JPH0818745A - 露光光学系およびその露光光学系を用いたプリンター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 １つの画像信号から同時にポジ画像およびネ
ガ画像を形成する。 【構成】 シリンドリカルミラー２が設けられた棒状光
源１と、偏向可能な複数の微小反射面４ａ_i がライン状
に設けられた光偏向素子４と、前記棒状光源１から出射
した光束、あるいはシリンドリカルミラー２で反射され
た光束を前記複数の微小反射面４ａ_i 上にほぼ均一に照
射する屈折率分布型レンズアレイ３とを有し、前記各微
小反射面４ａ_i の角度を画像信号に応じて第１および第
２の角度に設定し、その反射光により画像光を生成する
露光光学系において、前記第１の角度に設定された微小
反射面の反射光によって生成される第１の画像光を感光
体ドラム６ａに投影する投影レンズ５ａと、前記第２の
角度に設定された微小反射面４ａ_i の反射光によって生
成される第２の画像光を感光体ドラム６ｂに投影する投
影レンズ５ｂとを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像信号に応じた点滅
光（画像光）を生成して感光面上に露光する露光光学系
に関し、特に、偏向可能な複数の微小反射面がライン状
に設けられた光偏向素子を画像信号に応じて制御するこ
とによって画像光を生成する露光光学系に関する。さら
には、その露光光学系を用いたプリンターに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、レーザビームプリンター等では、
画像信号に応じた点滅光（画像光）を生成し、その生成
した点滅光を感光面上に露光（画像露光）することによ
って、ポジ画像あるいはネガ画像のプリント画像を得て
いた。

【０００３】その画像信号に応じた画像光を生成する露
光光学系としては、これまでに多くのものが提案されて
おり、そのうち偏向可能な複数の微小反射面がライン状
に設けられた光偏向素子を用いた露光光学系について
は、後述する特開昭６１−１１６３２４号公報，特開昭
６１−１２９６２７号公報，特開昭５８−１０７１４号
公報，特公平３−７８６２２号公報，および光学第２０
巻第１０号（１９９１年１０月）等に記載されているよ
うなものが提案されている。

【０００４】上記各公報および刊行物のそれぞれに記載
されている光偏向手段は、基板上に偏向可能な複数の微
小反射面を有する反射器を設け、画像信号に応じて電圧
を上記基板に印加し、各微小反射面の角度を変化させる
ことによって、その反射器に入射する光ビームを偏向さ
せるものである。以下、上記特公平３−７８６２２号公
報に記載されているものについて説明する。

【０００５】特公平３−７８６２２号公報に記載されて
いる光偏向手段は、光ビーム路に挿入可能な基板上の偏
向可能な指状反射器の線状アレーであって、画像信号に
応じて電圧を上記基板に印加して各指状反射器を屈曲さ
せることによって、入射する光ビームをその画像信号に
応じて偏向するものである。この公報に記載されている
光偏向手段では、線状に設けられている複数の反射器の
うち、その両端に電圧が印加された反射器が屈曲して入
射する光ビームを本来の反射方向（感光体へ至る方向）
とは異なる方向に反射させることによって、画像信号に
応じた画像光が生成される。

【０００６】このような光偏向手段を有する露光光学系
が用いられたプリンターでは、その光偏向手段によって
生成された画像光が感光体上に露光されてポジ画像ある
いはネガ画像の潜像が形成され、その形成された潜像が
プリント画像として出力される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述のような光偏向手
段が用いられる従来の露光光学系では、光偏向手段に入
射した光ビームがその光偏向手段によって感光体上に画
像を形成するための第１の光路と画像形成に必要のない
光ビームを上記感光体からそらす第２の光路とに振り分
けられることにより画像光が生成され、その第１の光路
に振り分けられた光ビームが感光体上に投影される。こ
のように、第１の光路に振り分けられた光ビームのみを
画像光として用いる露光光学系では、１つの画像信号か
らは、ポジ画像あるいはネガ画像のいずれか一方の画像
光しか生成することができず、効率の悪いものとなって
いた。

【０００８】また、上述の第１の光路に振り分けられた
光ビームのみを画像光として用いる露光光学系が用いら
れたプリンターでは、１つの画像信号からポジ画像およ
びネガ画像の両方の画像をプリントすることができない
ため、例えば、デザイン等の用途においてポジ画像とネ
ガ画像の両方の画像がほしい場合には、ポジ画像用およ
びネガ画像用の２台のプリンターを使用するか、あるい
はプリンター内部の設定をその都度変更するかしてそれ
ぞれの画像をプリントするといったことが行なわれる。
このように、上述の露光光学系が用いられたプリンター
は、ポジ画像とネガ画像の両方の画像をプリントする場
合、手間のかかる効率の悪いものとなっていた。

【０００９】本発明の目的は、同時にポジ画像およびネ
ガ画像を形成することができる露光光学系を提供するこ
とにある。さらには、その露光光学系を用いたプリンタ
ーを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の露光光学系は、
光源と、偏向可能な複数の微小反射面がライン状に設け
られた光偏向素子と、上記光源から出射された光束を上
記複数の微小反射面上にほぼ均一に照射する手段とを有
し、上記各微小反射面の角度を画像信号に応じて第１お
よび第２の角度に設定し、その反射光により画像光を生
成する露光光学系において、上記第１の角度に設定され
た微小反射面の反射光によって生成される第１の画像光
を投影する第１の投影手段と、上記第２の角度に設定さ
れた微小反射面の反射光によって生成される第２の画像
光を投影する第２の投影手段とを有することを特徴とす
る。

【００１１】また、上記露光光学系において、第１の角
度に設定された微小反射面の反射光によって生成される
第１の画像光、および第２の角度に設定された微小反射
面の反射光によって生成される第２の画像光は、１つの
画像信号から生成される画像光であって、それぞれポジ
とネガの関係にあることを特徴とする。

【００１２】また、本発明のプリンターは、上記各特徴
を有する露光光学系が用いられたものであって、電子写
真プロセスが施される第１および第２の感光体を有し、
上記露光光学系によって生成された２つの異なる画像光
を上記第１および第２の感光体にそれぞれ照射して潜像
を形成し、該第１および第２の感光体にそれぞれ形成さ
れた潜像をプリント画像として出力することを特徴とす
る。 〔発明の詳細な説明〕

【００１３】

【作用】従来の露光光学系では、光偏向手段に入射した
光ビームを、その光偏向手段によって感光体上に画像を
形成するための第１の光路と画像形成に必要のない光ビ
ームを上記感光体からそらす第２の光路とに振り分け、
第１の光路に振り分けた光ビームによって生成される画
像光のみを感光体上に投影していたため、１つの画像信
号からは、ポジ画像およびネガ画像のうちのいずれか一
方の画像しか形成することができない。

【００１４】これに対して、上述のように構成される本
発明の露光光学系では、光偏向手段の微小反射面が第１
の角度に設定されて生成される画像光は第１の投影手段
によって第１の感光体に投影され、微小反射面が第２の
角度に設定されて生成される画像光は第２の投影手段に
よって第２の感光体に投影される。このように、本発明
では、第１の投影手段によって画像光が投影される第１
の光路、および第２の投影手段によって画像光が投影さ
れる第２の光路に振り分けられた光ビームは、それぞれ
第１および第２の感光体に投影されるので、第１の光路
にポジ画像あるいはネガ画像のうちのいずれかの画像光
を生成すれば、第２の光路にはその第１の光路に生成さ
れた画像光を反転したものが生成されることとなり、１
つの画像信号から同時にポジ画像とネガ画像の２つの画
像を形成することが可能となる。また、本発明の露光光
学系を用いたプリンターでは、第１および第２の感光体
が設けられ、上述の露光光学系の第１および第２の投影
手段によって、ポジ画像とネガ画像の画像光がそれぞれ
第１および第２の感光体上に投影されるので、各感光体
上にそれぞれポジ画像とネガ画像の潜像を形成すること
ができ、１つの画像信号からポジ画像とネガ画像のプリ
ント画像を形成することができる。

【００１５】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００１６】図１は、本発明の第１の実施例の露光光学
系の概略構成図で、図２は、図１に示す露光光学系の各
構成部の配置関係を示す斜視図である。

【００１７】本実施例の露光光学系は、１つの画像信号
からポジ画像とネガ画像の画像光を生成し、その生成し
た画像光をそれぞれ第１および第２の感光体ドラムに投
影するものである。その露光光学系は、シリンドリカル
ミラー２が設けられた棒状光源１と、該棒状光源１から
出射した光束、あるいはシリンドリカルミラー２で反射
された光束の進行方向に順次配設された屈折率分布型レ
ンズアレイ３、および光偏向素子４と、該光偏向素子４
から第１の方向に反射される光束の進行方向に順次配設
された投影レンズ５ａおよび感光体ドラム６ａと、上記
光偏向素子４から第２の方向に反射される光束の進行方
向に順次配設された投影レンズ５ｂおよび感光体ドラム
６ｂとで構成されている。

【００１８】上記露光光学系において、シリンドリカル
ミラー２は、棒状光源１から出射される光束のうち後方
に逃げる光束を再び光源に戻すものであって、その焦点
位置に棒状光源１がくるように配設されている。屈折率
分布型レンズアレイ３は、棒状光源１に対向して設けら
れており、棒状光源１から出射した光束、あるいはシリ
ンドリカルミラー２で反射された光束を画素に応じた複
数の光束に分割し、光偏向素子４をライン状に照明す
る。本実施例では、このシリンドリカルミラー２および
屈折率分布型レンズアレイ３によって、棒状光源１から
出射された光束が、効率よく、ほぼ均一に光偏向素子４
上に照明される。

【００１９】また、光偏向素子４は、複数の微小反射面
４ａ_i を有している。その光偏向素子４は、屈折率分布
型レンズアレイ３に対向して設けられており、屈折率分
布型レンズアレイ３から出射される各光束が微小反射面
４ａ_i のそれぞれに入射するようになっている。

【００２０】上記光偏向素子４には、各微小反射面４ａ
_i の反射角度を制御する光偏向駆動回路７が接続されて
おり、その光偏向駆動回路７にはイメージ信号発生回路
８が接続されている。この光偏向駆動回路７によって、
微小反射面４ａ_i の反射角度が、反射光が投影レンズ６
ａに入射する第１の角度（ここでは、微小反射面４ａ _i
に電圧が印加さていない状態）、および反射光が投影レ
ンズ６ｂに入射する第２の角度（ここでは、光偏向駆動
回路７によって微小反射面４ａ_i に電圧が印加された状
態）に設定される。なお、この光偏向素子４としては、
前述した特開昭６１−１１６３２４号公報，特開昭６１
−１２９６２７号公報，特開昭５８−１０７１４号公
報，特公平３−７８６２２号公報，および光学第２０巻
第１０号（１９９１年１０月）等に記載されているよう
なものが使用される。

【００２１】上述のように構成される本実施例の露光光
学系では、イメージ信号発生回路８から入力される画像
信号に基づいて、光偏向駆動回路７が光偏向素子４の各
微小反射面４ａ_i の反射角度を制御し、この光偏向素子
４による各光束の振り分けによって、例えば、感光体６
ａにポジ画像が形成され、感光体６ｂにネガ画像が形成
される。すなわち、本実施例では、ポジ画像が形成され
る感光体６ａの未露光部を形成するために偏向された光
束を、感光体６ｂに照射してネガ画像の形成が行なわれ
る。

【００２２】なお、上述の露光光学系が用いられるプリ
ンターにおいては、感光体ドラム６ａ，６ｂは、共に電
子写真プロセスが施されるものであり、各感光体６ａ，
６ｂにそれぞれ形成された潜像は、現像、転写および定
着の各処理が施されて紙等に転写される。

【００２３】次に、上述の露光光学系の光学的な作用に
ついて説明する。

【００２４】棒状光源１を出射した光束は、直接あるい
はシリンドリカルミラー２で反射されて屈折率分布型レ
ンズアレイ３へ入射する。屈折率分布型レンズアレイ３
へ入射した光束は、複数の光束に分割されて光偏向素子
４の各微小反射面４ａ_i にそれぞれ入射する。このと
き、光偏向素子４の各微小反射面４ａ_i は、イメージ信
号発生回路８から入力される画像信号に応じて光偏向駆
動回路７によってそれぞれの角度が第１あるいは第２の
角度に設定されている。

【００２５】屈折率分布型レンズアレイ３から出射した
各光束が光偏向素子４の各微小反射面４ａ_i にそれぞれ
入射すると、その入射した各光束のうち第１の角度に設
定されている部分に入射した光束は投影レンズ５ａへ向
けて反射され、第２の角度に設定されている部分に入射
した光束は投影レンズ５ｂへ向けて反射される。

【００２６】第１の角度に設定されている微小反射面で
反射されて投影レンズ５ａに入射した光束は、その投影
レンズ５ａによって感光体ドラム６ａ上へ投影され、感
光体ドラム６ａ上に露光部と未露光部からなる１ライン
のポジ画像が形成される。同様に、第２の角度に設定さ
れている微小反射面で反射されて投影レンズ５ｂに入射
した光束は、その投影レンズ５ｂによって感光体ドラム
６ｂ上へ投影され、感光体ドラム６ｂ上に露光部と未露
光部からなる１ラインのネガ画像が形成される。

【００２７】よって、この露光光学系が用いられたプリ
ンターでは、光偏向駆動回路７によって設定される各微
小反射面４ａ_i の角度が感光体ドラム６ａの回転に連動
して制御され、イメージ信号発生回路８によって時系列
に信号が生成されれば、感光体ドラム６ａ，６ｂ上にそ
れぞれ２次元のポジ画像およびネガ画像の潜像が同時に
形成される。そして、このようにして感光体ドラム６
ａ，６ｂ上に形成されたポジ画像およびネガ画像の潜像
が、それぞれ現像、転写および定着の各処理が施されて
紙等に転写される。

【００２８】次に、本発明の他の実施例について説明す
る。

【００２９】図３は、本発明の第２の実施例の露光光学
系の概略構成図である。

【００３０】本実施例の露光光学系は、上述した第１の
実施例の露光光学系の各感光体ドラム６ａ，６ｂを配置
し易くしたものであって、ミラー９ａ，９ｂが設けられ
て各感光体ドラム６ａ，６ｂの位置が変えられた以外
は、第１の実施例の露光光学系と同様の構成のものであ
る。なお、第１の実施例の露光光学系と同様の構成部に
は、同じ符号を付してある。

【００３１】図３に示す露光光学系では、光偏向素子４
から第１の方向に反射される光束の進行方向にミラー９
ａが配設され、光偏向素子４から第２の方向に反射され
る光束の進行方向にミラー９ｂが配設されている。ま
た、ミラー９ａから反射される光束の進行方向には投影
レンズ５ａおよび感光体ドラム６ａが順次配設され、ミ
ラー９ｂから反射される光束の進行方向には投影レンズ
５ｂおよび感光体ドラム６ｂが順次配設されている。な
お、ここでいう光偏向素子４で反射される第１および第
２の方向とは、棒状光源１、シリンドリカルミラー２お
よび屈折率分布型レンズアレイ３で構成される光学系の
光軸に対して、互いに相反する方向に所定の角度で反射
される方向のことである。

【００３２】上述のように構成される露光光学系では、
棒状光源１、シリンドリカルミラー２、屈折率分布型レ
ンズアレイ３および光偏向素子４からなる光学系が中央
部に設けられて、光偏向素子４に入射する光ビームがそ
の光学系の光軸に対して相反する方向に所定の角度で反
射される。そして、その反射された光ビームがミラー９
ａ，９ｂで反射され、投影レンズ５ａ，５ｂによって各
感光体ドラム６ａ，６ｂに投影される。

【００３３】以上のように、本実施例の露光光学系で
は、棒状光源１、シリンドリカルミラー２、屈折率分布
型レンズアレイ３および光偏向素子４からなる光学系が
中央部に設けられ、各感光体ドラム６ａ，６ｂがミラー
９ａ，９ｂおよび投影レンズ５ａ，５ｂを介してその光
学系の左右に設けられているので、第１の実施例の露光
光学系が用いられるプリンターに比べてよりコンパクト
なものにすることができる。

【００３４】なお、以上説明した第１および第２の実施
例の露光光学系では、白黒画像のプリントについて説明
したが、本発明の露光光学系は、シアン、マゼンタ、イ
エローおよびブラックの４色のカラープリントをするプ
リンターにおいても適用可能であり、この場合、シア
ン、マゼンタ、イエローおよびブラックの４色のカラー
プリントを形成するプロセスを１回行なえば、同時にポ
ジカラー画像およびネガカラー画像が得られることにな
る。

【００３５】また、本発明の露光光学系が用いられるプ
リンターにおいて、一方の感光体ドラムにポジ現像用の
ものを使用し、他方の感光体ドラムにネガ現像用のもの
を使用すれば、１回のプリントで同時に２枚のポジ画
像、あるいは２枚のネガ画像を得ることができる。この
ことにより、複写速度を向上し、複写機の高速化に大い
に寄与することができる。

【００３６】また、本発明の露光光学系は、上述した電
子写真プロセスが用いられるプリンター等の露光系にの
み適用されるものではなく、ポジ画像およびネガ画像の
両方の画像を形成することが必要とされるもの、例え
ば、マイクロフィルムにポジ画像およびネガ画像を形成
する装置等の露光系としても適用可能であり、この場合
にも同様の効果が得られることは言うまでもない。

【００３７】

【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、以下に記載するような効果を奏する。

【００３８】請求項１および請求項２に記載のものにお
いては、第１の投影手段によって画像光が投影される第
１の光路にポジ画像あるいはネガ画像のいずれかの画像
光を生成すれば、第２の投影手段によって画像光が投影
される第２の光路にはその第１の光路に生成された画像
光を反転したネガ画像あるいはポジ画像が生成されるの
で、ポジ−ネガの切り替えを行なうことなく、１つの画
像信号から効率よくポジ画像とネガ画像を形成すること
ができるという効果がある。

【００３９】請求項３に記載のものにおいては、ポジ画
像用およびネガ画像用の２台のプリンターを用いたり、
プリンター内部の設定をその都度変更したりすることな
く、同時にポジ画像とネガ画像の両方の画像を得ること
ができるので、デザイン等の検討が効率よく行なえるよ
うになるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の露光光学系の概略構成
図である。

【図２】図１に示す露光光学系の各構成部の配置関係を
示す斜視図である。

【図３】本発明の第２の実施例の露光光学系の概略構成
図である。

【符号の説明】

１ 棒状光源 ２ シリンドリカルミラー ３ 屈折率分布型レンズアレイ ４ 光偏向素子 ５ａ，５ｂ 投影レンズ ６ａ，６ｂ 感光体ドラム ７ 光偏向駆動回路 ８ イメージ信号発生回路 ９ａ，９ｂ ミラー

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｇ 15/04 １１１

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源と、偏向可能な複数の微小反射面が
   ライン状に設けられた光偏向素子と、前記光源から出射
   された光束を前記複数の微小反射面上にほぼ均一に照射
   する手段とを有し、前記各微小反射面の角度を画像信号
   に応じて第１および第２の角度に設定し、その反射光に
   より画像光を生成する露光光学系において、 前記第１の角度に設定された微小反射面の反射光によっ
   て生成される第１の画像光を投影する第１の投影手段
   と、 前記第２の角度に設定された微小反射面の反射光によっ
   て生成される第２の画像光を投影する第２の投影手段と
   を有することを特徴とする露光光学系。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の露光光学系において、 第１の角度に設定された微小反射面の反射光によって生
   成される第１の画像光、および第２の角度に設定された
   微小反射面の反射光によって生成される第２の画像光
   は、１つの画像信号から生成される画像光であって、そ
   れぞれポジとネガの関係にあることを特徴とする露光光
   学系。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の露光光
   学系を用いたプリンターであって、 電子写真プロセスが施される第１および第２の感光体を
   有し、 前記露光光学系によって生成された２つの異なる画像光
   を前記第１および第２の感光体にそれぞれ照射して潜像
   を形成し、該第１および第２の感光体にそれぞれ形成さ
   れた潜像をプリント画像として出力することを特徴とす
   るプリンター。