JPH09127440A - レーザ光式記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大判の記録紙に対応可能な比較的低コストな
レーザ光式記録装置を提供する。 【解決手段】 １つの感光体ユニット（例えば、Ａ２版
用のユニット）９に対して、２台のレーザユニット（例
えば、Ａ４版用のユニット）７ａ，７ｂを配置した。感
光体ユニットの主走査方向の１ラスタ分（Ｘ〜Ｚ間）
は、第１レーザユニット７ａがＸ〜Ｙ間を走査し、第２
レーザユニット７ｂがＹ〜Ｚ間を走査するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ光式記録装
置に関し、特に比較的大サイズの被記録媒体に画像デー
タを出力するレーザ光式記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディジタルデータの出力装置として、レ
ーザ方式，ＬＥＤ方式，熱転写方式，ペン方式，静電方
式，インクジェット方式など各種方式が提案され、実用
化されている。

【０００３】従来、特に大判（例えば、Ａ２判以上のサ
イズ）の記録装置の市場においては、ペン方式，静電方
式が中心であった。

【０００４】ところが、近年になって出力データが線画
中心の図面出力からグラフィック等の画像データ出力に
移行しつつあり、その結果、前述のペン方式の市場は減
少してきた。又、記録装置の製造コスト及びランニング
コストなどの条件により、前述の静電方式はインクジェ
ット方式やＬＥＤ方式に市場を奪われつつある。

【０００５】しかし、前記インクジェット方式，ＬＥＤ
方式においても種々の問題をかかえている。

【０００６】即ち、インクジェット方式はカラー化の対
応は容易であるものの、印字速度が遅く（Ａ４判の一枚
の出力に数分を要する）、この印字速度を高めるには、
インクジェット方式の基本性能に関わる多くの問題点を
解決する必要がある。また、インクジェット方式の画質
の面では、階調性に限界がある。

【０００７】また、前記ＬＥＤ方式における最大の問題
点は、一列に配列された数千個のＬＥＤの発光量を所定
範囲内に納めることが困難であり（発光量の製造上のバ
ラツキは±３０％が標準である）、その結果、このバラ
ツキが画質に与える影響が大きいことである。更に、Ｌ
ＥＤ方式は、ＬＥＤを点滅制御して画像形成する制御方
式であるため、階調性に限界があり、この点も大きな問
題点となっている。

【０００８】かかるインクジェット方式及びＬＥＤ方式
の持つ問題点を解決する手段としてレーザ光方式があ
り、該レーザ光方式の記録装置は、標準サイズ（例え
ば、Ａ３判以下のサイズ）の分野では、量産効果により
比較的低コストで市場に提供されている。

【０００９】ここで、従来の標準サイズのレーザ光式記
録装置の概略構成を図６に基づいて説明する。

【００１０】図６は従来のレーザユニットと感光体ドラ
ムとの関係を示す図である。図６において、レーザ光検
出回路により検出されたＢＤ（Beam Detect ）信号のタ
イミングに基づいて画像開始タイミングが決定され、開
始画像位置Ｐの画像データを画像メモリより読み出し、
そのデータによりレーザ光偏調をする。この作業を位置
Ｑまで実行すれば１ラスタ画像が形成される。この時、
点Ｐから点Ｑまでのレーザ光の移動は回転ミラーが矢印
の方向に回転することにより実行される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、大判
（例えば、Ａ２判以上のサイズ）のレーザ光方式の記録
装置を実現するには、対応可能な半導体レーザ自体の入
手が困難であり、また、結像レンズや回転ミラー等の光
学系部品の精度に多くの困難さがあり、これらの困難さ
を解決すると全て記録装置の製造コスト上昇の要因とな
る。

【００１２】そこで、本発明の目的は、大判の記録紙に
対応可能な比較的低コストなレーザ光式記録装置を提供
することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１記載の発明は、レーザ光源と、該レーザ光源
から出射されるレーザ光を偏向する回転ミラーと、該回
転ミラーにより偏向されたレーザ光を検出するレーザ光
検出手段とを備えたレーザユニットと、該レーザユニッ
トから出射されるレーザ光により画像を形成する感光体
ユニットとを備えてなるレーザ光式記録装置において、
前記１つの感光体ユニットに対し、主走査方向に複数の
前記レーザユニットを配置したことを特徴とする。

【００１４】請求項１記載の発明によれば、１つの感光
体ユニットに対し、複数のレーザユニットが配置され、
例えばＡ２サイズ（４２０ｍｍ×５９４ｍｍ）の場合
は、２台のレーザユニット（例えば、Ａ４版用）を用意
し、それぞれ４２０÷２＝２１０ｍｍの範囲を各レーザ
ユニットで走査する。このようにすれば、量産効果によ
り安価になっている標準サイズ（Ａ４サイズ用）のレー
ザユニットの使用が可能となる。

【００１５】また、請求項２記載の発明は、前記複数の
レーザユニットは、それぞれのレーザユニットに備えら
れたレーザ光検出手段の検出タイミングに基きレーザ出
力タイミングを決定するレーザ出力タイミング制御手段
を備えたことを特徴とする。

【００１６】請求項２記載の発明によれば、レーザ光検
出手段が実際に出射されたレーザ光を検出し、このレー
ザ光の検出タイミングに応じてレーザ光の出力タイミン
グを決定するので、正確なタイミングでレーザ光が出射
される。

【００１７】また、請求項３記載の発明は、前記複数の
レーザユニットにおける前記感光体ユニットに対するレ
ーザ走査方向は、同一方向であることを特徴とする。

【００１８】請求項３記載の発明によれば、例えば２台
のレーザユニットのレーザ走査方向が同一なので、同一
構成（機械的構成および電気的構成）のレーザユニット
を使用できる。

【００１９】また、請求項４記載の発明は、各レーザユ
ニットのレーザ光は、画像メモリ上に展開され、且つ予
め定められた各画像メモリ領域のデータ値に基づいて光
偏調されて照射されることを特徴とする。

【００２０】請求項４記載の発明によれば、例えば図４
（Ａ），（Ｂ）に示すように、１ラスタを画像メモリ上
に一直線に展開し、その展開アドレスを指定するだけで
１ラスタ分の画像出力とすることができるので、画像出
力について単純な制御とすることができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明のレーザ光式記録装
置を図示の実施形態例に基づいて説明する。

【００２２】図１は本実施形態例の内部構成図であり、
図２はレーザユニットと感光体ドラムとの配置関係を示
す平面図である。

【００２３】先ず、図２に基いてレーザユニット７ａ，
７ｂと感光体ドラム９との配置関係を説明する。

【００２４】図２に示すように、例えばＡ２判用の感光
体ドラム９の走査方向に平行に２台の第１，第２レーザ
ユニット７ａ，７ｂが配置されている。ここに、第１レ
ーザユニット７ａと第２レーザユニット７ｂとは同一構
成であるので、第１レーザユニット７ａの構成を説明
し、第２レーザユニット７ｂの構成の説明は省略する。

【００２５】第１レーザユニット７ａは、レーザ光源７
１ａと、該レーザ光源７１ａからの出射光を結像するレ
ンズ７２ａと、レーザ光を走査用に偏向するポリゴンミ
ラー７３ａと、該ポリゴンミラー７３ａを回転制御する
ポリゴンモータ駆動ドライバ７４ａと、該ポリゴンミラ
ー７３ａで反射されたレーザ光を感光体ドラム９上に結
像するレンズ７５ａとを備え、感光体ドラム９の近傍に
はポリゴンミラー７３ａからのレーザ光を検出するレー
ザ光検出部７６ａが配置されている。レーザ光源７１ａ
とポリゴンモータ駆動ドライバ７４ａと、レーザ光検出
部７６ａとはそれぞれ制御コントローラ３に接続されて
いる。

【００２６】図１において、ホストコンピュータ又は原
稿スキャナからなる外部装置１から印刷用の画像データ
が、通信ケーブル２を介して本レーザ光式記録装置の制
御コントローラ３（図２参照。後述する）に入力され
る。前記画像データのデータフォーマットは所定のラス
タデータである。

【００２７】この画像データは、制御コントローラ３に
おいて印刷可能な画像に展開される。そして、制御コン
トローラ３の制御の下に、印刷開始可能状態のタイミン
グで、予め用紙がセットされているカセット４から給紙
ローラ５の回転駆動により用紙が給紙され、レジストロ
ーラ６へ送り出される。

【００２８】また、２台のレーザユニット７ａ，７ｂに
それぞれ内蔵されたポリゴンモータ（図示せず）が回転
され、レーザ出力が行なわれ、光量補正及びポリゴンモ
ータの回転タイミング補正が実行されて印刷開始前の準
備が行なわれる。

【００２９】更に、制御コントローラ３により、定着ロ
ーラ８の温度制御，感光体ドラム９の回転駆動（矢印方
向），クリーニングロール１１や帯電ロール１２や現像
ロール１３や転写ロール１４の回転制御，図示しない各
種センサ，制御クラッチ類，スイッチ類の入出力制御が
符号Ａ，Ｂに示す入出力ポートにより実行される。

【００３０】所定の準備が終了すると、制御コントロー
ラ３の制御の下に、画像データバッファメモリ２４（図
３参照）上に展開された画像データが、第１，第２レー
ザユニット７ａ，７ｂのレーザ駆動部へ所定のタイミン
グでシリアル出力として送信される。これらのレーザ出
力光は、第１，第２レーザユニット７ａ，７ｂより矢印
Ｃ方向に出力され、ミラー１４で反射されて感光体ドラ
ム９上に入射される。ここに、感光体ドラム９は矢印Ｄ
方向に回転駆動されているので、帯電ロール１２により
表面上に均一帯電され、その均一電位は、前記レーザ出
力光により画像データに対応した部分の電位が放電され
潜像が形成される。

【００３１】これ以降のプロセスは既存の複写機等のプ
ロセスと全く同等である。

【００３２】次に、図３に基づいて前述の画像データの
展開及びレーザユニットの制御について説明する。

【００３３】外部装置１から送信された画像データは、
回線２を介して通信バッファ２１により受信される。こ
の受信データはＣＰＵ２２で解読され（ＣＰＵ２２の動
作は、全てプログラムメモリ・ワークメモリ２３にスト
アされたプログラムに従って実行される）、その解読内
容に従って画像データ展開処理回路２７により、図４に
示す画像データに展開され（後述する）、画像データバ
ッファメモリ２４にストアされる。

【００３４】なお、図示しないハードディスク等の大容
量メモリに、受信した画像データを蓄積することによ
り、外部装置１の接続無しに蓄積データを出力すること
も勿論可能であり、また、この蓄積データとして受信し
たデータのままで蓄積すること、或いは画像データに展
開した後のデータとして蓄積することも可能であり、更
にはこの中間データとして蓄積（ファイル）することも
可能である。これらは本装置のメモリ容量の面と、画像
データ出力要求から出力終了までの時間の面との関係で
あり、これらは本装置の操作者の選択が可能な構成にさ
れている。

【００３５】また、前述の画像データの展開と並行して
印刷を開始するための制御が実行される。

【００３６】先ず、Ｉ／Ｏ制御部２５からポリゴンモー
タ駆動信号ａ，ｂが出力され、ポリゴンモータの回転が
開始される。このポリゴンモータ駆動信号ａ，ｂにより
ポリゴンモータ駆動ドライバ７４ａ，７４ｂは各モータ
を、そのドライバに内蔵されているＰＬＬ（フェィズド
・ロック・ループ）制御回路により所定の回転速度に制
御し、各々のドライバの回転情報はポリゴン回転信号
ｃ，ｄとしてＩ／Ｏ制御部２５に取り込まれる。又、上
記ポリゴン回転信号ｃ，ｄ間に速度差が所定値以上ある
場合には、ポリゴン回転信号ｄ側が補正信号により補正
される。

【００３７】このようにしてポリゴンモータ速度が所定
の回転速度に制御された時点より、画像データ出力制御
回路２６からのレーザ出力信号ｅ，ｆに基づいて第１，
第２レーザユニット７ａ，７ｂからレーザ光が出力され
る。このレーザ光出力は第１，第２レーザ光検出部７６
ａ，７６ｂ（図２参照）により検出され、レーザ光検出
信号ｇ，ｈとして画像データ出力制御回路２６に入力さ
れる。このレーザ光検出信号ｇ，ｈによりレーザ光の位
置および速度が検出され出力タイミングが設定され、ポ
リゴンモータとの同期調整が行なわれる。

【００３８】又、以上の準備と並行し、Ｉ／Ｏ制御部２
５により前記図１において説明した各部の制御が実行さ
れる。

【００３９】印刷される用紙はカセット４（図１参照）
から給紙され、レジストローラ６の位置にて待機してい
る。前述の画像出力の準備が完了した時に、画像データ
バッファメモリ２４の画像データは画像データ出力制御
回路２６より、レーザ光として偏調され出力される。

【００４０】次に、図４および図５に基づいて画像デー
タと印刷までのタイミングを説明する。

【００４１】画像データは図４（Ａ）に示す構造で画像
データバッファメモリ２４上に展開されている。このた
め、図４（Ａ）におけるアドレスＸ〜（Ｙ−１）の画像
データを図４（Ｂ）に示す画像出力の左側（図２におけ
る感光体ドラム９の向かって左側）に、アドレスＹ〜Ｚ
の画像データを右側（図２における感光体ドラム９の向
かって右側）に各々出力することになる。このアドレス
Ｘ〜Ｚまでを１ラスタと表現すればアドレスＸ′〜
（Ｙ′−１），Ｙ′〜Ｚ′が次のラスタ出力であり、こ
れを繰り返すことにより全画像が出力される。

【００４２】図５は、第１，第２レーザ光検出部７６
ａ，７６ｂ（図２参照）が検出したレーザ光検出信号
（ＢＤ）に基づき、最初のデータを出力するタイミング
を示した図である。即ち、第１レーザユニット７ａの第
１レーザ光検出信号BD-A1 に基づきレーザ偏調出力Ｘ〜
（Ｙ−１）が出力され、第２レーザユニット７ｂの第１
レーザ光検出信号BD-B1 に基づきレーザ偏調出力Ｙ〜Ｚ
が出力される。以上のようにして第１ラスタ目の画像デ
ータ出力がされる。同様に、第１レーザユニット７ａの
第２レーザ光検出信号BD-A2 に基づきレーザ偏調出力Ｘ
´〜（Ｙ´−１）が出力され、第２レーザユニット７ｂ
の第２レーザ光検出信号BD-B2 に基づきレーザ偏調出力
Ｙ´〜Ｚ´が出力される。以上のようにして第２ラスタ
目の画像データ出力がされる。第３ラスタ目の画像デー
タ出力も同様に行われる。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように各請求項記載の発明
によれば、１つの感光体ユニットに対し、複数のレーザ
ユニットを配置したので（例えば標準のレーザユニット
（例えば、Ａ４サイズ用）を２台、Ａ２サイズ用の感光
体ユニットの主走査方向に並設した）、大判サイズの感
光体ユニットに対して小型のレーザユニット（標準のレ
ーザユニット）を組み合わせて静電潜像を形成すること
ができる。

【００４４】また、複数のレーザユニットは、それぞれ
のレーザユニットに備えられたレーザ光検出手段の検出
タイミングに基きレーザ出力タイミングを決定するレー
ザ出力タイミング制御手段を備えたので、大判の感光体
ユニットに切れ目のない静電潜像を形成することができ
る。

【００４５】また、複数のレーザユニットにおける感光
体ユニットに対するレーザ走査方向は、同一方向である
ので、同一構成のレーザユニットを並設して使用するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態例の内部構成図である。

【図２】同実施形態例の感光体ドラムとレーザユニット
の配置関係を示す図である。

【図３】同実施形態例における制御コントローラのブロ
ック図である。

【図４】（Ａ）は画像メモリの構造を示す図であり、
（Ｂ）は画像出力を示す図である。

【図５】レーザ光の検出タイミングとレーザ光の偏調出
力タイミングを示す図である。

【図６】従来の感光体ドラムとレーザユニットとの関係
を示す図である。

【符号の説明】

１ 外部装置 ３ 制御コントローラ（レーザ出力タイミング制御手
段） ７ａ，７ｂ レーザユニット ９ 感光体ドラム（感光体ユニット） ２１ 通信バッファ ２４ 画像データバッファメモリ（画像メモリ） ２５ Ｉ／Ｏ制御部 ２６ 画像データ出力制御回路 ７１ａ，７１ｂ レーザ光源 ７３ａ，７３ｂ ポリゴンミラー ７６ａ，７６ｂ レーザ光検出部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザ光源と、該レーザ光源から出射さ
   れるレーザ光を偏向する回転ミラーと、該回転ミラーに
   より偏向されたレーザ光を検出するレーザ光検出手段と
   を備えたレーザユニットと、該レーザユニットから出射
   されるレーザ光により画像を形成する感光体ユニットと
   を備えてなるレーザ光式記録装置において、 前記１つの感光体ユニットに対し、主走査方向に複数の
   前記レーザユニットを配置したことを特徴とするレーザ
   光式記録装置。
2. 【請求項２】 前記複数のレーザユニットは、それぞれ
   のレーザユニットに備えられたレーザ光検出手段の検出
   タイミングに基きレーザ出力タイミングを決定するレー
   ザ出力タイミング制御手段を備えたことを特徴とする請
   求項１記載のレーザ光式記録装置。
3. 【請求項３】 前記複数のレーザユニットにおける感光
   体ユニットに対するレーザ走査方向は、同一方向である
   ことを特徴とする請求項１記載のレーザ光式記録装置。
4. 【請求項４】 各レーザユニットのレーザ光は、画像メ
   モリ上に展開され、且つ予め定められた各画像メモリ領
   域のデータ値に基づいて光偏調されて照射されることを
   特徴とする請求項１記載のレーザ光式記録装置。