JPH0452151A - 光信号発生装置 - 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、主として、電子写真方式で記録を行なうＰＬ
ＺＴプリンタや液晶プリンタ等において、感光体上に静
電潜像を形成するために用いられる光信号発生装置に関
する、なお、この光信号発生装置としては、複数の光変
調素子を列状に並設した光変調部と、光源からの光を線
状に射出して前記光変調部の各光変調素子に入射させる
ための光射出部とを備えたもの、ならびに、複数の光変
調素子を列状に並設した光変調部と、光源からの光を線
状に射出する光射出部と、この光射出部からの射出光を
集光して前配光変調部の各光変調素子に入射させるため
の集光光学素子とを備えたものを対象とする。

〔従来の技術〕

上述した光信号発生装置の概要を、光プリンタのひとつ
であるＰＬＺＴプリンタに組み込んだものを例にとって
説明する。

第３図に示すように、一定方向に駆動回転されるドラム
状の感光体（１）の周囲に、この感光体（１）の表面を
一様に帯電させるための帯電装置（２）と、記録情報に
対応する静電潜像を感光体（１）上に形成するための光
プリントヘッド（ＰＨ）と、前記静電潜像にトナーを付
着させて顕像化するための現像装置（３）と、この現像
装置（３）の作動で感光体（１）上に形成されたトナー
像を記録紙（図示せず）上に転写した後その記録紙を感
光体（１）から離脱させるための転写分離装置（４）と
、感光体（１）上の残存電荷を消滅させるためのメイン
イレーサ（５）と、感光体（１）上の残存トナーを掻き
落とすためのクリーニング装置（６）とを配置し、もっ
て、記録情報を電子写真方式で記録紙上に記録する光プ
リンタを構成しである。

前記光プリントヘッド（ＰＨ）は、第２図にも示すよう
に、光源（７）と、反射鏡（８）と、前記感光体（１）
の長手方向に沿って並設した複数の記録用電気光学材料
としてのＰＬＺＴアレイ（９）及びその前後に直交ニコ
ルに配置した一対の偏光子（１０）、　（１１）から構
成される光シャッタ（Ｓ）と、光源（７）からの光を前
記ＰＬＺＴアレイ（９）の各部分に分配するための光フ
ァイバ束（１２）と、前記光シャッタ（Ｓ）を通過した
光を前記感光体（１）表面に照射結像させるだめの屈折
率分布形レンズアレイ（１４）とを備えている。

光変調部である前記ＰＬＺＴアレイ（９）は、透明焼結
体のＰＬＺＴチップの複数を１列に並べたもので、各Ｐ
ＬＺＴチップには、画像形成の単位となるドツト単位て
ＰＬＺＴチップの並び方向に沿って複数のＰＬＺＴの微
小区画を形成するとともに、それら複数の微小区画に対
して変調用の駆動電圧を印加するための各微小区画ごと
の個別電極と、全てのＰＬＺＴチップの微小区画に共用
される共通電極とを形成しである。

二のＰＬＺＴアレイ（９）を備えた光プリントヘッド（
ＰＨ）において、光源（７）からの光は熱線吸収フィル
タ（工３）を透過した後、光ファイバ束（１２）で分配
されて導かれ、光射出部（１２Ａ）から射出されて光シ
ャッタ（Ｓ）の光源（７）側の偏光子（１０）を透過す
る。この偏光子（１０）は一方向の偏光成分のみを透過
させるものである。前記ＰＬＺＴアレイ（９）を構成す
るＰＬＺＴは複屈折性を有していて、所定の電圧が印加
されると、入射された光の偏波面を印加電圧に応じた角
度だけ回転させて透過させる。前記光シャッタ（Ｓ）の
感光体（１）側の偏光子（１１）は光を透過させる偏波
面が光源（７）側の偏光子（１０）に対して９０°異な
る直交ニコルの配置となっているから、個別電極に電圧
が印加されなかったＰＬＺＴの微小区画を透過した光は
、感光体（１）側の偏光子（１１）で遮られ、一方、個
別電極に所定の電圧か印加されたＰＬＺＴの微小区画を
透過した光は、印加電圧に応じた割合で、感光体（１）
側の偏光子（１１）を透過し、屈折率分布形レンズアレ
イ（１４）によって感光体（１）上に照射結像され、そ
の部分の電荷を消滅させて静電潜像を形成する。その後
、前述の現像装置（３）において、前記電荷消滅部分に
トナーを付着させることでその静電潜像が顕像化されて
トナー像か得られる。

前記複数のＰＬＺＴの微小区画には、各別の個別電極を
介して、記録情報に基づいた駆動電圧を所定のパルスレ
ートで印加するように構成しである、その結果、前述し
た光シャッタ（Ｓ）か作動されて光信号が発生し、感光
体（１）上に記録情報に応じた静電潜像が形成され、そ
の後、それを顕像化したトナー像を記録紙上に転写して
定着させ、記録が得られる。

〔発明か解決しようとする課題〕 上述した概略構成の光プリンタ等の光信号発生装置にお
いては、ＰＬＺＴのような複数の光変調素子において光
源からの光を通過させるか否かを駆動電圧の選択的な印
加によって切り替えるから、各光変調素子に入射する光
の量にバラツキかあれば、得られる光信号の強度が、そ
れら光変調素子の並び方向に沿って異なるものとなって
しまい、例えば、先に述べた光プリンタであれば、光変
調素子の透過光の強度が画素単位での記録の濃度に反映
するから、得られる記録がムラの生じたものとなってし
まう。

この種の光信号発生装置に用いられる光源が、所定面積
にわたってほぼ均一な輝度のものであれば、上述のよう
な問題は生じないが、光源からの光を線状に射出するよ
うな構成をとる場合には、その光射出部を光変調部の各
光変調素子に対して正確に平行になるように配置させな
ければ、光変調素子の並び方向に強度か均一の光信号を
得ることかできない。そのため、従来ては、光射出部と
光変調部との光信号発生装置に対する組付けに際して、
両者の位置合わせに多大の労力と時間とを要し、生産性
に欠けるものであった。

本発明の目的は、上記実情に鑑み、光射出部と光変調部
との組込みを手際よく行うことのできる光信号発生装置
を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するための第１の手段である本第１発明
の光信号発生装置の特徴構成は、複数の光変調素子を列
状に並設した光変調部と、光源からの光を線状に射出し
て前記光変調部の各光変調素子に入射させるための光射
出部とを備えた光信号発生装置において、前記光射出部
を弾性材料から構成するとともに、その光射出部を光軸
方向と交叉する方向に弾性変形させるための光射出部変
形用操作機構を設けたことにある。

〔作　用〕

つまり、光射出部変形用操作機構によって光射出部を光
軸方向と交叉する方向に弾性変形させることで、光射出
部の光変調部に対する姿勢を替えることができるから、
装置への組付時に光変調部に対して光射出部が正確に平
行に位置していないことに起因して光変調素子の並び方
向に光信号の強度か均一でなかったとしても、組付後に
光射出部を光変調部に対して姿勢変更することで、その
不均一を解消することか可能である。なお、その際には
、光変調部を透過した光の強度をモニターして行なえば
よく、或は、先に述べたような光プリンタに組み込む場
合にあたっては、実際に記録を行なって光変調素子の並
び方向に沿った濃度のムラが実用上支障を来さないもの
となるようにチエツクしながら行なってもよい。

〔課題を解決するための手段〕

前記課題を解決するための第２の手段である本第２発明
の光信号発生装置の特徴構成は、複数の光変調素子を列
状に並設した光変調部と、光源からの光を線状に射出す
る光射出部と、この光射出部からの射出光を集光して前
記光変調部の各光変調素子に入射させるための集光光学
素子とを備えた光信号発生装置において、前記集光光学
素子を弾性材料から構成するとともに、その集光光学素
子を光軸方向と交叉する方向に弾性変形させて例えばそ
の焦点距離を光変調素子の並び方向に異ならせたりする
ための集光光学素子変形用操作機構を設けたことにある
。

〔作　用〕

つまり、集光光学素子変形用操作機構によって集光光学
素子を弾性変形させて例えばその焦点距離を光変調素子
の並び方向に異ならせることで、その集光光学素子から
の各部分を透過した光の集光光学素子から所定の位置に
おける照射範囲が光変調素子の並び方向に異なることと
なるから、所定面積の入射光に対して光変調作用を行う
各光変調素子に、エネルギー密度を異ならせた光を入射
させることかできる。従って、装置への組付時に光変調
部に対して光射出部が正確に平行に位置していないこと
に起因して光変調素子の並び方向に光信号の強度か均一
でなかったとしても、組付後に、光射出部から光変調部
の各光変調素子への照射範囲を互いに異ならせることで
、すなわち、例えば一部の光が各光変調素子の中心から
ズレな部分を照射中心としていればその光はそのままと
して光変調素子の中心を照射中心とする光の照射範囲を
拡げてエネルギー密度を低下させて上述のズした光の光
変調素子に対するエネルギー密度とほぼ同じにすること
で、その不均一を解消することが可能である。また、先
の第１発明における光射出部に対する弾性変形操作と同
様の操作を行なって、集光光学素子の全体を光変調素子
の並び方向に交叉する方向に弾性的に彎曲変形させるこ
とで、光射出部からの各光変調素子を対象とする光の照
射範囲をズラせることができ、同様に光量の均一化を図
ることか可能である。なお、この第２発明の光信号発生
装置においても、先に述べた第１発明の光信号発生装置
と同様の方法によって調整すればよい。

〔実施例〕

以下、図面に基づいて、本発明の詳細な説明する。まず
、本第１発明の光度信号発生装置の実施例を、光プリン
タであるＰＬＺＴプリンタに組み込んだものとして挙げ
るが、そのＰＬＺＴプリンタの全体の構成は、先に第２
図および第３図を用いて説明したものと同一であるので
、説明は省略する。

さて、本第１発明の光信号発生装置を組み込んだ本実施
例においては、屈折率分布形レンズアレイ（１４）から
感光体（１）に照射される光信号の不均一を、光射出部
である光フアイバーアレイ出射部（１２Ａ）を実質的に
弾性を有する部材で構成し、これを光信号の分布に応じ
て任意に変形させることで補正するものである。即ち、
第４図に示すように光フアイバー束（１２）から出射す
る光は光シヤツター配列方向に直交する方向、すなわち
、光軸方向と交叉する方向（Ｙ）に、出射端面からの距
離（Ｚ）に応じて第５図に示す光量の分布を有している
。

仮に、光フアイバー束（１２）が全て等しいＹ座標に存
在し、光シャッタ（Ｓ）との距離も一定に保つなら、個
々の光ファイバー（１２ａ）が均一な光を出射する限り
、光シャッタ（Ｓ）を構成するＰＬＺＴの各微小区画に
は極めて均一な光が入射する。逆に、個々の光ファイバ
ー（１２ａ）のＹ座標を変化させることで、対向する光
シャッタ（Ｓ）に入射する光量も変化する。

例えば、今、感光体（１）に到達する光信号の光量分布
が第６図に破線で示すものであったとすると、光フアイ
バーアレイ出射部（１２Ａ）を変形させ、ＰＬＺＴアレ
イ（９）と、光フアイバー束（１２）のＹ方向の位置関
係を第７図に示す様に変更することで、第３図に実線で
示すような−様な光信号の出力を得る。この様な光フア
イバーアレイ出射部（１２Ａ）の変形は、例えば光フア
イバーアレイ出射部（１２Ａ）を、シリコンやウレタン
系ゴム、或は、−船釣な樹脂材料であるアクリルやポリ
カーボネイト等から構成することでも可能であり、更に
は、アルミニウム等の弾性変形が可能な金属材料から構
成することでも可能である。

第１図に、光フアイバーアレイ出射部（１２Ａ）の変形
のための光射出部変形用操作機構の１例を示す。光フア
イバーアレイ出射部（１２Ａ）は、固定ブロック（６０
）に設けられたビス（６１）によって両面から押圧され
、両面のビス（６１）の押圧量に応じて変形されて固定
される。このような光フアイバーアレイ出射部（１２Ａ
）の変形を、屈折率分布形レンズ・アレイ（１４）より
出射する光信号の分布をモニターしながらそれに対応し
て行うことで、容易に均一な光信号を得られる。

次に、本第２発明の光信号発生装置の実施例を、これも
同じく光プリンタであるＰＬＺＴプリンタに組み込んだ
ものとして説明する。このＰＬＺＴプリンタにおいては
、第８図に示すように、光フアイバー束（１２）からの
出射光を、集光光学素子である集光用ロッドレンズ（７
０）で集光して光シャッタ（Ｓ）に入射させるようにし
ている点だけが異なり、その他のＰＬＺＴプリンタとし
ての全体の構成は、第２図に示すものと同一であるので
説明は省略する。

さて、本第２発明の光信号発生装置を組込んだ本実施例
では、屈折率分布形レンズアレイ（１４）から感光体（
１）に照射される光信号の不均一を、集光用ロッドレン
ズ（７０）を実質的に弾性を有する部材で構成し、これ
を光信号の分布に応じて変形させることて補正するもの
である。

次に、この集光用ロッドレンズ（７０）の変形について
説明する。第９図に、集光用ロッドレンズ（７０）の変
形していない状態を示す。

集光用ロッドレンズ（７０）は半径［Ｒ−］の円柱であ
り、光フアイバーアレイ出射部（１２Ａ）と光シャッタ
（Ｓ）のＰＬＺＴアレイ（９）に対してそれぞれ距離［
Ｌ、］　、　［Ｌ２］の位置にあるとする。今、集光用
ロッドレンズ（７０）は、光フアイバーアレイ出射部（
１２Ａ）の出射端面の像をＰＬＺＴアレイ（９）面の微
小区画（９ａ）上に等倍結像しているものとする。この
とき、 Ｌ＋＝Ｌ２＝ｎ−Ｒ／　ｎ　　１　　（ｎ　：集光用ロ
ッドレンズ（７０）の屈折率） である。この状態から、集光用ロッドレンズ（７０）を
第１０図に示す様に変形させる。

第１０図に於いて、［ＬＩ］　、　［Ｌ２］は第９図の
状態から変化していないが、集光用ロッドレンズ（７０
）は、外力［Ｆ］によって押圧され、実質的に曲率［Ｒ
°］の厚肉シリンドリカルレンズと等価なものになって
いる。ここで［Ｒ’　＝　０．７５　ｘ　Ｒ］なる関係
にあるとすると、 Ｌ、＝（４／３）　　　（ｎ−Ｒ’／ｎ−１）となる。

これは、光フアイバアレイ出射部（１２Ａ）の出射端面
を［２／１］に縮小結像する位置に集光用ロッドレンズ
（７０）かあることを示している、言い換えると、ＰＬ
ＺＴアレイ（９）は結像面より遠ざかった（１）にある
ということになる。そして、結像面からずれたため、第
１０図の場合に光シャッタ（Ｓ）に入射する光量は、第
９図の場合に比べて少なくなる。

今、屈折率分布形レンズアレイ（１４）によって感光体
（１）上に結像された光信号か第６図に破線で示すもの
であったとすると、初期に等倍結像位置に配せられた光
フアイバーアレイ出射部（１２Ａ）　、集光用ロッドレ
ンズ（７０）、ＰＬＺＴアレイ（９）に於いて、集光用
ロッドレンズ（７０）を第１１図に示す様に押圧・変形
させてやることて、第６図に実線で示すような分布か得
られる。この様な弾性を有する集光用ロッドレンズ（７
０）の素材としては、シリコン、あるいはウレタン系ゴ
ム等か適当である。

第１２図、第１３図に集光用ロッドレンズ（７０）の変
形のための集光光学素子変形用操作機構の１例を示す。

固定ブロック（７１）に設けられた複数のビス（７２）
によって、集光用ロッドレンズ（７０）に取り付けられ
た押圧ガイド（７３）を押圧することて変形するもので
ある。

また、同様の機構で第１４図に示すような集光用ロッド
レンズ（７０）の変形を行うことで、光フアイバーアレ
イ出射部（１２Ａ）の姿勢を変えて光量を補正すること
も可能である。

なお、この第２発明においては、上述の実施例て示した
ような、光源（７）からの光を光ファイバ束（１２）で
導いて線状に射出するものに替えて、管の一端から導入
した光を管の内部で乱反射させたのち、その管周壁に長
手方向に沿って形成したスリットから射出させる構成の
ものを光射出部として用いてもよく、さらには、線状の
光源をそのまま光射出部として用いてもよい。

上述した実施例では、本第２発明を構成する集光光学素
子変形用操作機構のみを備えたものとして説明してきた
が、この本第２発明を実施するに際して、光射出部を弾
性材料から構成するとともに、本第１発明を構成する光
射出変形用操作機構を併せて設け、それら両機構を独立
して操作できるようにしてもよい。

〔別実施例〕

次に、先の実施例で言及しなかった別の実施例を列記す
る。

〈１〉本第２発明における集光光学素子は、透明体で弾
性体であればその材質は不問である。

また、本第１発明における光射出部は、透明体でなくて
もよく、弾性体であればその材質は不問である。

〈２〉本第１発明における光射出部変形用操作機構なら
びに本第２発明における集光光学素子変形用操作機構は
、何れも、先の実施例で説明した構成のものに限定され
るものではなく、適宜変更か可能であり、弾性変形させ
る方向についても、光変調素子の並び方向に直交する方
向以外の方向でも実質的に光変調素子への入射光量を異
ならせることが可能であれば、光軸方向に交叉する任意
の方向とすることかできる。

〔発明の効果〕

以上述べてきたように、本発明の光信号発生装置によれ
ば、光射出部からの光を光学素子を介さずに光変調部に
入射させる構成の場合に本第１発明の構成として光射出
部の姿勢を光変調部に対して変更することて、一方、光
射出部からの光を集光光学素子によって集光して光変調
部に入射させる構成の場合に本第２発明の構成として各
光変調素子への入射光エネルギー密度を異ならせたり光
射出部からの光の照射範囲をズラせたりすることて、何
れも、組付は時に光射出部と光変調部とか位置ズレを生
じていてもそれを解消して、光射出部からの出力光信号
の強度を各光変調素子の並び方向に沿ってほぼ一様に調
整できる。

従って、光変調素子の並び方向に沿って強度ムラのない
良質の光信号を得ることのできる光信号発生装置を、組
付は後の調整を可能としたことて、組付作業にさほどの
手間を掛けずに生産性よく得られるようになった。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る光信号発生装置の実施例を示し、第
１図は第１発明の要部の概略図、第２図は第１発明の光
信号発生装置を組み込んだ光プリントヘッドの概略斜視
図、第３図は光プリンタの概略構成図、第４図は光ファ
イバ束の位置関係を示す概略斜視図、第５図および第６
図は光ファイバ束からの射出光の光量分布を示すグラフ
、第７図は光ファイバ束とＰＬＺＴアレイとの位置関係
を示す概略図、第８図は第２発明の光信号発生装置を組
み込んだ光プリントヘッドの概略斜視図、第９図および
第１０図はロッドレンズの変形の説明図、第１１図はロ
ッドレンズの変形状態を示す概略図、第１２図および第
１３図はロッドレンズ変形操作用の機構の概略構成図、
第１４図はロッドレンズの別の変形状態を示す概略図で
ある。 （７）・・・・・・光源、（９）・・・・・・光変調部
、（１２Ａ）・・・・・・光射出部。 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数の光変調素子を列状に並設した光変調部と、光
   源からの光を線状に射出して前記光変調部の各光変調素
   子に入射させるための光射出部とを備えた光信号発生装
   置において、前記光射出部を弾性材料から構成するとと
   もに、その光射出部を光軸方向と交叉する方向に弾性変
   形させるための光射出部変形用操作機構を設けてある光
   信号発生装置。 ２、複数の光変調素子を列状に並設した光変調部と、光
   源からの光を線状に射出する光射出部と、この光射出部
   からの射出光を集光して前記光変調部の各光変調素子に
   入射させるための集光光学素子とを備えた光信号発生装
   置において、前記集光光学素子を弾性材料から構成する
   とともに、その集光光学素子を光軸方向と交叉する方向
   に弾性変形させるための集光光学素子変形用操作機構を
   設けてある光信号発生装置。 ３、前記集光光学素子変形用操作機構が、前記集光光学
   素子の焦点距離を前記光変調素子の並び方向に沿って異
   ならせるように、前記集光光学素子を弾性変形させるも
   のである請求項２記載の光信号発生装置。