
ｂのビームをコリメータレンズ２−ｂによって平行光束
とする。そして、ビームスプリッタ１１によって光ビー
ムを合成する。

この場合、半導体レーザ１２ａ、１２ｂは光軸中心に９
０°の角度で設定されている。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明はレーザ光源と、該レーザ
光源からのレーザビームを記録材料上に結像する結像レ
ンズと、該記録材料上に配置されたレーザ光源からのレ
ーザビームを現像するための現像器を有するレーザ記録
装置において、前記レーザ光源は複数の発光面が光学的
に直交の関係に配置された光源であって、前記現像器の
現像コントラストを変化させることにより現像される前
記記録材料上のレーザビームの大きさを変化させること
によって、様々な密度の画像の出力が安定して出来る等
の効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のレーザ記録装置を用いたレーザビーム
プリンタの第１実施例を示す概略図、第２図は本発明に
係る半導体レーザアレイの構造を示す図、第３図は本発
明に係る結像スポットを示す図、第４図は本発明に係る
光ビームの光１分布を表わす図、第５図は本発明のレー
ザ記録装置を用いたレーザビームプリンタの他の実施例
を示す概略図、第６図は感光ドラムの表面電位を説明す
る図、第７図はシングル光ビームの光量分布を表わす図
である。 １・・・・・・・・・半導体レーザアレイ２・・・・・
・・・・コリメータレンズ４・・・・・・・・・回転多
面鏡 ７・・・・・・・・・感光ドラム ８・・・・・・・・・制御回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）レーザ光源と、該レーザ光源からのレーザビーム
   を記録材料上に結像する結像レンズと、該記録材料上に
   配置されたレーザ光源からのレーザビームを現像するた
   めの現像器を有するレーザ記録装置において、 前記レーザ光源は複数の発光面が光学的に直交の関係に
   配置された光源であって、前記現像器の現像コントラス
   トを変化させることにより現像される前記記録材料上の
   レーザビームの大きさを変化させることを特徴とするレ
   ーザ記録装置。