JPS6032019A - レ−ザ光を用いる記録装置 - 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】 不発明は記録すべき信号によって′Ｓ度変調されたレー
ザ光を偏向手段によって主走査方向に偏向して記録面上
に投影するようにした記録装置、将に高速プ１ｆンタと
して用いるのに好適な記録装置に関するものである。

光を信号により輝度変調し、これを記録面に投影して走
査する装置はディスプレイやプリンタにおいて用いられ
ている。とくにプリンタは電子写真装置と組合せ、高速
で高品位の記録物が得られるため、広く普及しつつある
。

記録面において光スボツ）Ｅ主走査方向に偏向するため
の偏向手段としては多面鏡（ポリゴンミラーンご回転さ
せるもの、ガルバノミラ−ｆｉ屋勤させるもの、ホログ
ラムを回転させるものなどが知られているが、回転多面
鏡を用いるものが最も一般的である。光源としてレーザ
光源を用い、このレーザ光源から放射されるレーザ光を
回転多面鏡で偏向する場合、その走査速度は回転数に比
例するため、高速走査、すなわち高速記録を行なうため
には多面鏡を相当高速で回転させる。必要があする。そ
のためモータの耐久性や多面鏡の材質などが問題となる
。走査速度を低下させることなく多面鏡の回転速度を低
くするには、一度に複数のレーザ光で走査するようにす
ればよい。実際、多面・。

鏡ではなく、ガルバノミラ−による走査でレーザ光を音
響−光変調器で変調する際、複数の周波数で弊動するこ
とによりレーザ光を分割し、かつ変調することが行なわ
れている。しかし、このような記録装置は構成が複雑で
大がかりとなり、高価１゜となる欠点がある。また、２
つのレーザ光源から放射されるレーザ光をハーフミラ−
で合成することも考えられるが、ハーフミラ−では必ず
光量のロスが生ずるから、露光エネルギーに余裕がない
場合には適用することができない。さらに、２つのレー
ザ光の光軸をある程度離し、走査記録面で合成すること
も考えられるが、この場合には多面鏡の各反射面を広く
する必要があり、回転多面鏡が大形で重くなる欠点があ
る。また、このように２つのレーザ光の光軸をある程度
傾けて合成するハシ方法は、回転速度一定で同量される
レーザ光を走１査記録面で一定速度で走査し集光する、
一般にｆθレンズと呼ばれている走査用レンズを用いる
ため歪曲収差を与えており、光軸を外れるとずれが生ず
る欠点があり、記録画像の品位が低下する欠点がある。

一方、最近ではフルカラーではないが、枠などノ色を変
える２色プリンタも開発されているが、電子写真装置と
組合せたものとして、感光体および現像器を２台ずつ設
けたもの、１つの感光体と・。

色の異なる２色のトナーを入れた１つの現像器とを組合
せたものや、１つの感光体とそれぞれ色の異なるトナー
を入れた２つの現像器とを組合せたものなどが提案され
ているが、すべて２杢のレーザ光を独立に走査する必要
があり、複雑で大形で１高価となる欠点がある。そこで
複数の多面鏡やｆθレンズを用いるもの、１つの多面鏡
で異なる面にレーザ光を入射させ、それぞれ別々の走査
用レンズを介して感光体に入射きせるもの、２つのレー
ザ光の光軸を傾けて同一面に入射させ、歪み・・を補正
する光学系を設けたものなどが提案されている。しかし
、いずれも複数の走査用レンズや補正系を設ける必要が
あるため、複雑で大形となると共に高価となる欠点があ
る。さらに波長の角なるレーザ光を用いると共に波長選
択性のあるミラーやフィルタを用いて合成、分離する方
法も提案されているが、異なる波長のレーザ光を用いる
ことは感光体の分光感度特性やコストの点で問題がある
０ 本発明の目的は、上述した従来の記録装置の欠点を除去
し、容易に高速走査が可能であると共にレーザ光の損失
もなく、構成も簡単で小形とすることができ、しかも安
価とすることができるレーザ光を用いる記録装置を提供
しようとするものである。

本発明の記録装置は、互いに直角を戊す方向に直線偏光
され、記録すべき信号によって輝度変調されたレーザ光
を放射する第１および第２のレーザ光源と、これらレー
ザ光源から放射される２つのレーザ光を合成する偏光光
合成手段と、この合成されたレーザ光を主走査方向に偏
向する偏向手段と、この偏向手段により偏向された合成
レーザ光を走査記録面で別々のスポットとして投響する
走査用レンズとを具えることを特徴とするものである。

本発明の記録装置によれば、偏向された合成光ビームを
さらに分離して２つのレーザ光を別々の走査記録面に投
影することができるが、このためには偏光光分離手段を
走査用レンズの後方に設けるだけでよいので、構成は著
しく簡単かつ小形となる。

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明するＯ第１図
は本発明のレーザ光ご用いる記録装置の一例の構成な示
すものであり、第１のレーザ光源１次へは半導体レーザ
を以って構成し、それから放射されるレーザ光は記録す
べき信号によって輝度変調されている。このように輝度
変調された第１のレーザ光ヲコリメータレンズ２により
平行光束とした後、偏光ビームスプリッタより戊る偏光
光合成手段８に入射させる。さらに第２のレーザ、光源
４を設け、記録すべき信号に応じて輝度変調された第２
のレーザ光を放射させる。この第２のレーザ光をコリメ
ータレンズ５により平行光束とした後、偏光光合成手段
８に入射させる。不発明においては、第１および第２の
レーザ光源１および４を、互いに直角方向に直線偏光さ
れたレーザ光を放射するものとする。すなわち、第１の
レーザ光は偏光光合成手段８の（社）光膜を透過する方
向に直線偏光されたものとし、第２のレーザ光は偏光膜
で反射される方向に直線偏光されたものとする。したが
って偏光光＠戊手段８からは第１および第２のレーザ光
が合成されたものが射出されることになる０後述すると
ころから明らかなように、合成された第１および第２の
レーザ光は完全に一致するのではなく、第１図の紙面に
対し垂直な方向、すなわち副走査方向に僅かにずれたも
のとなるようにする。第１図に示すように第２のレーザ
光源４と偏光光合成手段３との間にはビームを一方向に
のみ拡大するためのビームエキスパンダ６を配置する。

半導体レーザは共振器である導波路、の形状が長方体で
あり、出力窓が長方形であるため、方向によりビームの
広がる大きざが異なる。

したがって、一方のソＣ路中にビームエキスノぐンダを
挿入して走査記録面に投影される２つのビームスポット
の大きさが等しくなるようにしてしＡる。

偏光光合成手段８で合成された第１および＠２のレーザ
光を多面鏡より成る偏向手段７に入射させ、この多面鏡
を矢印で示すように回転させることによって主走査方向
に繰り返し偏向させる。偏向手段７で反射されたレーザ
光をざらにｆθレンズと呼ばれる走査用レンズ８によっ
て所定の走査記録面９上にスポットとして投影する。コ
ノ場合、第１および第２のレーザ光は副走査方向に１ラ
インピツチだけずれたものとする。

第２図は走査記録面９上に形成されるレーザ光スポット
Ｓ０およびＳ２ヲ示すものであり、これらスポットは偏
向手段７の回転に伴って矢印Ａで示す主走査方向に一定
速度で移動するようになる。

スポットＳ０およびＳ２は矢印Ｂで示す副走査方向に僅
ゐ）にずれており、偏向手段７の１つの反射面、による
偏向作用によって同時に２本のラインＬ□したがって副
走査は′ｌライン周期当り２ＸＰの距離だけ移動するよ
うにする。

本例の記録装置を、例えば電子写真装置と組合せたプリ
ンタに適用する場合には、ビットマツプと呼ばれている
メモリに記憶されている第１ラインの画像信号で第２レ
ーザ光源４から放射されるレーザ光を輝度変調すると共
に第２ラインの画像信号で第２レーザ光源４から放射さ
れるレーザ光の輝度変調する。また走査記録面９は感光
体面とし、この感光体面に順次２ラインずつレーザ光ス
ポットを照射して電子写真の手法と同様にして静電潜像
を形成し、これをトナー像に現像し、このトナー像を記
録紙へ転写する。

上述したようにして本発明によれば２本のレーザ光を同
時に偏向して同時に２本の記録ラインを描くことができ
るｏしたがって、偏向手段７として回転多面鏡を用いる
場合、従来の１本のレーザ、光で記録する場合に比べ、
解像度を同じとすると多面鏡の回転速度を■とすること
ができ、一方回転速度を同じとすると従来の場合に比べ
て解像度を２倍とすることができる。また、記録に用い
られるレーザ光のエネルギーも従来のものに比べて２倍
となるので、記録時間を同一とすると、従来の場合に比
べて１４の出力のレーザ光源で足りることになる。また
、従来と同じ出力のレーザゲＣ源を用いるとすれば記録
時間を１４とすることができる。

第３図は不発明の記録装置の他の例を示すものであるが
、第１図に示した素子と同一の素子には同じ符号を付け
て示した。不例でも２個のレーザ光源ｌおよび２から放
射される互いに直角方向に直線偏光されたレーザ光を偏
光光合成手段３で合成した後、偏向手段７に入射させて
主走査方向に岡回させて走査用レンズ８に入射させる点
は前例と同じである。不例では走査用レンズ８の後方に
偏光ビームスプリッタより収る口元光分離手段１０を配
置する。したがって第１のレーザ光はこの偏光光分離手
段１０を透過して第１の走査記録。

面９に入射し、第２のレーザ光は偏光光分離手段１０に
よって反射されて第２の走査記録面１１に入射するよう
になる。第２の走査記録面１１は走査用レンズ８に駕し
て第１走査記録面９と共役な位置に配置されている。こ
のようにして、第１および第２のレーザ光は別々の走査
記録面９および１１上に投影されることになる。本発明
では偏向手段７および走査用レンズ８は第１および第２
のレーザ光に対して共通に設けられているので、構成は
非常に簡ｍかつ小形になると共に安価となる。

本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、幾
多の変更や変形が可能である。例えば上述した実施例で
はレーザ光源として半導体レーザを用いたが、ガスレー
ザを用いることもでき、この場合にはブリュースタウィ
ンドを設けることにより互いに直角方向に直線偏光され
た２つのレーザ光を得ることができる。また、上述した
実施例では偏向手段として回゛転多面°鏡を用いたが、
ガルバノミラ−などの他の偏向手段を用いることもでき
る。さらに上述した実施例では偏光光合成手段および偏
光光分離手段としてプリズムを貼り合せた偏光ビームス
プリッタを用いたが、ガラス板上に誘電体多層膜を被着
したものを用いることもでき、この場合には構成はさら
に簡単になり、安価となる。

上述したように、本発明においては、互いに直角方向に
直線偏光された２つのレーザ光な偏光光合成手段により
合成した後、偏向手段および走査用レンズに入射させる
ようにしたため、構成は非常に簡単となり、小形となる
と共に安価となる利点がある。また、２つのレーザ光を
走査記録面上ニ副走査方向に僅かにずれたスポットとな
るように投影するようにしたため、偏向装置を従来と同
じとすると、解像度を２倍とすることができ、解像度を
従来と同じとすると偏向速度をＡとすることができる。

ざらに記録に利用できるエネルギーが２倍となるので、
記録時間を従来と同じとするとレーザ光源の出力ヲ１４
とすることができ、レーザ光源の出力を従来と同じとす
ると記録時間、・・・を偽とすることができる。また、
２色プリンタに１適用するような場合には、走査用レン
ズの後方に偏光光分離手段を設けると云った簡単な構成
によって２つのレーザ光を別々の走査記録面に投影する
ことができ、偏向ネ段および走査用レンズを共−１通に
使用することができるので、構成は著しく簡単かつ小形
となる利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるレーザ光を用いる記録装置の一例
の構成を示す線図、 第２図は同じく丈の動作を説明するために２つのレーザ
光スポットの相対位置関係を示す線図、第８図は本発明
の記録装置の池の例の構成を示す線図である。 １・・・第ル−ザ光源　２・・・コリメータレンズ８・
・・偏光光合成手段　４・・・第２レーザ光源５・・・
コリメータレンズ　６・・・ビームエキスパンダ７・・
・偏向手段　８・・・走査用レンズ９・・・走査記録面
　１１１・・・偏光光分離手段１１・・・走査記録面〇 第１図 Ｖ 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｌ　互いに直角を収す方向に直線匹光され、記録すべき
   信号によって輝度変調されたレーザ光を放射する第１お
   よび第２のレーザ光源と、これらレーザ光源から放射さ
   れる２つのレーザ光を合成する面光光合成手段と、この
   府−威されたレーザ光を主走査方向に偏向する偏向手段
   と、この扇回手段により偏向された合成レーザ光を走査
   記録面で別々のスポットとして投影する走査用レンズと
   を呉えることを特徴とするレーザ光を用いる記録装置。 λ　前記走査用レンズと記録面との間に偏光光分離手段
   を設け、−第１および第２のレーザ光源から放射される
   レーザ光を別々の走査記録面上にスポットとして投影す
   るように横取したことを特徴とする特許請求の範囲ｌ記
   載のレーザ光を用いる記録装置。