JPH06109993A

JPH06109993A - ラスター出力スキャナ

Info

Publication number: JPH06109993A
Application number: JP5153529A
Authority: JP
Inventors: J Appel James; ジェイ．アペルジェイムズ; Thomas L Paoli; エル．パオリトーマス
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1992-09-22
Filing date: 1993-06-24
Publication date: 1994-04-22
Also published as: US5371526A

Abstract

(57)【要約】【目的】レーザダイオード間隔及び動作帯域幅制約条
件を緩和することが可能であり、これによって製造が容
易になるとともにコストが低減される多重レーザラスタ
ー出力スキャナシステムを提供する。【構成】ラスター出力スキャナ(2) は、少なくとも１
対の光ビームを備え、各対の光ビームが同一の波長を有
すると共に他の対とは異なる波長を有する複数の集中し
た光ビームを発する光源と、光ビームの光路に配置さ
れ、各対の光ビーム内で１つの光ビームの偏光を変化さ
せるための偏光手段と、集中した光ビームを第１光路(2
8)上へ同時に偏向させるための偏向手段と、光ビームの
波長及び偏向方向に従って光ビームを差動的に通過させ
ると共に交代光路上に反射するための光学分離手段(32,
34,46)と、から成る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は共用ラスター出力スキャ
ナを利用した多重ステーションゼログラフィプリンタに
関し、特にこのような共用ラスター出力スキャナで用い
られるレーザーダイオードアレイのアーキテクチャおよ
び特性に関する。

【０００２】

【従来の技術】フライングスポットスキャナ（しばしば
ラスター出力スキャナ（ＲＯＳ）ともよばれる）は、従
来、その中心軸の周りを回転することでライン走査方向
（高速走査方向としても知られる）に感光記録媒体を横
切る光の１またはそれ以上の強度変調ビームを繰り返し
掃引する反射多面多角形ミラーを有するが、ビームが記
録媒体をラスター走査パターンに従って走査できるよう
に記録媒体は直角方向あるいは「処理(process) 」方向
に前進されている。２進サンプルストリームに従って逐
次それぞれのビームの強度変調を行うことによりデジタ
ル印刷が実行され、これによって記録媒体は走査される
につれてサンプルが表す画像（イメージ）に露光され
る。同時にいくつかのビームを掃引するプリンタはマル
チビームプリンタと呼ばれる。ＲＯＳ技術およびマルチ
ビームプリンタ技術は米国特許第４、４７４、４２２号
に開示され、この開示内容は本明細書の一部として援用
される。

【０００３】米国特許第４、４７４、４２２号では、多
数のレーザが対角的に配置され（米国特許第４、４７
４、４２２号の図１０Ｂ参照）、単一受光体（例えば、
感光体）を横切る多数のビームを掃引する。ビームも互
いにクロス走査方向に変位されるため、多数のラインが
受光体を横切って同時に走査されることができる。米国
特許第４、４７４、４２２号の目的は、小型の構造にお
いて個々のレーザをレーザアレイ内で近接して間隔を置
くことによりピッチの変動を抑えることである。

【０００４】高速処理カラーおよびマルチハイライトカ
ラーゼログラフィ画像出力端末では別個の場所に同時に
印刷される多数の独立アドレス可能ラスターラインが必
要とされる。これは多重ステーション印刷と呼ばれる。
多重ステーション処理カラープリンタ用の従来のアーキ
テクチャでは複数の別個のＲＯＳを利用しており、これ
は通常、米国特許第４、８４７、６４２号、第４、９０
３、０６７号に開示されるような４個の独立したＲＯＳ
である。これらの特許の開示内容は本明細書の一部とし
て援用される。

【０００５】これらのシステムに付随する問題点とし
て、多数のＲＯＳのコストに従って高価であること、ほ
ぼ同一の多数のＲＯＳの製造費が高価であること、さら
にシステムカラーの位置合わせが困難であることが挙げ
られる。

【０００６】米国特許第４、５９１、９０３号では、個
々のＲＯＳを備えた多重ステーションゼログラフィシス
テムの持つ問題点に対する部分的な解決法が開示されて
いる。米国特許第４、５９１、９０３号では、特に図６
によって、多数の記録ステーションおよび多数のレンズ
システムを備えた、わずか２個の多角形ミラーおよびわ
ずか１個の駆動モータによる記録装置（プリンタ）が開
示される。わずか２個の多角形ミラーおよびわずか１個
の関連する駆動モータにより、システムのコストが低減
される。しかしながら、レンズ、多角形表面およびミラ
ー表面における差によりカラー位置合わせにおいてまだ
問題が発生する。

【０００７】個々のＲＯＳを備えた多重ステーションプ
リンタの問題点を解決する他の方法が米国特許第４、９
６２、３１２号に開示されている。米国特許第４、９６
２、３１２号では、光ビーム結合器を用いて複数のビー
ムがオーバーラップされる。オーバーラップされたビー
ムは単一多角形ミラーを用いて偏向され、次に光学フィ
ルター（及び２つより多いビームが用いられるならば偏
光子）を用いて分離される。分離されたビームは次に関
連する受光体上に方向づけられる。単一ＲＯＳ（即ち、
多角形ミラーおよびすべての関連する光学）がすべての
ステーションによって共用されるため、レーザビームを
オーバーラップさせることによってコストが大幅に軽減
される。

【０００８】しかしながら、米国特許第４、９６２、３
１２号に開示された装置の実際の実施例では、特に４個
のシステムカラーを印刷する場合、むしろ複雑かつ高価
なものとなってしまう。同様の光軸を有するようにビー
ムをオーバーラップさせるために光学ビーム結合器を利
用するのは困難で、高価なものとなる上、時間がかか
る。さらに、それぞれのビームに対して同一の光路長を
設定するのは困難であるため、それぞれの受光体上で同
様の大きさのスポットを得ることも難しい。また、受光
体上の潜像が適切に位置合わせされるのを保証すること
も難しい。これらの問題点はそれぞれ、少なくとも部分
的にはレーザ源の相対位置および、次に結合される別個
のレーザ源の利用方法に関わる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従って本発明の目的
は、レーザダイオード間隔及び動作帯域幅制約条件を緩
和することが可能であり、これによって製造が容易にな
るとともにコストが低減される多重レーザＲＯＳシステ
ムを提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段及び作用】別個の区別され
た光路に複数の光ビームを提供するためのラスター出力
スキャナは、少なくとも１対の光ビームを備え、各対の
光ビームが同一の波長を有するとともに他の対とは異な
る波長を有する複数の集中（クラスタ化）した光ビーム
を発する光源と、光ビームの光路に配置され、各対の光
ビーム内で１つの光ビームの偏光を変化させるための偏
光手段と、集中した光ビームを第１光路上へ同時に偏向
させるための偏向手段と、光ビームの波長および偏光方
向に従って光ビームを差動的に通過させるとともに交替
光路上に反射するための光学分離手段と、から構成され
る。

【００１１】この目的および他の目的を実現し、さらに
上述の欠点を解消するため、多重ステーションプリンタ
用ラスター出力スキャナは、少なくとも１対の光ビーム
を備え、各対の光ビームが同様の波長であるとともに、
他の対とは異なる波長を有する複数の集中した光ビーム
を発する光源と、各対の第２光ビームとは異なる偏光を
有するように各対の第１光ビームを偏光する手段とから
構成される。また、このラスター出力スキャナは光ビー
ムを同時に偏向させる多角形ミラーと、光ビームの波長
および偏光に基づき前記光ビームを差動的に通過または
反射する光分離手段とから構成される。分離された光ビ
ームは、例えば、ミラーによって、単一ステーション／
多重位置プリンタの関連受光体領域上または多重ステー
ションプリンタの関連ステーションに配置された受光体
へ方向づけられる。

【００１２】光ビームを差動的に偏光させることによ
り、光源によって生成されなければならない異なる波長
の数を２倍だけ減らすことができる。

【００１３】各ダイオードからの光ビームが多角形ミラ
ーの同一部分から反射するように、光源は高速走査方向
に平行に延びる１本のラインに配置された複数のレーザ
ダイオードで構成されるのが好ましい。

【００１４】それぞれの対からの光ビームの内の１個を
偏光させるために光源の外部に配置された偏光二分の一
波長板を用いることで、すべてのダイオードが高速走査
方向に向けられてより大きな拡がり角を有する光を発す
るように、ダイオードは基板上に配置されることができ
る。これによってラスター出力スキャナで用いられる光
学が簡略化される。

【００１５】

【実施例】分離可能ビームに必要な全発光帯域幅を抑え
るため、本発明ではさらなる自由度として光ビームの偏
光を導入する。このアーキテクチャでは多数のダイオー
ドが対で配置され、各対内のダイオードは同様の波長で
発光する一方、各対は他の対とは異なる波長で発光す
る。各対内の一方のレーザにより発せられた光の偏り
は、その他のビームの光の偏りと異なるように、例え
ば、９０°回転されるため、２個のビームを区別するこ
とができ、したがって互いに分離することができる。光
ビームの少なくともいくつかの光路に偏光板を提供する
ことによってその偏光が例えば、９０°回転されて偏光
の差が達成されるのが好ましい。同一波長を有する対の
光ビームは、それらの異なる偏光により識別される。次
に、光ビームの波長特性および偏光特性に従い、多角形
後光学によってビームを分離することができる。

【００１６】偶数分のダイオードが設けられている場
合、上記のように各対のダイオードは共通の波長を有す
るビームを出力する。同様の波長を有するビームは偏光
により互いに区別される。奇数分のダイオードが設けら
れている場合（例えば、３個、５個、７個等）、１対ま
たは２対以上のダイオードが生じ（それぞれの対は固有
の波長のビームを発する）、奇数番目のダイオードは対
の各々の波長とは異なる波長を有するビームを発するよ
うに製造される。

【００１７】レーザダイオードは高速走査方向に平行な
１本のラインに配置されれば好ましい。ＲＯＳ光学は高
速走査方向にオーバースキャンするように設計されてい
るため、レーザダイオードの各々からのビームは所望の
走査線長を完全にカバーする。ダイオードが多角形ミラ
ーの回転軸に垂直な方向に延びるラインに配置されてい
る場合、レーザダイオードの各々が他のビームとはわず
かに異なる入射角で多角形に入射するビームを発するた
め、このオーバースキャンは必要である。オーバースキ
ャンのために従来から設けられるものはいくつでも設け
ることができる。

【００１８】ビームは多角形で反射され、走査レンズを
通過する。次にビームは、それぞれビームの異なる波長
および偏光に基づき光ビームを差動的に通過または反射
するフィルターおよび偏光ビーム分離器等によって分離
される。

【００１９】上記の機能は図１および図２に示されるよ
うなＲＯＳ光学２により達成されるもので、図１および
図２には４個のステーションで４色のカラープリントを
処理するのに便利な本発明の好ましい実施例が示されて
いる。図２によれば、複数の対のダイオードを画定する
複数のダイオード３、４、６、８がレーザダイオードア
レイ光源７４を構成する。図２に示された４レーザダイ
オードシステム（一般的に、フルカラープリント用に用
いられる）では、レーザダイオード３、４から成るレー
ザダイオード対は波長λ₁の光を発し、レーザダイオー
ド６、８から成るもう一方のダイオード対は波長λ₂の
光を発する。図示された実施例では、４個すべてのレー
ザダイオードにより発せられた光ビームの偏光方向、お
よび最大の拡がり角はもともと同一である。

【００２０】４個のＧＲＩＮ（屈折率分布形）ロッド８
０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄは４個のレーザダイオー
ド３、４、６、８の発光面に近接して配置される。これ
らの４個のＧＲＩＮロッド８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８
０ｄはダイオードにより発せられた光をコリメートす
る。したがって、ＧＲＩＮロッド８０ａ、８０ｂ、８０
ｃ、８０ｄは楕円形の断面を有する４個のコリメートさ
れた平行な光のビームを出力する。２個の二分の一波長
板８３ａ、８３ｂは、ＧＲＩＮロッド８０ａ、８０ｄの
後の、アレイ７４の最も外側のダイオード３、８により
発せられる光ビームの光路に配置されている。この二分
の一波長板は、２個の最も外側のダイオード３、８によ
り発せられた光ビームの偏光方向を例えば、ほぼ９０度
回転させる。レーザダイオードは異なる波長の光を発し
ているため、各外側のレーザダイオード（ダイオード３
及び８）には異なる二分の一波長板が用いられる。

【００２１】適切な厚さと屈折率とを有するガラス８５
のプレイン平行部品が２個の内側のダイオード４、６で
発せられる光ビームの光路に配置され、４個のダイオー
ドすべての光路長を均等に保つ。また、単一ガラス板が
２個の内側のダイオード４、６の光路長を調整するのに
用いられてもよい。

【００２２】また、もう１つの方法として、９０°以外
の角度で偏光方向を回転させるプレートを利用すること
もできる。さらに、各対の光ビームは両方とも例えば、
４５°だけ異なる方向へ回転させることができるため、
この結果得られるビームは９０°でオフセットされるこ
ととなる。このような場合、ガラス８５は不必要とな
る。

【００２３】または、ＧＲＩＮロッドおよび二分の一波
長板のかわりに光ビームを偏らせる他の手段として液晶
偏光器を用いることもできる。液晶偏光器は適切に機能
するためにコリメートされた光を必要としないため、液
晶偏光器を利用すればＧＲＩＮロッドの必要性がなくな
る。さらに、単一基板を用いて集中した光ビーム発光源
に必要な全ての液晶偏光器を形成することができる。図
２で用いられたガラスの平面平行部品の光路長補償機能
を実行するため、この基板の一部は、その偏光方向を回
転させない光ビームの光路に液晶物質を配置させずに形
成されている。

【００２４】二分の一波長板８３ａ、８３ｂおよび光路
長調整器８５の後ろに球面ビーム拡大レンズシステム８
７、８９が設けられ、４つのビーム３、４、６、８を高
速走査方向およびクロス走査方向へ拡大する。ビーム拡
大器８７、８９に先行する４つのビームが平行であるた
め、拡大されたこれら４つのビームも平行であるもの
の、互いに高速走査方向にわずかに変位されている（こ
れについてはさらに詳細に後述される）。プレート９１
に設けられた開口９７はこれら４つの拡大されたビーム
を互いにオーバーラップする幅に切り詰める。これらの
ビームは円筒レンズ７０を通過し、次に第１光路２８へ
進むように多角形ミラー２４のファセット（面）２６で
反射される。図１に示されるように、多角形ミラー２４
はその中心軸５０の回りを回転する。回転する多角形ミ
ラー２４で反射されたのち、ビームは従来の走査レンズ
３０を通過する。

【００２５】次に、ビームは、異なる波長の光を差動的
に通過または反射させるダイクロイックビーム分離器３
２により分離される。つまり、ダイオード３、４により
生成される波長λ₁の光ビーム１０１、１０２がダイク
ロイックビーム分離器３２により反射されると共に、ダ
イオード６、８により生成される波長λ₂の光ビーム１
０３、１０４が分離器３２を通過する。波長によって光
を最初に分離することで、異なる波長で作動する偏光ビ
ーム分離器３４、４６が得られる。ダイオード６、８に
より生成される光ビーム１０３、１０４が異なる偏光方
向を有するため、光ビーム１０４が分離器３４を通過す
ると共に、ビーム１０３が分離器３４によって反射され
る。同様に、ビーム１０１および１０２の偏光方向が異
なるため、これらの光ビームの一方は分離器４６を通過
し、他方は反射される。偏光ビーム分離器３４、４６
は、例えば、プリズムや偏光選択多層膜でよい。ビーム
分離器３４、４６はその異なる偏光方向に基づきビーム
を分離し、次に分離された光ビームをそれらの関連する
光路上へ方向づける。従って、ダイクロイックビーム分
離器３２は偏光ビーム分離器３４、４６とともに、光ビ
ームの波長および偏光方向に従って光ビーム１０１、１
０２、１０３、１０４を他の光路上へ差動的に通過さ
せ、反射させる光学分離手段として機能する。図１に示
されるシステムはそれぞれの光ビームを同時に形成、掃
引、偏向するとともに、各ビームはほぼ同一の空間的位
置からのもので平行な光軸を有するため、同じ大きさの
ビームが波長弁別分離器３２および偏光ビーム分離器３
４、４６に入力される。したがって、それぞれのビーム
に対して均等な光路長を維持するという問題は、偏光ビ
ーム分離器３４、４６から受光体５８、６０、６２、６
４までの光路長をほぼ均等に維持するというより遙に簡
単な問題になる。ほぼ均等な光路長は、ミラー３６、３
８、４０、４２、４８、５２、５４、５６を適切に位置
決めすることで偏光ビーム分離器３４、４６の後の光路
長を適切に調節して設定される。光路長が均等となるこ
とで、各受光体５８、６０、６２、６４でのスポットが
同じ大きさとなる。本発明で開示されるように光路長を
均等にするのは、上記米国特許第４、９６２、３１２号
に開示されるように収集光学に対する入力部で光学的に
分離されたレーザの位置を調節することに比べればはる
かに容易である。分離されるビーム数やビーム分離順序
（即ち、波長による分離に続いて偏光、あるいはその
逆）に従ってその他の構成が可能であることが理解され
ている。

【００２６】図３に示される他の実施例では、単一受光
体１２０、例えば、ベルトまたはドラムアーキテクチャ
を有するプリンタを利用できる。この実施例では偏光が
異なっていながら同じ波長、例えば、λ₁である多数の
ビーム２８が、多角形ミラー２４がその中心軸５０の回
りを回転するにつれて、多角形ミラー２４のファセット
２６で偏向される。いったん偏向されると、ビーム２８
は多角形２４により生じるあらゆるビーム特性変動に対
してビーム２８を補正する補正走査レンズ３０を通過す
る。補正光学系３０を通過した後、ビーム２８はその偏
光に基づいて偏光ビーム分離器３２により分離される。
一方のビーム１０１は反射されるが、もう一方のビーム
１０２は通過する。これらのビーム１０１、１０２はミ
ラー１１０、１１２、１１４、１１６、１１８により多
重位置受光体１２０上の適切な露出位置へ方向づけられ
る。

【００２７】図１および３に示されるアーキテクチャ
は、シートの上に（通常、異なった色の）複数のトナー
パターンが付着されるようにシートは１回で図１の複数
の受光体または図３の単一の受光体のそばを通過する必
要があるため、単一パス多色プリンタとして知られてい
る。

【００２８】ダイオード３、４、６、８が高速走査方向
に平行な（即ち、多角形ミラー２４の回転軸５０に垂直
な）ラインに配置されている図２では、ビーム間隙はク
ロス走査方向に延びるライン内に配列されたレーザダイ
オードに関連する厳しい設計制約条件に従うものではな
い。ダイオードはすべて高速走査方向に平行なラインに
沿って広く離間されているため、差動曲げ（ボウ）や走
査直線性等のすべてのダイオード特性変動が取り除かれ
る。したがって、多重ステーション単一光学に関連する
すべての利点が実現されると共に、異なる波長のレーザ
ダイオードアレイを近接して実装する必要がなくなる。

【００２９】したがって、この構成では、広範囲に離間
された４つの波長を有するレーザダイオードアレイを近
接して実装する必要がない。４つのビームは高速走査方
向に平行なラインに沿って位置決めされるため、差動曲
げはすべて取り除かれる。従って、４つのビームは同一
の曲げ（ボウ）、揺らぎ（ウオーブル）、ジッター、磁
気（マグ）、走査線位置、走査線直線性を有する。

【００３０】単一ステーションゼログラフィ用に設計さ
れた多くの多重ダイオードアレイでは、ダイオード同士
が１０μｍ離間されているのが普通である。ダイオード
が高速走査方向に平行なラインに配置されている場合、
この間隔条件を緩和することができる。ダイオード間の
間隔が例えば３３倍だけ、つまり３３３ミクロンまたは
０．３３ｍｍまで緩和されれば、４個のダイオードアレ
イ（一般的にカラー印刷用に用いられる）中の第１レー
ザダイオードから最終レーザダイオードまでの距離は１
ｍｍとなる。このようなダイオード間隔で利用される直
径０．３３ｍｍ未満のＧＲＩＮロッドは容易に製造でき
る。

【００３１】この０．３３ｍｍダイオード間隔では、ビ
ーム拡大器８７、８９に従って高速走査方向の４つのビ
ームの中心が１ｍｍだけ変位される。この１ｍｍの変位
は、通常約２０ｍｍである高速走査方向におけるビーム
幅に対してわずかな量にすぎない。これは図２に示され
るが、破線９３は光源７４の一端にあるダイオード３の
拡大ビーム出力であり、点線９５は光源７４の反対端に
あるダイオード８の拡大ビーム出力を示す。図２から明
らかなように、光ビームのほとんどはオーバーラップす
るものの、その端部はオーバーラップしない。光学系の
プレート９１に設けられた開口９７はこれらのビームの
オーバーラップ部分のみを多角形２４へ到達させる。

【００３２】したがって、ＲＯＳ光学は高速走査方向に
オーバースキャンするよう設計されているため、すべて
のビームがオーバーラップする走査線長は所望の走査線
長である。すなわち、ＲＯＳ光学はダイオードがクロス
走査方向のライン上に方向づけられた場合に必要となる
ライン長よりもさらに長い走査線長をカバーできるよう
に設計されている。各レーザダイオードはわずかに異な
る送り入射角で多角形に入射するビームを発するため、
このオーバースキャンは必要であり、従って、異なるダ
イオードからの走査線は高速走査方向において互いにオ
フセットされる。送り角は走査中心での多角形入射前ビ
ームと多角形入射後ビームの間の角度として定義され
る。一般的なＲＯＳ設計は送り角の変化に対してきわめ
て鈍感である。各ダイオードからのビームは走査レンズ
の同一部分を通り、送り角とは無関係に走査線上のあら
ゆる所定の点に到達するため、比較的大きな送り角の変
化の走査線直線性に対する影響は非常に小さい。送り角
の変化のスポット強度や高速走査スポット幅に対する影
響も非常に小さく、その理由はこれらのパラメータが非
常にゆっくりと変化するビーム形状寸法の関数であるこ
とによる。

【００３３】分離ビームへ送られるデータのタイミング
は、異なるビームの異なる送り角を補償するため電子的
に調節されることが分かる。従来からオーバースキャン
のために設けられるものはいくつでも設けることができ
る。次にビームは多角形２４で反射され、走査レンズ３
０を通過し、上述のように分離されるとともに受光体へ
方向づけられる。これを説明するため、ＲＯＳ走査レン
ズ３０が揺らぎ補正を行うために環状要素を含むものと
仮定する。しかしながら、この出願の概念は、球面走査
レンズの次に円柱ミラーを、円柱走査レンズの次に円柱
ミラーを、円柱／球面走査レンズの次に円柱ミラーまた
は円柱レンズを受光体にきわめて近接して利用すること
で揺らぎ補正を行うＲＯＳ光学系にも適用する。

【００３４】図４に示されるように、レーザダイオード
はすべて単一チップ８０上に製造されるか、もしくは図
５に示されるように別個のチップ上に製造され、次に互
いに接着されることが可能である。光学設計上、ダイオ
ードにより出力された光ビームのより大きな拡がり軸
（図４における９０）は高速走査方向（図面において矢
印Ｘで示される）になければならない。これは別個のチ
ップによって最もよく達成できる。

【００３５】米国特許第４、７１６、５６８号（この開
示内容は本明細書の一部として援用される）で開示され
た技術を利用して、図５に示されるようにレーザを組み
立てることができる。図５に示される実施例において、
スペーサ８６および取付板８４には、例えば、ＢｅＯ等
の絶縁材料が用いられる。スペーサ８６は厚さ１５０μ
ｍでよく、また、取付板８４は厚さ１００μｍでよい。
したがって、４個のレーザ３、４、６、８は高速走査方
向に１ｍｍ以内で簡単に組み立てることができる。組立
工程において位置合わせマークや微小位置調整を利用す
ると、チップを矢印Ｘで示す高速走査方向の２μｍライ
ン内に配置することができる。他方、図４に示されるよ
うに従来の技術を利用して単一チップ上にダイオードが
製造される場合には、より大きな拡がり軸９０は高速走
査方向に垂直となる。図４の構成でも作動するが、より
焦点距離が長く、かつより直径が長いＧＲＩＮロッドが
必要となる。

【００３６】図４および図５に示される原アーキテクチ
ャでは、４個のレーザすべてにより発せられた光ビーム
の偏光方向と最も大きい拡がり軸９０の方向とは、ビー
ムがダイオードによって最初に出力されたとき（即ち、
偏光板へ到達する前）同一である。しかしながら、偏光
の共通方向は大きな拡がり軸の共通方向に対して直角で
ある。これはすべてのダイオードが長い方の幅を（図４
に示されるように）同一平面内、あるいは（図５に示さ
れるように）平行平面内として配置されているためであ
る。全てのダイオードが発する光ビームの最大の拡がり
軸を確実に平行とすることで、最大量の光ビームがスキ
ャナ光学を通過する。

【００３７】上記アーキテクチャに論理的に敷えんする
と、２次元アレイで単一チップ上に多数のライン、例え
ば、４個のダイオードアレイを製造することになる。米
国特許第４、７８６、９１８号（この開示内容は本明細
書の一部として援用される）に開示されるように溝付き
基板上で成長したレーザを別個にアドレスすることでこ
のような千鳥状の（スタガ）アレイを一体構造的（モノ
リシック）に製造することができる。千鳥状のアレイを
２個組み合わせることで４×４の大きさのアレイを得る
ことができる。あるいは、例えば、図５の別個の単一レ
ーザを、同じ波長で作動する４個のダイオードの線形モ
ノリシックアレイと置換することで４×４アレイが得ら
れる。各モノリシックアレイの各レーザの独立したアド
レスは、取付板およびスペーサ上に金属をパターン化す
ることによって達成できる。このようにして達成された
複数のラインの同時書き込みを利用して、システム速度
を増加させることができる。すなわち、上述のように単
一ダイオードからの出力ビームが各ステーションに対し
て方向づけられるかわりに、各ダイオードアレイからの
出力ビームが各ステーションへ方向づけられている。

【００３８】

【発明の効果】本発明は上記より構成され、レーザダイ
オード間隔及び動作帯域幅制約条件を緩和することが可
能であり、これによって製造が容易になるとともにコス
トが低減される多重レーザＲＯＳシステムが提供され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例によるＲＯＳシステムの簡略化
された概略側面図である。

【図２】多重ダイオードアレイ、および本発明を実施す
るために用いられた発光後光学の一例の概略上面図であ
る。

【図３】本発明の実施例による単一受光体プリンタの簡
略化された概略図である。

【図４】４個のダイオードが１つのチップ上に一列に配
置されたレーザダイオードアレイの正面図である。

【図５】機械的支持構造体上に製造された４個の個々の
レーザダイオードの側面図である。

【符号の説明】

３、４、６、８ダイオード２４多角形ミラー２８第１光路３０走査レンズ３２ダイクロイックビーム分離器３４、４６偏光ビーム分離器３６、３８、４０、４２、４８、５２、５４、５６
ミラー５０中心軸５８、６０、６２、６４受光体７４レーザダイオードアレイ光源１０１、１０２、１０３、１０４光ビーム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ４１Ｊ 2/455 Ｇ０３Ｇ 15/01 １１２Ａ (72)発明者トーマスエル．パオリアメリカ合衆国カリフォルニア州 94022 ロスアルトスサイプレスドライヴ 420

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】別個の区別された光路に複数の光ビーム
を提供するためのラスター出力スキャナであって、少なくとも１対の光ビームを備え、各対の光ビームが同
一の波長を有するとともに他の対とは異なる波長を有す
る複数の集中した光ビームを発する光源と、前記光ビームの光路に配置され、各対の光ビーム内の１
つの光ビームの偏光を変化させるための偏光手段と、前記集中した光ビームを第１光路上へ同時に偏向させる
ための偏向手段と、前記光ビームの波長および偏光方向に従って前記光ビー
ムを差動的に通過させるとともに交替光路上に反射する
ための光学分離手段と、から構成されるラスター出力スキャナ。