JPS6180121A - 光ビ−ム記録装置 - 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】 〔座業上の４−１ｊ用分野〕 この分明ｄ゛、会１１女ｌイレー廿ビームフ″１１ンタ
邦の記録媒体上に画像を記録する光ビーム記録装置に関
するもので、更に詳細には、光ビームを情報部−シに、
しり変、ａ、；＋　Ｌ、て記録媒体上に露光し、上記光
ビームで露光された領域あるいは光ビームで露光されな
かった領域を顕像化すると共に、その画像讃度の変更を
１１１能にする光ビーム記録装置に関するものである。

〔従来の技１ｉＩＩ　） 従来のこのｆＪｉ装置として、第１３図ないし第１５図
に示すように、第１及び第２の半導体レーザ（１１、（
２）からの光ビームをそれぞれコリメートレンズ（３）
、（４）によりコリメートした後、そのコリメート光を
ハーフミラ−又は偏光ビームスプリッタ（５）に照射し
、（７かる後、／リンダーレンズ（６）を介して高速１
ｆｆｉ！１転づるポリコンミラー（７）に照射し、この
ポリコンミノ−（７）により偏向された光ビームを結像
レンダ（８１及びンリンダーレンス（９）を介して感光
体ドラム（１０）の同一位置に照射して、感光体ドラム
朋の軸方向にａう止定ｉｕ及び感光体ドラム（１０１の
回転方向に１１）う副走査（１２）の結像スポットを得
られるよイにしたものが知られており、そして、プリン
ト濃度に階調性を持たせるために、ビーム径を変更させ
るようにしたものが公知とされている（特開昭５７−１
６４７５９号公報、特開昭５７−１７１３８５７号公報
参照）１、この場合、第１及び第２の半導体レーザ（１
）、（２）からＯヒ−ム（１５１％（１６）は、コリメ
ートレンズ（３）、（４）からの出射直径（ｄｌ）、（
ｄ２）が異なるため、感光体ドラムａα上での結像スポ
ット径（ＤＩ）、（Ｄ２）は以下のように異なる。すな
わち、なる関係を持つ。

ここで、ｆはシリンダレンズ＋６１、＋９１とＭ’レン
ズ（８）の合成焦点距離、λは光の波長である。

よって、感光体ドラムＣＩＩ上で小さなスポット径（Ｄ
＋八（Ｄ２）を得るためＶこは、大きな入射ビーム径（
ｄｌ）、（ｄ２）が必要となる。具体的には、例えば第
１６図及び第１７図に示すよつに、第１の半導体レーザ
（１）による結像スポット（１３の面積（Ｓｔ）と、第
２０半導体レーザ（２）による露光スポット（１４１の
面積（Ｓ２）の比を、 Ｓｔ　：　５ｚ＝１　：　２ として、プリント濃度に階調性を持たせるとすると、ビ
ーム径（Ｄυと（Ｄ２）の関係は、Ｄ＋　：　Ｄ２＝１
　：　ｌ’ｚ なる関係があり、したがって、ポリゴンミラー面に入る
前のビーム径（ｄｌ）は（ｄ２）に対して６　倍大きく
する必要がある。

し’；：’、明が解決しようとする問題点〕」−記のよ
うに、感光体ドラム等の記録媒体上で小さなスポット径
を得るためには、大きな入射ビーム径が必要となるため
、ポリゴンミラーで光のケラレなく光を振るには、大き
なミラー面が必要となる。したがって、ポリコンミラー
の回転用モータの負荷が大きくなり、ポリゴンミラーの
高速回’ｋが困難にブ、Ｃると共に、高速での光の走ｉ
が不可能になるという欠点があった。また、この問題を
Ｊｉ＋’＋’＝決するために必要以下のポリゴン径にす
ると、で ヒーｌ−ｉｓケラレ督散乱し、感材面上でのスポットが
大きくなったり、フレアーを生じたりする原因となるな
どの不都合が生じていた。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、上記問題を解決することを企図してなされ
たもので、上記技術的課題を解決する手段として、光ビ
ームを情報信号によシ変調して記録媒体上に露光し、上
記光ビームで露光さｉ’（　ｌｃ槍域あるいは光ビーム
て露光されなかった領域を押滓化する光ビーム記録装置
において、如像化される露光領域の大きさに厄じて上記
記録媒体上の結像スポットの形を副走賢方向のみｏｌ’
　ｆとすることを特徴とする光ビーｌ、記録装置を提供
しようとすめものである。

〔作用〕

上記の技前的Ｔ段は以下のように作用する。

光ビーム記録装置において、高速化のために複数本の光
ビームを記録奴体の同一位置Ｖこ照射する隙、上記光ビ
ームのうちの一万を選択的に結像させることにより止定
う〒方向の結像スポットの径を１−Ｉ　　Ｌ　Ｉ　　　
ｌ−１１１＝ｂ　：、＜　−ｔ；　ｒ、、：Ｉ　／７Ｎ
　ｘＪ７φフッ”）　Ｌ　ハ５ｊＣＪ＋　Ｍ）−ｆｖる
ような露光領域を得るようにすることにより、ポリコン
ミラーのミラー面を大きくすることなく、装置の小型化
が図れ、かつ、高速に走査が可能となる、。

〔実施例〕

以−１・にこの冗明の実施例を図面に基づいて詳細に１
ｊｉｓ、明」−る。

弔１図はこの発明の光ビーム記録装置の構造を示す４１
チ略平而ｂ ものである。

この発明の光ビーム記録装置は、従来の九ビーム記録装
置＜！−はぼ同様に、第１の半導体レーザ２］／及び第
２の）１′専体レーザ（２）からの光ビームをそれぞ７
（　、：Ｊリメートレンズ８勾、コリメートレンス達１
９ヲ介して入１’４Ｊするハーフミラ−又は偏光ビーム
ス７”Ｊツタ−翰と、このハーフミラ−又は偏光ビーム
スシリツタ−四に照射された光ビームをシリンダーし・
ンズ冑を介して照射するポリゴンミラー勿と、・二のＩ
（リコンミラ−（社）にて照射された光ビー１、６−　
＋’ｆ４６　〃シー株τあふノ１に骨休トラム田に露光
結像するための結載レンズ（ハ）及びンリンダーレンス
翰とて構成されている。そして、この発明の光ビーム記
録装置の第１及び第２の半導体レーザｅυ、に）からの
光ビームＶこより感光体ドラム９０の軸方向に沿う止定
食０１）と感光体ドラム（ト）の回転方向に沿う副走賢
６２の結像スポットが得られるようになっている。この
場合、この発明の光ビーム装置において、第１及び第２
の半導体レーザＱυ、鏝からのコリメートレンズ部翰、
コリメートレンズ（財）通過後の主ｋＷ方向のビーム径
（ｄｌｓ）、　（ｄ２ｓ）は、ｄｌｓキｄ２ｓの関係に
あり、また、コリメートレンズ部（ハ）、コリメートレ
ンズφ１を通過したコリメート光の副走介カゴ司のビー
ム径（ｄ＋ｃ）、（ｄｚｃ）はｃｔｌｃ＞　ｄ２．の関
係を持っている。そのため、上記コリメートレンズ部（
２）は、９１１えは第４図及び第５図に示すようなコリ
メートレンズ０１）と＞＋１及び第２のシリンダーレン
ズ（４の、（ト）とを有する組合せレンズ群で構成され
ている。この場合、第ｌの７リンターレンズｈｓと第２
の゛／リンターレンズｉ３の焦点距離比ｆ１：ｆ２は、
ｄ１ｃ’　ｄｌ’ｃ　”　ｆ２　：　ｆｌ　　であり、
主走査方向のビーム径ｄ１ｓを変えることなく、副走査
方向のビーム径を変更することができる。なお、ｄｌｃ
は９３２のシリンダーレンズＯ１の記録媒体側の副走査
方向のビーム径であ、ｊ）、　　ｄ／ｃは第１の７リン
ダーレンズ（Ｉ４の半導体レーザ側の副走査方向のビー
ム径である。

一方、上記コリメートレンズ■、（財）から出たビーム
径（ｄ＋ａ）、（ｄｔａλ（ｄＩｃ）及び（ｄｚｃ）と
感光体ドラム（至）面上の結１破スポット径（ＤＩ　ｇ
　）、（ＤｚＢ）、（Ｄｒｃ）、０２ｃ）との間には以
下のような関係がある。すなわち、なる関係がある。こ
こで、第１の半導体レーザｅすによる結像スポットの面
積Ｓ１と、第２の半導体レーザ（資）による結像スポッ
トの面積Ｓ２の比を、Ｓｌ：８２＝Ｌ：２ として、プリン１度に階調性を持たせるとすると、従来
の光ビーム記録装置では、第１６図に示し／ζように、
ビーム径（Ｄ、）、（Ｄ２）の関係を、Ｄ、：Ｄ、＝ｌ
　　二　１ｍ として面積比を変えていたため、ポリゴンミラー面に入
射する前のビーム径（ｄυは（ｄ２）に対して５倍大き
くなっていたが、この発明の光ビーム記録装置ｇでは、
第３図に示すように、 Ｄ簾ｓ”Ｄ２３＋Ｄ＋ｃ＝Ｄ２ｃ とするため、ポリゴンミラー面への入射ビーム径は、主
走査方向では、ｄ＋ａ　＝　ｄ２Ｂとなり、また、副走
五方向ではｄ、ｃ：　２　ｄｚｃとなる。

ここで、ポリゴンミラーの直径φは、主走査方向のビー
ム径に基づいて公知の以下の式により定められる。すな
わち、 なる関係となる。ここで、ｄはポリゴンミラーへの入射
ヒー（（η、ｎはポリゴンミラーの面数、θはビームの
有効振れ角である。

したがって、主走査方向めビーム径が大きくなるほどポ
リコンミラー径は大きくなり、高速回転が困φＩＣにな
るが、この発明の光ヒート記録装置ては、上述のように
、ａｌｓ　＝　（１２ｓであるため、ポリコンミラー径
は、第１あるいは第２のいずれの半導体レーザｅｐ１（
４）からの露光ビームが選択されても、同一直径でビー
ムのケラレがなくなる。したがつ（、上記第１の半導体
レーザ？υと第２の半導体レーＩＩ（４）のμ゛１−、
光を図示しない切換手段によって選択的に露光すること
により、第３図及び第６図に示すように、第１及び第２
の半導体レーザｅυ、弼からの゛感光体ドラム面での異
なる光ｈト分布が得られ、これらを・選択的に露光する
ことにより、Ｃ度に階調性を持たせることができる。

なお、上記大施例では、ポリゴンミラー勾に入射するビ
ーム径を副走査方向にのみ拡大する手段トシて、コリメ
ートレンズ０ηと第１及び第２０／リンターレンズ５＋
３．１４３の組合せレンズにてコリメートレンズ部脅を
構成する場合について説明したが、必ずしも上記組合せ
レンズに限定されるものではなく、例えば、第７図及び
第８図に示すように、コリメートレンズ０（ｌと凹型及
び凸型シリンダーレンス鵠、（ハ）とて＋４成すること
ができ、また、第９図及び第１０図に示すように、コリ
メートレンズ０１）と三角プリズム（ト）とで構成する
こともできる。更には、第１１１８Ｉ及び第１２図に示
すように、射光の広がり角が、 （主走査方向の広がり角）°（副走査方向の広〃ユυ角
）＝（ポリコンミラーに入射するビームの１走ｉ方向の
径）：（ポリゴンミラーに入射するビームの副走査方向
の径） とする特性を有する半導体レーザＩ４′りを使用するこ
とにより、制量ｉ方向の入射ビーム径を拡大することが
できる。

なお、この発明の光ビーム記録装置は、光ビームを情報
信号により変調して記録媒体上に露光し、光ビームで露
光された領域を顕像化する光ビーム記録装置、あゐいは
、光ビームで露光されなかった領域を顕像化する光ビー
ム記録装置のむ・すれにも使用できるものである。

〔発明の効果〕

以上に説明しｌこように、この発明の光ビーム記録装置
によれば、光ビームにより顕像化される露光領域の大き
さに応じて記録媒体上の結像スポ゛ノドの形を副走査方
向のみ可変とし、主走査方向の結像スポットのイηを同
一とするため、ポリコンミラーの径を大きくすることな
く、記録媒体上の露光領域を変化してプリント濃度の変
更を可能にすることができ、しかも、高速の光量を可能
な光ヒ゛−ム記録装置を提供することができるなとの優
れた効果が得られるので、その利用価値は顕著である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の光ビーム記録装置の概略平面図、第
２図はその概略側面図、第３図（ａｌ、（ｂｌ、（ｃｌ
はヤれぞれこの発明の光ビーム記録装置で得られた結像
スポット、その主走査方向及び副走査方向の光量分布図
、第４図はこの発明におけるコリメートレンズ部の第一
実施例を示す概略側面図、第５図はその概略平面図、第
６図は複数の光ビームの結像スポットを示す説明図、第
７図はこの発明におけるコリメートレンズ部の第二実施
例を示す概略側面図、第８図はその概略平面図、第９図
はこの発明におけるコリメートレンズ部の第三実施例を
示す概略側面図、第１０図はその概略平面図、第１１図
は副走査方向の入射ビーｌ、径を拡大する別の実施例を
示す概略側面図、第１２図はその概略平面図、第１３図
は従来の光ビーム記録装置の構造を示す概略斜視図、第
１４図及び第１５図はそれぞれその概略平面図及びその
概略側面図、第１６図（ａｔ、（ｂｌ、（Ｃ１はそれぞ
れ従来の光ビーム記録装置で得られた結像スポットその
主走査方向及び副走査方向の光量分布図、第１７図は従
来の光ビーム記録装置における複数の光ビームの結像ス
ポットを示す説明図である。 （４・１号説明） ン〃・・・・・・第１の半導体レーザ ＠・・・・・・第２の半導体レーザ （４）・・・・・・コリメートレンズ部イ９・・・・・
・コリメートレンズ （イ）・・・・・・ハーフミラ−又は偏光ビームスブリ
ツタ曽・・・・・・ンリンダーレンズ （ハ）・・・・・・ポリコンミラー　■・・・・・・結
像レンズ（ハ）・・・・・・／リンターレンズ …・・・・・・感光体ドラム（記録媒体）０υ・・・・
・・主走査方向　　　０２・・・・・・副走査方向（！
υ・・・・・・コリノートレンズ （１か・・・・・第１のンリンダーレンス（ｌｉ・・・
・・・第２の／リンターレンスｉ−９・・・・・・凹型
ンリンダーレンズＯ→・・・・・・凸型／リンダ−レン
ズ０〜・・・・・・三角プリズム　　リη・・・・・・
半導体レーザ１′１ｊ許出願人　　富士ゼロックス株式
会社代理°人　弁理士　中　杓　智廣 同　　同　成瀬勝夫 第３図 （Ｑ）　　　　　（ｂ） 第６図 第７図 第８図 第９図 第１０図 第１１図 第１２図 Ｆ１ 第１３図 ｐ 第１４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）光ビームを情報信号により変調して記録媒体上に
   露光し、上記光ビームで露光された領域あるいは光ビー
   ムで露光されなかつた領域を顕像化する光ビーム記録装
   置において、顕像化される露光領域の大きさに応じて上
   記記録媒体上の結像スポットの形を副走査方向のみ可変
   とすることを特徴とする光ビーム記録装置。
2. （２）複数本の光ビームを記録媒体の同一位置に照射す
   る際、上記光ビームのうちの一方を選択的に結像させる
   ことにより主走査方向の結像スポットの径を同一とし、
   副走査方向の結像スポットの径が異なるような露光領域
   を得ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光
   ビーム記録装置。