JPH06214177A

JPH06214177A - 光走査装置

Info

Publication number: JPH06214177A
Application number: JP5101217A
Authority: JP
Inventors: Fumihiro Miyagawa; 文宏宮川; Shuichi Yamazaki; 修一山崎
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1992-11-24
Filing date: 1993-04-27
Publication date: 1994-08-05

Abstract

(57)【要約】【目的】コリメートビームの断面形状を簡単に任意形
状に設定可能とし、エンドユーザがユーザサイドで簡単
に画素密度変換を実行できるようにする。【構成】ＬＤユニット１のコリメートレンズから出射
されたコリメート光を液晶シャッタ１０によって整形し
て整形後のコリメートビームを回転多面鏡３を介してｆ
θレンズに入射させることによって画素密度変換に必要
な感光体５上の任意形状のスポットを得る。ビーム形状
の制御は基本的には液晶シャッタ１０の開口形状の変更
に依存し、これに加えて回転多面鏡３の回転速度制御と
ＬＤユニット１の発光量制御を行い、画素密度変換の画
素密度に対応して最適な書込み条件で書き込めるように
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル複写機、レ
ーザプリンタ、レーザファクシミリ等の画像形成装置に
おいて、ビームを回転多面鏡などの光走査手段により感
光体上を走査させる光走査装置に係り、さらに詳しく
は、走査手段によって走査される光ビームのビーム形状
を制御してマルチリゾリューションに対応できるように
した光走査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６は従来から使用されている光走査装
置の構造を示す概略説明図である。同図において、この
光走査装置は、光出射手段としてのレーザダイオードユ
ニット（以下、ＬＤユニットと称する。）１、シリンダ
レンズ２、走査手段としての回転多面鏡３、ｆθレンズ
４および同期検知素子６とからなる。ＬＤユニット１
は、図７の内部構造を示す概略構成図から分かるよう
に、レーザダイオード（以下、ＬＤと称する。）１ａ
と、ＬＤ１ａから出射した出射光を平行光に変換するコ
リメートレンズ１ｂと、コリメートレンズ１ｂからの平
行光を所定の形状及び大きさに規制する開口部１ｅが形
成されたアパーチャ１ｃと、これらの各部品を収納する
ケーシング１ｆと、ＬＤ１ａを支持するとともにＬＤ１
ａの制御回路を搭載したＬＤ制御板１ｄとからなる。

【０００３】このような各部品から構成された光走査装
置では、ＬＤユニット１で画像データに応じて変調され
たレーザビームがＬＤ１ａから出射され、コリメートレ
ンズ１ｂにより平行光に変換され、図８に示すような開
口形状を有するアパーチャ１ｃによってレーザビームの
形状を整形して所定の断面形状のレーザビームとしてシ
リンダレンズ２側に出射される。シリンダレンズ２に入
射したレーザビームは、当該シリンダレンズ２により副
走査方向が絞られて回転多面鏡３に入射し、回転多面鏡
３で角速度一定で主走査方向に走査される。このとき、
レーザビームはｆθレンズ４により感光体５上で等速度
になるように補正されて感光体表面に至る。このレーザ
ビームはまた、走査時に画像領域の外で前記同期検知素
子６により検出され、レーザビームの検出信号が主走査
方向の同期信号として用いられる。

【０００４】ところで、デジタル光書込み系において
は、マルチリゾリューションと一般に称される画素密度
変換の要求がある。そこで、上記の光走査装置を使用し
て画素密度変換を行おうとすると、感光体面上に結像さ
れるスポット径を画素密度、例えば、２４０ｄｐｉ（ｄ
ｏｔｐｅｒｉｎｃｈ以下、同じ）、３００ｄｐ
ｉ、４００ｄｐｉ、６００ｄｐｉといった画素密度に対
応した径にして結像させる必要がある。しかしながら、
一旦設定され、機器に組み込まれた光学系でビーム径を
変えることは非常に困難な問題を含んでいる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】すなわち、画素密度変
換を実行しようとすれば、感光体５上を走査するビーム
スポットの大きさ及び／又は形状を変える必要がある。
そこで当該ビームスポットの形状等を変えるためには、
まず、前記アパーチャ１ｃの開口形状を変えることが考
えられる。さらに、この開口形状を変えるためにはア
パーチャ１ｃそのものを取り替える方法、形状の異な
る開口部１ｅを有する複数の板材を用意して機械的に切
り換える方法、アパーチャ１ｃの開口部１ｅに開口形
状の異なる部材を装着する方法、などが考えられるが、
一旦、組み込まれた光学系においてアパーチャ１ｃを交
換するには、光学系を外して分解し、別の開口形状のア
パーチャ１ｃを組み込んだ後、光学的な調整を再度実行
しなければならず、非常に大掛かりなものとなる。ま
た、この調整は精度を要し、組み込んだ後の光学的な調
整はユーザサイドでは現実的には実行不可能である。

【０００６】また、機械的にアパーチャを切り換えるよ
うに構成した場合、アパーチャの位置決めが精度良く行
えないので、やはり調整の必要があり、前述のものと同
様にユーザサイドでは実行不可能であるばかりでなく、
他のアパーチャを構成する部材を光学系内に退避させて
おくスペースが必要となり、昨今の小型化の要求から外
れることになる。

【０００７】さらに、他の部材を装着する場合にも、光
学系の調整は避けることはできず、別途、回折光の問題
が発生してくる。すなわち、アパーチャ１ｃは、コリメ
ートレンズ１ｂを通過して平行光に変換されたレーザビ
ームの形状を規制するための開口１ｅを有するが、この
開口部１ｅの開口は板材に穿設されたもので、レーザビ
ームの通過を物理的に規制して形状を設定している。こ
の開口形状は、前述の図８のようなものであるが、この
開口のスリット幅は０．５ｍｍ以下であり、厚みのある
板材に精度よく当該形状を刻設しないと、アパーチャと
しての機能を奏することができない。これは、開口部１
ｅのエッジ部にバリや角形状などがあるとそのバリや角
形状から回折光が発生するからである。

【０００８】具体的には、図８に示すように開口サイズ
が２．４ｍｍ×０．４ｍｍのアパーチャ１ｃをプレスに
よる打ち抜きやホトエッチングによって形成すると、ど
うしても０．０１ｍｍから０．０５ｍｍ程度のバリ１ｇ
が発生してしまう。そして、その結果として、前記バリ
１ｇに起因する回折光が生じ、この回折光によってレー
ザビームのスポット径が大きくなり、正規の光走査を行
うことができなくなっていた。したがって、アパーチャ
の開口部１ｅに別部材を装着すると、形状によっては開
口部１ｅの重なりあった部分の交差部分が角部となり、
当該交差部分から回折光が生じ、これが原因で正規の光
走査が不可能になる場合も起こり得る。

【０００９】これらのことから、前記ないしの方法
は、実機において画素密度変換に使用することはできな
い。

【００１０】さらに他の方法として、開口形状を変えな
いで画素密度変換する方法も考えられる。例えばレーザ
ビームのビームスポット径、もしくはビームの断面形状
を変えることなく画素クロックを変換して画素密度変換
を行う方法である。この画素クロックの変換とは、例え
ば３００ｄｐｉに相当するビームスポット径で、４００
ｄｐｉの画素クロックで走査することである。この場合
は、あくまで近似的な画素密度の変換であって、完全に
画素密度を変えようとすると、やはりビームのスポット
径もしくはスポット形状を画素密度に応じて変える必要
があり、前述のないしの方法によってアパーチャを
変えなければ対応できない。しかし、これらのないし
の方法が実機において画素密度変換に使用できないこ
とは前述の通りである。

【００１１】したがって、現在の技術水準では、完全な
画素密度変換、すなわちマルチリゾリューションをエン
ドユーザがユーザサイドで実行することはできなかっ
た。

【００１２】この発明は、このような技術的背景に鑑み
てなされたもので、その目的は、コリメートビームの断
面形状を簡単に任意形状に設定できる光走査装置を提供
することにある。また、他の目的は、エンドユーザがユ
ーザサイドで簡単に画素密度変換を実行できる光走査装
置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的は、光ビーム出
射手段から平行光として出射された光ビームを結像して
走査手段によってビームスポットとして感光体上を走査
させる光走査装置において、光ビーム出射手段と走査手
段との間の光路中に、光ビームを通過させる開口の開口
形状を制御して光ビームの断面形状を任意形状に設定す
るビーム形状制御手段を設けることによって達成され
る。

【００１４】この場合、ビーム形状制御手段を、光ビー
ムを所定の固定された形状及び大きさに規制するビーム
形状規制部材と、このビーム形状規制部材の光出射方向
下流側にあってビーム形状規制部材によって整形された
光ビームの形状をさらに任意の形状に設定するビーム形
状設定制御手段とから構成することができる。なお、ビ
ーム形状設定制御手段としては、液晶シャッタを使用す
ればよい。また、光走査手段による光走査の停止時に
は、この液晶シャッタを全閉状態にする液晶シャッタ制
御手段をさらに備えていることが望ましい。

【００１５】また、ビーム形状制御手段を、ビーム形状
規制部材とビーム形状設定制御手段とから構成した場
合、ビーム形状規制部材が光ビームの主走査方向の形状
を規定し、ビーム形状設定制御手段が光ビームの副走査
方向の形状を規定するように構成することができる。さ
らには、ビーム形状規制部材が光ビームの最大形状を規
定し、ビーム形状設定制御手段が光ビームを前記最大形
状よりも小さな形状に規定するようにすることもでき
る。

【００１６】また、走査形状制御手段を設け、ビーム形
状制御手段によって設定される光ビームの形状を変化さ
せながら走査するようにしてもよく、ビーム形状制御手
段によって設定されたビーム形状に応じて光ビーム発生
手段から出射される光ビームの光量を補償制御する光量
補償制御手段や、ビーム形状制御手段によって設定され
たビーム形状に応じて光走査手段の走査速度を制御する
走査速度制御手段を備えるようにすることもできる。

【００１７】

【作用】上記手段によれば、光ビーム出射手段から平行
光として出射された光ビームは、結像されて走査手段に
よって走査される前に、ビーム形状制御手段により予め
設定された、あるいは任意に設定される断面形状に一度
整形され、その形状によって規定されるスポット形状で
感光体面上を走査する。

【００１８】ビーム形状制御手段がビーム形状規制部材
とビーム形状設定制御手段とから構成されているときに
は、光ビーム出射手段から平行光として出射された光ビ
ームは、ビーム形状規制手段によって予め設定された形
状に断面形状が整形され、さらにビーム形状設定制御手
段によって最終的な平行光の断面形状が規定され、走査
手段側に導かれる。

【００１９】また、走査形状制御手段によって光ビーム
の形状を変化させながら走査する場合、あるいは光ビー
ムの形状が変わった場合には、感光体上のスポットの書
込みエネルギが変わるが、感光体の感光レベルは一定な
のでその過不足に応じて、光ビーム発生手段側の光ビー
ムの光量を補償し、さらには、走査速度も制御して画素
密度に対応した書込み密度を実現できる走査速度になる
ようにする。

【００２０】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の好適な実施例
について説明する。

【００２１】実施例に係る光走査装置は、図２の光走査
装置の概略構成図に示すようにＬＤユニット１とシリン
ダレンズ２との間にビーム形状設定制御手段としての液
晶シャッタ１０を備えたもので、その他の構成は前述の
図６に示した従来例と同様であるので、同等な各部には
同一の参照符号を付し、説明は省略する。

【００２２】液晶シャッタ１０は図１の光走査装置の要
部構成図に示すように、光ビーム規制部材としてのアパ
ーチャ１ｃのレーザビーム出射方向下流側に設置され、
アパーチャ１ｃの開口部１ｅによってまず平行光束の断
面形状が規制され、その規制されて整形されたレーザビ
ームＲ_sを、液晶シャッタ１０で予め設定された最小開
口形状から最大形状までの間の任意の開口形状によって
さらに整形し、最終的なレーザビームＲ_fとしてシリン
ダレンズ２に入射させる。

【００２３】液晶シャッタ１０の開口形状としては、前
述のように最小開口形状から最大開口形状までの任意の
形状を選択するようにできるが、予め複数の形状を設定
しておき、選択された画素密度に応じてその中の何れか
の形状を選択できるようにしておいてもよい。この形状
としては図５（ａ），（ｂ）に示すようなものを挙げる
ことができる。なお、液晶シャッタとしては、例えば、
特開昭５７−２９０２６号公報および特開昭５８−８３
８１４号公報に記載されているようなものが公知であ
る。

【００２４】以下、液晶シャッタ１０を使用した場合の
光学走査装置の動作について一部従来例と重複するが、
図面を参照して説明する。

【００２５】ＬＤ制御板１ｄによって駆動されるＬＤ１
ａから出射されたレーザビームは、コリメートレンズ１
ｂによって平行光に変換されてアパーチャ１ｃ側に至る
が、使用上充分な平行光とするためにはコリメートレン
ズ１ｂの繰り出し量は数μｍ以下の高精度に調整されな
ければならない。このようにして高精度に調整されたコ
リメートレンズ１ｃから出射されるレーザビームＲ_oは
前述の図８に示した開口形状のアパーチャ１ｃによって
形状が規定され、当該規定された断面形状のレーザビー
ムＲ_sとして液晶シャッタ１０に入射する。液晶シャッ
タ１０は液晶シャッタ１０の最大形状から最小形状まで
連続的に任意の形状で開放できるが、予め使用する画素
密画が設定できる場合には、図５に示すように予め複数
の開口形状を設定しておき、画像形成装置本体の制御部
３０（図３）からの指令に基づいていずれかの開口形状
が選択される。

【００２６】図５に示す液晶シャッタ１０ａおよび１０
ｂにおいて、横方向は主走査方向の幅に対応し、縦方向
は副走査方向の長さに対応する。そして両者を合成する
ことによってスポットの形状が設定される。すなわち、
液晶シャッタ１０で横方向の幅を変えることによりｆθ
レンズ４によって結像される感光体５上の結像スポット
形状の主走査方向の大きさが変わり、縦方向の長さを変
えることによって結像スポット形状の副走査方向の大き
さが変わる。したがって、図５（ａ）は、主走査方向と
副走査方向の形状を同時に変えたときの液晶シャッタ１
０ａの開口形状の変化を示す例であり、主走査方向及び
副走査方向とも４種の形状制御を行った場合の例を示し
ている。図５（ｂ）は、副走査方向の形状を変えずに主
走査方向の形状のみ変える場合の液晶シャッタ１０ｂの
開口形状の例である。いずれのビーム形状を選択するか
は、画素密度や形成する画像の種類による。なお、図５
（ｂ）に示した液晶シャッタ１０ｂの開口形状は、副走
査方向については形状を変化させないので、副走査方向
のジターまたはスジ等の画像ムラを防ぐためには効果的
であり、特に、１ドット内を多値で書き込む多値書込み
に効果がある。

【００２７】画素密度は、図５（ｂ）の場合３通り選択
できる。この選択は、図４の操作部２０の平面図に示す
ように、コピースタートキー２１、テンキー２２の他に
設けた画素密度選択キー２６によって行われる。画素密
度選択キー２６は、最も粗い普通に使用される普通モー
ドを選択するキー（普通モードキー）２３と、小さな文
字などの比較的細かな画像を綺麗に得るための微細モー
ドを選択するキー（微細モードキー）２４と、絵や写真
などのさらに微細な画像を得るための超微細モードを選
択するキー（超微細モードキー）２５とからなり、通常
は普通モードになっているが、形成する画像に応じて微
細モードキー２４もしくは超微細モードキー２５によっ
て微細モードもしくは超微細モードを選択する。この選
択によって後述の制御部３０は、発光量制御回路３６を
介してＬＤユニット１のＬＤ１ａの発光量を、レーザ書
込み変調回路３２を介してレーザ書込みの書込みクロッ
クを、また、回転多面鏡回転数制御装置３４を介して回
転多面鏡用モータ３５をそれぞれ制御し、選択した画素
密度に対応した最適な書込み条件で感光体５に書き込ま
せる。この書込み条件は、制御部３０内のＲＯＭに予め
記憶させておき、制御部３０内のＣＰＵは、操作部２０
からの入力に応じて予めプログラムされた制御を実行す
る。このようにして主走査方向及び副走査方向のスポッ
ト径の切り換えが任意となり、画素密度の切り換え、お
よびその切り換えに伴う制御を全て電気的に行うことが
できる。また、画素クロックの変更を同時に行うことに
よって、完全な画素密度切り換えをユーザが釦操作ひと
つするのみで完全自動変換することが可能となる。

【００２８】これらの制御は、以下に示す式を基準に行
われる。すなわち、光書込みユニットの画素密度をｄｐ
ｉ、感光体５の線速をｖ〔ｍｍ／ｓ〕としたときに、走
査周波数ｆ_v〔Ｈｚ〕は、ｆ_v＝｛ｄｐｉ／２５．４｝×ｖ〔Ｈｚ〕となり、回転多面鏡の回転数ＲＭ〔ｒｐｍ〕は、ミラー
面数をｎとすると、ＲＭ＝ｆ_v×（６０／ｎ）＝（ｄｐｉ×ｖ×６０）／（２５．４×ｎ）となる。また、感光体到達エネルギＱ〔ｅｒｇ／ｃ
ｍ²〕は、有効走査期間率Ｅ_Rを、Ｅ_R＝ｎ×θ／３６０° ＝ｎ×θ／３．６〔％〕（但し、θ：有効偏光半
角）として、Ｑ＝｛（Ｐ_o×Ｅ_R）／（Ｌ×ｖ）｝×１０⁶ となる。但し、Ｐ_oは感光体上の必要静止レーザパワー
〔ｍＷ〕、Ｌは有効画像幅〔ｍｍ〕であって、Ｐ_o＝（Ｑ×Ｌ×ｖ）／（Ｅ_R×１０⁶）であらわされる。

【００２９】さらに、画周波数（クロック周波数）ｆ_H
〔Ｈｚ〕は、ｆ_H＝｛（ｆ_v×Ｌ）／Ｅ_R｝×（ｄｐｉ／２５．４）×１０^-6 ＝（ｄｐｉ／２５．４）²×｛（Ｌ×ｖ）／Ｅ_R｝×１０^-6 である。

【００３０】なお、一般的にはアパーチャ部で規制後の
ビームの断面形状サイズと感光体５上に結像されるスポ
ット形状の大きさは、主走査方向、副走査方向とも逆比
例の関係にある。したがって、画素密度を変換する場合
に、感光体５上に結像されるスポット形状を小さくする
ためにはアパーチャ部で規制後のビームの断面形状サイ
ズを大きくすればよく、他方、感光体５上に結像される
スポット形状を大きくするためにはビーム形状を小さく
すればよい。

【００３１】また、この実施例ではアパーチャ１ｃと液
晶シャッタ１０の両者によりレーザビームの形状を制御
するように構成されているが、液晶シャッタ１０のみに
よって制御することもできる。ただし、この実施例のよ
うにアパーチャ１ｃと液晶シャッタ１０によってレーザ
ビームの断面形状を規定した方が、コリーメートレンズ
１ｂとアパーチャ１ｃで発生するフレアと回折光を液晶
シャッタ１０によって減少させることができる。その結
果、サイドローブ発生に伴う結像スポット形状の太りが
なくなるため、良好な光走査が可能になる。このためア
パーチャ１ｃと液晶シャッタ１０との間の距離が離れて
いるほうがより効果的である。

【００３２】引き続き図３を参照して本実施例の制御系
について説明する。この制御系は、操作部２０、制御部
３０、画像メモリ３１、レーザ書込み変調回路３２、ク
ロック周波数変換回路３３、回転多面鏡回転数制御装置
３４、回転多面鏡用モータ３５および発光量制御回路３
６とから基本的に構成され、これによって液晶シャッタ
１０、ＬＤユニット１のＬＤ１ａおよび回転多面鏡３を
制御するようになっている。

【００３３】上記のように構成された制御系では、画像
データは画像メモリ３１に一旦格納されて読み出され、
レーザ書込み変調回路３２により変調され、ＬＤユニッ
ト１のＬＤ１ａに出力される。制御部３０は、前にも触
れたが液晶シャッタ１０の開口形状と、画像メモリ３１
の書込みおよび読出しと、レーザ書込み変調回路３２の
クロック周波数を制御するクロック周波数変換装置３３
のクロック周波数と、図２に示す回転多面鏡３を回転す
るためのモータ３５の回転数を制御するための制御装置
３４と、ＬＤ１ａの発光量を制御する発光量制御回路３
６とを制御する。

【００３４】制御部３０の動作としては、まず、操作部
２０の画素密度選択キー２３，２４，２５によって普通
モードか、微細モードか、超微細モードかが選択される
と、選択されたモードに対応した画素密度に応じて液晶
シャッタ１０の開口形状を制御する。そして、普通モー
ド（例えば、主走査方向のスポットの幅が１０μｍ）が
選択されている場合には、クロック周波数変換装置３３
を介してレーザ書込み変調回路３２のクロック周波数を
上記画素密度に対応した例えば２０ＭHzに設定し、回転
多面鏡回転数制御装置３４を介して回転多面鏡用モータ
３５の回転数を１０Ｋrpm に設定する。

【００３５】また、微細モード（例えば、主走査方向の
スポットの幅が８μｍ）が選択された場合には、クロッ
ク周波数変換装置３３を介してレーザ書込み変調回路３
２のクロック周波数を例えば３１．２５ＭHzに設定し、
回転多面鏡回転数制御装置３４を介して回転多面鏡用モ
ータ３５の回転数を１２．５Ｋrpm に設定する。

【００３６】同様に、超微細モード（例えば、主走査方
向のスポットの幅が６μｍ）が選択された場合には、ク
ロック周波数変換装置３３を介してレーザ書込み変調回
路３２のクロック周波数を５５．６ＭHzに設定し、回転
多面鏡回転数制御装置３４を介して回転多面鏡用モータ
３５の回転数を１６．７Ｋrpm に設定する。

【００３７】したがって、上記実施例によれば、画素密
度を変換する場合に感光体５の回転速度を一定にしたま
ま、液晶シャッタ１０の開口形状を制御してレーザビー
ムＲ_sを画素密度に相当する形状に規制し、回転多面鏡
３の回転数を変更するとともに画像メモリ３１からの画
像読出し速度を変更することによって、全て電気的に画
素密度変換を実行することが可能となる。なお、液晶シ
ャッタ１０は、前述のように開口形状を任意に設定でき
るばかりでなく、当然、全閉の状態にすることもでき
る。

【００３８】一方、１ドット内を多値階調で記録する多
値書込みにおいては、低域階調における階調の立ち上が
り特性を良くするために、回転多面鏡３の回転停止に伴
う光走査停止時にもＬＤ１ａに暗電流を流すように構成
しているものもある。この場合には、ＬＤ１ａに流して
いる暗電流によってＬＤ１ａは微弱発光するが、光走査
の停止が長時間にわたると、感光体５の１点にＬＤ１ａ
からのビームスポットが暴露されることになり、感光体
５の劣化を引き起こす。そこで、走査停止時には、液晶
シャッタ１０を全閉状態にして、ＬＤ１ａのレーザビー
ムの感光体５側への出射を遮断する。これによって暗電
流印加によるＬＤ１ａの微弱発光に起因する感光体の劣
化を防止することができる。また、近年ではＬＤ光の外
部への漏洩が問題となっており、このように液晶シャッ
タ１０を全閉にすることによってＬＤ光の漏洩を防ぐこ
とができる。

【００３９】さらに、ＬＤ１ａによる走査では一般に、
結像スポット形状が一定ではなく、１回の走査において
も感光体５上を走査するスポット形状にバラツキが発生
するが、１走査中のスポット形状の変化に応じて液晶シ
ャッタ１０の開口形状を制御してレーザビームの断面形
状を変化させ、書込みスポット形状のバラツキを防止で
きる。このように制御すると、感光体５の面上で走査さ
れるビームスポットの形状が揃うので、きわめて高品質
な画像を得ることができる。

【００４０】

【発明の効果】これまでの説明で明らかなように、上述
のように構成された本発明によれば、以下のような効果
がある。

【００４１】すなわち、請求項１記載の発明によれば、
ビーム形状制御手段によって光ビームが通過する開口形
状を電気的に制御して変更できるので、これによってビ
ームの断面形状を任意形状に設定することが簡単にでき
る。

【００４２】請求項２記載の発明によれば、ビーム形状
規制部材で所定の決まったビーム断面形状にまず整形
し、さらに、ビーム形状設定制御手段で任意形状に整形
できるので、請求項１記載の発明の効果に加え、２段に
わたって形状制御することから、任意形状に変更する場
合のビーム形状設定制御手段の開口形状をより単純な形
で制御することが可能になる。

【００４３】請求項３記載の発明によれば、液晶シャッ
タによってビーム形状設定制御手段を構成したので、請
求項２記載の発明の効果に加え、液晶シャッタの最大開
口面積から全閉状態まで開口形状を任意に設定し、変更
することが電気的に簡単に行える。

【００４４】請求項４記載の発明によれば、主走査方向
はビーム形状規制部材で形状を規定し、副走査方向はビ
ーム形状設定制御手段で形状を規定するので、請求項２
記載の効果に加え、主走査方向は画素クロックによっ
て、副走査方向は光ビームの断面形状の変更によって書
き込むようにすることによりユーザサイドで画素密度を
簡単に変更することができる。

【００４５】請求項５記載の発明によれば、光ビーム出
射手段とビーム形状規制部材で発生するフレアと回折光
をビーム形状設定制御手段の開口によって減少させるこ
とができ、結像ビーム形状の太りを解消できるので、請
求項２記載の発明の効果に加え、良好な光走査が可能に
なる。

【００４６】請求項６記載の発明によれば、走査形状制
御手段によって１走査の間に感光体上のスポット形状が
変化する領域において、光ビームの形状が変化しないよ
うに制御するので、書き込む画素の大きさにバラツキが
なくなり、これによって請求項１記載の発明の効果に加
え、より高品質の画素密度変換がユーザサイドでも可能
になる。

【００４７】請求項７記載の発明によれば、感光体上に
露光されるビームスポットの大きさが異なると感光体上
の露光エネルギが変化するが、光量補償制御手段によっ
てビームスポットの大きさにかかわらず同じレベルで露
光できるように光量を制御するので、請求項１および６
記載の発明の効果に加え、画素密度変換をしたときの濃
度が一定となり、さらに画像品質の向上を図ることがで
きる。

【００４８】請求項８記載の発明によれば、画素密度変
換を行ったときにその画素密度に応じた走査速度に走査
速度制御手段によってするので、請求項１、６および７
項記載の発明の効果に加え、書込み密度を画素の大きさ
に応じて設定することが可能になり、さらに画像品質の
向上を図ることができる。

【００４９】請求項９記載の発明によれば、光走査の停
止時には、液晶シャッタ制御手段によって液晶シャッタ
を全閉状態にし、ビーム出射手段から漏洩する光ビーム
を完全に遮断するので、請求項３記載の発明の加え、感
光体への光ビームの漏洩による暴露を防止することがで
き、これによって傷を付けると同様な損傷を与える部分
的な感光体の劣化防止を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る光走査装置の要部を示す
構成図である。

【図２】実施例に係る光走査装置の全体を示す構成図で
ある。

【図３】実施例に係る光走査装置の制御系を示すブロッ
ク図である。

【図４】図３の操作部を示す構成図である。

【図５】液晶シャッタの開口形状のパターンの例を示す
説明図である。

【図６】従来の光走査装置の全体を示す構成図である。

【図７】図６のＬＤユニットを詳細に示す構成図であ
る。

【図８】図７のアパーチャの開口形状を示す説明図であ
る。

【図９】図８のアパーチャの開口のエッジに形成される
バリを示す説明図である。

【符号の説明】

１レーザダイオード（ＬＤ）ユニット１ａレーザダイオード（ＬＤ）１ｃアパーチャ２シリンダレンズ３回転多面鏡４ｆθレンズ５感光体１０，１０ａ，１０ｂ液晶シャッタ２６画素密度選択キー３０制御部３１画像メモリ３２レーザ書込み変調回路３３クロック周波数制御装置３４回転多面鏡回転数制御装置３５回転多面鏡用モータ３６発光量制御回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光ビーム出射手段から平行光として出射
された光ビームを走査手段および結像手段を介して感光
体上に走査させる光走査装置において、前記光ビーム出
射手段と前記走査手段との間の光路中に、光ビームを通
過させる開口の開口形状を可変制御して、前記光ビーム
の断面形状を任意形状に変更可能なビーム形状制御手段
を備えていることを特徴とする光走査装置。
【請求項２】前記ビーム形状制御手段が、前記光ビー
ムを所定の固定された形状及び大きさに規制するビーム
形状規制部材と、このビーム形状規制部材の光出射方向
下流側にあってビーム形状規制部材によって整形された
光ビームの形状をさらに任意の形状に設定するビーム形
状設定制御手段とからなることを特徴とする請求項１記
載の光走査装置。
【請求項３】前記ビーム形状設定制御手段が、液晶シ
ャッタからなることを特徴とする請求項２記載の光走査
装置。
【請求項４】前記ビーム形状規制部材が前記光ビーム
の主走査方向の形状を規定し、前記ビーム形状設定制御
手段が光ビームの副走査方向の形状を規定するように構
成されていることを特徴とする請求項２記載の光走査装
置。
【請求項５】前記ビーム形状規制部材が前記光ビーム
の最大形状を規定し、前記ビーム形状設定制御手段が光
ビームを前記最大形状よりも小さな形状に規定するよう
に構成されていることを特徴とする請求項２記載の光走
査装置。
【請求項６】前記ビーム形状制御手段によって設定さ
れる光ビームの形状を変化させながら走査する走査形状
制御手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１
記載の光走査装置。
【請求項７】前記ビーム形状制御手段によって設定さ
れたビーム形状に応じて光ビーム発生手段から出射され
る光ビームの光量を補償制御する光量補償制御手段をさ
らに備えていることを特徴とする請求項１または６記載
の光走査装置。
【請求項８】前記ビーム形状制御手段によって設定さ
れたビーム形状に応じて光走査手段の走査速度を制御す
る走査速度制御手段をさらに備えていることを特徴とす
る請求項１、６または７のいずれかに記載の光走査装
置。
【請求項９】光ビーム出射手段から平行光として出射
された光ビームを走査手段および結像手段を介して感光
体上に走査させる光走査装置において、光ビームを通過
させる開口の開口形状を可変制御して、前記光ビームの
断面形状を任意形状に変更可能な液晶シャッタを前記光
ビーム出射手段と前記走査手段との間の光路中に設ける
とともに、前記液晶シャッタを前記走査手段による光走
査の停止時には全閉状態にする液晶シャッタ制御手段を
設けたことを特徴とする光走査装置。