JP4098918B2 - Image recording device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像記録装置及び光ファイバーに関し、詳しくは、光ファイバーを用いて記録媒体に光ビームを案内し、この光ビームと前記記録媒体との相対移動により、前記光ビームを前記記録媒体に対して主走査及び副走査することによって画像を記録する画像記録装置と、この画像記録装置に使用される光ファイバーに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、レーザー等の光源から出力された光ビームを光ファイバーに結合し、その出射光をレンズにより集光し、その外周面に記録媒体が装着されたドラムを主走査方向に回転させながら、集光された光ビームを主走査方向と交差する副走査方向に走査させることで、その焦点位置に配置された記録媒体上に画像を記録する画像記録装置が知られており、例えば、WO97/27065には、赤外線レーザーに接続された光ファイバイーアレイからの出射光をテレセントリックレンズ光学系でドラム上に結像させ画像を記録する画像記録装置が提案されている。これら画像記録装置においては、断面形状が円形のコアを有するコア/クラッド構造の一般的な光ファイバーが使用されている。このような円形のコアを有する光ファイバーの出射光のプロファイルは円形であり、記録材料上を走査するビームのスポット形状も同様に円形となる。
【0003】
上記のような画像記録装置では、光強度が幅方向で略一定で光量の増減による線幅、網点率の変動が少なく、安定して良好な画像を得ることができるため、走査ビームのスポット形状は円形よりも矩形等である方が望ましい。
【0004】
矩形状の走査ビームスポットは、例えば、ブロードエリア型の半導体レーザのように出射光のプロファイルが矩形形状の半導体を光源として用いることによっても得ることができる。ブロードエリア型の半導体レーザは高出力であり、ヒートモード型感光記録材料への画像記録のように高出力の光源が必要とされる用途に有用である。しかしながら、高出力であるために発熱も多くアレイ化した場合に冷却が難しくなる。また、半導体レーザを走査ビームの出力源として画像記録装置の光学ユニットの中に組込んだ場合には、故障した際に新しいレーザーとの交換が面倒になるという問題がある。
【0005】
また、特開平7−276701号公報には、出力端部が上下両端に平面を有する形状に形成された光ファイバーから出力されたレーザー光により記録を行う画像記録装置が提案されている。この発明は光ファイバーの出力側の端部を上下両端に平面を有する形状とすることで輪郭に凹凸の無い画素を得ることを目的とするものである。しかしながら、円筒状のファイバーが途中で拉げられた外形の光ファイバーが図面に描かれているのみで、光ファイバーの材料、屈折率、構造は明確にされておらず、この装置では均一な屈折率を有する単一組成の光ファイバーが使用されていると考えざるを得ない。このような光ファイバーでは光伝搬損失が大きくなり、光ビームの利用効率が著しく低下するという問題がある。また、途中で拉げられた形状の光ファイバーは生産性や再現性が悪く製造が困難であるという問題もある。
【0006】
以上のように、光ファイバーを用いて、そのスポット形状が矩形状である走査ビームを得ることができる画像記録装置で、実用化できるものはいまだ得られていないのが現状である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記画像記録装置における従来技術の問題に鑑みなされたものであり、本発明の目的は、光量や記録材料の感度等が変動しても安定して良好な画像を得ることができ、伝搬損失が少なく作製が容易で実用化が可能な画像記録装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討を行った結果、下記手段により上記課題が解決されることを見出した。
すなわち、請求項1に記載の本発明の画像記録装置は、光ファイバーを用いて記録媒体に光ビームを案内し、該光ビームと前記記録媒体との相対移動により、前記光ビームを前記記録媒体に対して主走査及び副走査することによって画像を記録する画像記録装置であって、画像データに応じて変調された光ビームを出射する光源と、入射部側が前記光源と光結合され、前記光ビームの光軸方向と交差する方向の断面形状が少なくとも入射部と出射部とで平行な2辺を有する形状に形成されたコアと、該コアを被覆するクラッドとを備えた光ファイバーと、前記光ファイバーの出射部から出射された光ビームを、主走査方向に積分した強度分布が略矩形状となるように方向付けして、前記記録媒体上に結像する結像レンズと、を備えたことを特徴とする。
請求項1に記載の発明によれば、光源と光結合された光ファイバーのコアを、光ビームの光軸方向と交差する方向の断面形状が少なくとも入射部と出射部とで平行な2辺を有する形状に形成されたコアとしたことにより、光強度が幅方向で略一定で、光量や記録材料の感度等が変動しても、線幅、網点率の変動が少なく、安定して良好な画像を得ることができる。
【0009】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記光源が、ブロードエリア型の半導体レーザであることを特徴とする。
請求項2に記載の発明のように、ブロードエリア型の半導体レーザを用いたことにより高出力の光ビームを得ることができる。また、ブロードエリア型の半導体レーザは、出射光のプロファイルが矩形状であることから、平行な2辺を有する形状に形成されたコア断面を有する光ファイバーへの入射効率が良くなる。
【0011】
請求項3に記載の画像記録装置は、光ファイバーを用いて記録媒体に光ビームを案内し、該光ビームと前記記録媒体との相対移動により、前記光ビームを前記記録媒体に対して主走査及び副走査することによって画像を記録する画像記録装置であって、画像データに応じて変調された光ビームを出射する光源と、入射部側が前記光源と光結合され、前記光ビームの光軸方向と交差する方向の断面形状が少なくとも入射部と出射部とで平行な2辺を有する形状に形成されたコアと、該コアを被覆するクラッドとから構成され、光軸方向と交差する方向のうちのいずれか一方向に積分してシングルモードの強度分布を示す光ビームを出射する光ファイバーと、前記光ファイバーの出射部から出射された光ビームを、主走査方向に積分した強度分布がシングルモードで且つ略矩形状となるように方向付けして、前記記録媒体上に結像する結像レンズと、を備えたことを特徴とする。
請求項3に記載の発明のように、主走査方向に積分してシングルモードの強度分布を示す光ビームを出射する光ファイバーを用いたことにより、主走査方向にスポット径を絞り易くなる。
【0012】
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか1項に記載の発明において、前記光ファイバーは、2以上の光ファイバーから構成され、該2以上の光ファイバーは位置合わせ手段の設けられた結合部材により着脱自在に結合されたことを特徴とする。
請求項5に記載の発明によれば、光源と記録ヘッドとの切り離しが容易になり、光源が故障により使用できなくなった場合でも容易に光源を交換することができる。また、周回りの位置決め手段を設けたことにより、結合時にコアの出射端面の重なりを大きくすることができ、結合による光量損失を少なくすることができる。
【0013】
請求項6に記載の本発明の画像記録装置は、複数の光ファイバーを用いて記録媒体に複数の光ビームを案内し、該複数の光ビームと前記記録媒体との相対移動により、前記複数の光ビームを前記記録媒体に対して主走査及び副走査することによって画像を記録する画像記録装置であって、画像データに応じて変調された光ビームを出射する複数の光源と、各々の入射部側が前記光源と光結合され、前記光ビームの光軸方向と交差する方向の断面形状が少なくとも入射部と出射部とで平行な2辺を有する形状に形成されたコアと、該コアを被覆するクラッドとを備えた複数の光ファイバーを、焦点方向に出射端面を揃えてアレイ状に配列した光ファイバーアレイと、前記複数の光ファイバーの出射部の各々から出射された光ビームを、主走査方向に積分した強度分布が略矩形状となるように方向付けして、前記記録媒体上に結像する結像レンズと、を備えたことを特徴とする。
請求項6に記載の発明によれば、複数の光ビームを主走査することができ、画像形成の速度を上げることができる。また、光源はその長さを調節できる光ファイバーによって記録ヘッド等に光結合されるため、相互に離間して配置することができ冷却が容易である。
【0014】
請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の発明において、前記複数の光ファイバーは、記録媒体上で各結像間に隙間ができないように配列されたことを特徴とする。
請求項7に記載の発明によれば、走査ビームによって記録媒体状に形成される画素の形状を整えることができ、より良好な画像を得ることができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
(第1の実施形態)
図1から図3に、本発明の画像記録装置の第1の実施形態としてのレーザ記録装置18を示す。このレーザ記録装置18は、図1に示すように、半導体レーザーユニット10に光ファイバー12を介して接続された露光ヘッド14から出力された光ビームをドラム16上に貼り付けられた記録フィルムF(記録媒体)に照射することで、面積変調画像を記録する構造になっている。なお、記録フィルムFには、ドラム16が矢印X方向(主走査方向)に回転し、露光ヘッド14が矢印Y方向(副走査方向)に移動することで、二次元画像が形成される。また、面積変調画像とは、光ビームをオンオフ制御することにより、記録フィルムF上に複数の画素を形成し、その画素の占める面積によって所定の階調が得られるようにした画像である。
【0016】
半導体レーザーユニット10は、図2に示すように、レーザービームを出力する半導体レーザー20と、この半導体レーザー20から出力される光を光ファイバー12の入射部11に集光するシリンドリカルレンズ22とを備え、半導体レーザー20とシリンドリカルレンズ22とは、ケース19内に固定されている。光ファイバー12はケース19の側壁に設けられた孔21に挿入され、その入射部11がシリンドリカルレンズ22の側面に近接するように固定されている。
【0017】
本実施形態においては、半導体レーザー20として、出射領域が50μm×1μmの高出力ブロードエリア型の半導体レーザーを使用した。
【0018】
光ファイバー12は、図3に示すように、光ビームの光軸方向と交差する方向の断面形状が細長い矩形状のコア24と、このコア24を被覆するクラッド26とから構成されている。本実施形態に適用される光ファイバー12のクラッド26の断面形状は円形であり、図示しない被覆層でコートされている。以下に本実施形態に適用される光ファイバー12の構成を具体的に示す。
・コア24:SiO2/屈折率1.453/50μm×15μm
・クラッド26:紫外線硬化樹脂/屈折率1.450/外径125μm
・被覆層:紫外線硬化樹脂/屈折率1.320
・NA(開口数):0.1
なお、断面形状が細長い矩形状のコアを有する光ファイバーは、コアとなる矩形状の母材(プリフォーム)を作製しこれを線引きした後、クラッド層、被覆層を設ける等、例えば、USP5373576号、USP5268978号に記載されている公知の方法により作製することができる。
【0019】
露光ヘッド14は、光ファイバー12の出射部13を保持するための保持部材28と、この出射部13から出力される光ビームのニアフィールドパターンの像を記録フィルムF上に形成する結像レンズ30とを備えている。
【0020】
次に、第1の実施形態に係る画像記録装置の作用を説明する。
画像情報に応じて変調され、半導体レーザー20から出力されたレーザービームは、シリンドリカルレンズ22により光ファイバー12の入射部に集光され、光ファイバー12により伝送され、保持部材28により保持された光ファイバー12の出射部13の細長い矩形状のコア24から出射される。出射された光ビームは結像レンズ30によって、短い幅方向が主走査方向(矢印X方向)を向いた細長い矩形状のニアフィールドパターン像がドラム16上の記録フィルムFに形成される。
【0021】
本実施形態では、上述の通り、光ファイバー12から出射された光ビームは、短い幅方向が主走査方向(矢印X方向)を向いた細長い矩形状のニアフィールドパターン像を形成する。従って、光ビームのエネルギーを主走査方向に積分したとしても、副走査方向の光強度分布がガウス分布形状となることはなく、略矩形状となる。このため、図4に示すように、光ビームの強度、すなわち光量がAからBまで変動したとしても、記録フィルムFの発色閾値によって決定される発色範囲Cが変動することはなく、画像の副走査方向に対する書込みの線幅が一定に維持される。また、面積階調の表示を網点により行った場合は、線幅が一定に維持されることにより、網点率も一定に維持されることとなる。
【0022】
本実施形態のレーザ記録装置を用いて、露光エネルギーが100mJ/cm2から150mJ/cm2の範囲での書込みの線幅を測定した。なお、記録媒体としては蒸着膜アブレーション方式のヒートモード感光記録材料を用いた。図5に測定結果を示す。比較のために、断面形状が円形のコアを有する光ファイバー(クラッド外径:125μm、コア内径:50μm)を光ファイバー12に代えて用いた場合と、ブロードエリア型の半導体レーザ(出射領域50μm×1μm)から直接結像した場合と、について同様に書込みの線幅を測定した。測定結果を図5に併せて示す。
【0023】
図5から分かるように、断面形状が円形のコアを有する光ファイバーを用いて記録すると露光エネルギーの変動により記録される線幅が変動するが、断面形状が矩形のコアを有する光ファイバーを用いた本実施形態のレーザ記録装置で記録した場合には、ブロードエリア型の半導体レーザから直接結像させ記録した場合と同様、線幅が一定に維持された。
【0024】
以上のように、光ファイバーのコアの断面形状を矩形のように平行な2辺を有する形状としたことにより、主走査方向に積分した強度分布が略矩形状となるように記録媒体上に結像させることができ、光強度が幅方向で略一定で、光量や記録材料の感度等が変動しても、線幅、網点率の変動が少なく、安定して良好な画像を得ることができる。
【0025】
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。第2の実施形態にかかる画像記録装置は、光ファイバー12を、図6に示すように、光ビームの光軸方向と交差する方向の断面形状が細長い矩形状のコアと該コアを被覆するクラッドとから構成され主走査方向に積分してシングルモードの強度分布を示す光ビームを出射する光ファイバー12aに代えた以外は、第1の実施形態にかかる画像記録装置と同様の構成であるため、光ファイバー12a以外の構成については説明を省略する。
【0026】
光ファイバー12aは、図6に示すように、光ビームの光軸方向と交差する方向の断面形状が細長い矩形状のコア24aと、このコア24aを被覆する断面形状が矩形の第1クラッド26aと、この第1クラッド26aを被覆する断面形状が円形の第2クラッド26bとから構成されている。以下に本実施形態に適用される光ファイバー12aの構成を具体的に示す。
・コア24a:GeO2−SiO2/屈折率1.456/12μm×4μm
・クラッド26a:SiO2/屈折率1.453/50μm×15μm
・クラッド26b:紫外線硬化樹脂/屈折率1.320/125μm
・NA(開口数):0.1
コア/クラッドの屈折率と断面形状とを上記に示す通り精密に制御することにより、光軸方向と交差する方向のうちのいずれか一方向に積分してシングルモードの強度分布を示す光ビームを出射する光ファイバー12aを得ることができる。
【0027】
なお、断面形状が細長い矩形状のコアと矩形の第1クラッドとを有する光ファイバーは、コアと第1クラッドとなる矩形状の母材(プリフォーム)を作製しこれを線引きした後、第2クラッド層を設ける等、例えば、USP5373576号、USP5268978号に記載されている公知の方法により作製することができる。
【0028】
この光ファイバー12aを主走査方向に積分した強度分布がシングルモードとなるように半導体レーザ20に結合して出力される光ビームの発光パターンは、以下の通りであり、図6に示すような、副走査方向に対しては幅広で略方形状、主走査方向に対しては幅狭で単一のピークを有する形状であった。なお、主走査方向に対する出射光サイズ及び出射光の拡がり角は1/e2全幅での値である。
・出射光サイズ:副走査方向15μm、主走査方向7.6μm
・出射光の拡がり角:副走査方向8度、主走査方向16度
また、偏光方向は半導体レーザの偏光方向を維持していた。
【0029】
以上のように、本実施形態の画像記録装置においても、第1の実施形態に係る画像記録装置と同様に、主走査方向に積分した強度分布が略矩形状となるように記録媒体上に結像させることができ、光強度が幅方向で略一定で、光量や記録材料の感度等が変動しても、線幅、網点率の変動が少なく、安定して良好な画像を得ることができる。また、主走査方向に積分してシングルモードの強度分布を示す光ビームを出射する光ファイバーを用いたことにより、主走査方向にスポット径を絞り易くなる。
【0030】
第1の実施形態及び第2の実施形態において、光ファイバー12、12aとして1本のファイバーからなる光ファイバーを用いたが、2本以上のファイバーを嵌合コネクター等の結合部材により接続して用いてもよい。このような結合部材を用いることにより、半導体レーザーユニット10と露光ヘッド14との切り離しが容易となり、半導体レーザーの故障時にも交換が容易に行える。
【0031】
嵌合コネクターとしては、図7に示すコネクター40が好適に用いられる。図7(a)は嵌合前の状態を示し、図7(b)は嵌合後の状態を示す。
図7に示すように、このコネクター40は凸側端子42と凹側端子44とから構成されている。光ファイバー12はクラッド26の周囲を保護部材46により覆われている。凸側端子42には、保護部材46が凸側端子42と凹側端子44との結合面に対して凸部48を形成するように光ファイバー12が保持されており、凸部48の外周部には光ファイバー12のコアの端面での形状を合わせるための周回りの位置決め手段としての突起50が設けられている。一方、凹側端子44には凸部48と嵌合する凹部51が形成され、その凹部51の奥には保護部材46により覆われた光ファイバー12が保持されている。
この嵌合コネクター40は、位置決め手段としての突起50が設けられたことにより、光ファイバー12のコアの端面での形状を一致させて光ファイバーを接続することができ、接続による光量損失を少なくすることができる。
【0032】
(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。第1の実施形態にかかる画像記録装置と同一の構成部分には同一の符号を付して説明を省略する。
第3の実施形態に係る画像記録装置は、一回の主走査によって複数のラインの記録ができるマルチビーム露光となっている点に特徴がある。
【0033】
図8に示すように、このレーザ記録装置18bは、複数の半導体レーザーユニット10を光ファイバー12bを介して露光ヘッド14に接続し、露光ヘッド14から出力された光ビームをドラム16上に貼り付けられた記録フィルムF(記録媒体)に照射することで、面積変調画像を記録する構造になっている。
【0034】
複数の半導体レーザーユニット10は、ヒートシンク52の上に離間して配置されている。光ファイバー12bは、その途中に嵌合コネクター40が設けられ、半導体レーザーユニット10と露光ヘッド14とを切り離し可能に接続している。この嵌合コネクター40は保持部材54によりアレイ状に保持されている。
【0035】
露光ヘッド14は、図9に示す複数の光ファイバー12bの出射部を保持するためのV溝部材27と、このV溝部材27を保持する保持部材28bと、この光ファイバー12bから出力される光ビームのニアフィールドパターンの像を記録フィルムF上に形成する結像レンズ30と、を備えている。
【0036】
複数の光ファイバー12bの出射部13bは、その焦点方向の出射端面を揃えられ、図10(a)及び(b)に示すように、そのコアの短辺が主走査方向を向き、かつ、隣接する出射部13bの隣接するコアの短辺が同一直線上に位置するように配列された状態を維持するように、V溝部材27の各溝に保持されている。このとき、光ファイバーの中心軸間の距離をD、コアの長辺の長さをd、V溝部材27の保持面に垂直な方向に対するコア長辺の傾き(V溝部材27の主走査方向に対する傾き)をθとすると、sinθ=d/Dの関係が満たされる。
【0037】
図10ではsinθ=d/Dとしたが、隣接するコアとコアとが隙間なく配列され、この光ファイバーアレイを用いて走査した場合に、副走査方向に隙間の無いビームスポットを得ることができれば特に制限はなく、sinθの値がd/D以下であればよい。
【0038】
以上のように、本実施形態に係る画像記録装置においても、第1の実施形態に係る画像記録装置と同様に、主走査方向に積分した強度分布が略矩形状となるように記録媒体上に結像させることができ、光強度が幅方向で略一定で、光量や記録材料の感度等が変動しても、線幅、網点率の変動が少なく、安定して良好な画像を得ることができる。
【0039】
また、複数の光ビームを主走査することができ、画像形成の速度を上げることができる。また、光源はその長さを調節できる光ファイバーによって記録ヘッド等に光結合されるため、相互に離間して配置することができ冷却が容易である。また、複数の光ファイバーを、記録媒体上で各結像間に隙間ができないように配列したことにより、画素の形状を整えることができ、より良好な画像を得ることができる。
【0040】
第1から第3の実施形態では、光ビームの光軸方向と交差する方向の断面形状が全長にわたって細長い矩形状とされたコアを有する光ファイバーを使用したが、光ファイバーはこれに限定されず、コア断面形状が矩形でなくでも平行な2辺を有する形状に形成されていればよく、コア断面形状には図11(a)〜(g)に示すように、正方形、長円等が含まれる。また、少なくとも入射部と出射部とで細長い形状に形成されていればよく、入射部と出射部との中間部分のコア断面形状は円形等であってもよい。
【0041】
第1から第3の実施形態では、光源として、高出力のブロードエリア型の半導体レーザを用いたが、円形のスポット形状を有する通常の半導体レーザを用いてもよい。
【0042】
第1及び第2の実施形態では、記録材料として蒸着膜アブレーション方式のヒートモード感光記録材料を用いたが、レーザービームによる走査露光を行うことができるものであれば特に制限はなく、ジアゾ系感光材料、ハロゲン化銀系感光材料、光重合型感光材料等を使用することができる。
【0043】
また、ヒートモード感光記録材料は、アブレーション方式のものに限られず、相転移、不溶化等の熱変性を利用したものでもよい。
【0044】
【発明の効果】
以上に説明した通り、本発明によれば、光量や記録材料の感度等が変動しても安定して良好な画像を得ることができ、伝搬損失が少なく作製が容易で実用化が可能な画像記録装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係るレーザ記録装置の概略図である。
【図2】本発明の第1の実施形態に係るレーザ記録装置の半導体レーザユニットの構成図である。
【図3】本発明の第1の実施形態に係るレーザ記録装置に使用する光ファイバーの断面図ある。
【図4】記録媒体上でのレーザビームの副走査方向に積分した強度分布の説明図である。
【図5】本発明の第1の実施形態に係るレーザ記録装置を用いて測定した書込み線幅の光量依存性を表すグラフである。
【図6】本発明の第2の実施形態に係るレーザ記録装置に使用する光ファイバーのレーザビーム形状の説明図ある。
【図7】本発明のレーザ記録装置に使用するコネクターの概略図であり、(a)は嵌合前の状態を示し、(b)は嵌合後の状態を示す。
【図8】本発明の第3の実施形態に係るレーザ記録装置の概略図である。
【図9】本発明の第3の実施形態に係るレーザ記録装置のV溝部材の構造を示す拡大図である。
【図10】(a)及び(b)は、本発明の第3の実施形態に係るレーザ記録装置の光ファイバーアレイの配列を示す図である。
【図11】(a)から(g)は、本発明の画像記録装置に使用する光ファイバーのコア形状を例示する断面図である。
【符号の説明】
10 半導体レーザーユニット
12 光ファイバー
14 露光ヘッド
16 ドラム
18 レーザ記録装置
F 記録フィルム
19 ケース
20 半導体レーザー
21 孔
22 シリンドリカルレンズ
24 コア
26 クラッド
27 V溝部材
28 保持部材
30 結像レンズ
40 コネクター
42 凸側端子
44 凹側端子
46 保護部材
48 凸部
50 突起
51 凹部
52 ヒートシンク
54 保持部材
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image recording apparatus and an optical fiber, and more specifically, guides a light beam to a recording medium using an optical fiber, and moves the light beam relative to the recording medium by relative movement between the light beam and the recording medium. The present invention relates to an image recording apparatus that records an image by performing main scanning and sub-scanning, and an optical fiber used in the image recording apparatus.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a light beam output from a light source such as a laser is coupled to an optical fiber, the emitted light is collected by a lens, and the drum having a recording medium mounted on its outer peripheral surface is rotated while rotating in the main scanning direction. An image recording apparatus that records an image on a recording medium arranged at the focal position by scanning the light beam in a sub-scanning direction that intersects the main scanning direction is known. For example, WO 97/27065 Has proposed an image recording apparatus for recording an image by forming an image of light emitted from an optical fiber array connected to an infrared laser on a drum by a telecentric lens optical system. In these image recording apparatuses, a general optical fiber having a core / cladding structure having a core having a circular cross section is used. The profile of the emitted light of the optical fiber having such a circular core is circular, and the spot shape of the beam scanned on the recording material is also circular.
[0003]
In the image recording apparatus as described above, the light intensity is substantially constant in the width direction, and the fluctuation of the line width and the halftone dot ratio due to the increase or decrease of the light amount is small, and a stable good image can be obtained. The shape is preferably a rectangle or the like rather than a circle.
[0004]
The rectangular scanning beam spot can also be obtained by using, as a light source, a semiconductor whose emission light profile is rectangular, such as a broad area type semiconductor laser. The broad area type semiconductor laser has a high output and is useful for an application that requires a high output light source such as image recording on a heat mode type photosensitive recording material. However, because of the high output, cooling is difficult when an array is generated with a large amount of heat generation. In addition, when a semiconductor laser is incorporated in an optical unit of an image recording apparatus as a scanning beam output source, there is a problem that replacement with a new laser becomes troublesome when a failure occurs.
[0005]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-276701 proposes an image recording apparatus that performs recording with a laser beam output from an optical fiber having an output end formed in a shape having flat surfaces at both upper and lower ends. An object of the present invention is to obtain a pixel having no irregularities in its outline by forming the end portion on the output side of the optical fiber into a shape having flat surfaces at both upper and lower ends. However, only an optical fiber with an outer shape with a cylindrical fiber crushed in the middle is shown in the drawing, and the material, refractive index, and structure of the optical fiber are not clarified. It must be considered that an optical fiber having a single composition is used. In such an optical fiber, there is a problem that the light propagation loss becomes large and the utilization efficiency of the light beam is remarkably lowered. In addition, there is a problem that an optical fiber having a shape that is kidnapped in the middle is difficult to manufacture because of poor productivity and reproducibility.
[0006]
As described above, there are currently no image recording apparatuses that can obtain a scanning beam having a rectangular spot shape by using an optical fiber, which can be put into practical use.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the problems of the prior art in the above-described image recording apparatus, and an object of the present invention is to stably obtain a good image even if the light amount, the sensitivity of the recording material, and the like vary. Another object of the present invention is to provide an image recording apparatus that has a small propagation loss and is easy to manufacture and can be put to practical use.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor has found that the above problems can be solved by the following means.
That is, the image recording apparatus according to the first aspect of the present invention guides a light beam to a recording medium using an optical fiber, and the light beam is applied to the recording medium by relative movement between the light beam and the recording medium. An image recording apparatus for recording an image by performing main scanning and sub-scanning, and a light source that emits a light beam modulated in accordance with image data, and an incident side are optically coupled to the light source, and the light beam An optical fiber comprising a core having a cross-sectional shape in a direction intersecting with the optical axis direction of at least two sides parallel to the incident part and the emission part, and a clad covering the core; the light beam emitted from the emission unit, and oriented such main scanning direction by integrating the intensity distribution is substantially rectangular, especially by comprising, an imaging lens for forming on said recording medium To.
According to the first aspect of the present invention, the core of the optical fiber optically coupled to the light source has two sides in which the cross-sectional shape in the direction intersecting the optical axis direction of the light beam is parallel to at least the incident part and the outgoing part. By adopting a core formed in a shape , the light intensity is substantially constant in the width direction, and even if the light amount, the sensitivity of the recording material, etc. fluctuate, the line width and dot ratio do not fluctuate and are stable and good. An image can be obtained.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the light source is a broad area type semiconductor laser.
As in the second aspect of the present invention, a high output light beam can be obtained by using a broad area type semiconductor laser. In addition, since the broad area type semiconductor laser has a rectangular profile of the emitted light, the incidence efficiency to the optical fiber having a core cross section formed in a shape having two parallel sides is improved.
[0011]
The image recording apparatus according to claim 3, wherein an optical fiber is used to guide a light beam to a recording medium, and the light beam is subjected to main scanning with respect to the recording medium by relative movement between the light beam and the recording medium. An image recording apparatus for recording an image by performing sub-scanning, wherein a light source that emits a light beam modulated according to image data, an incident side is optically coupled to the light source, and an optical axis direction of the light beam The cross-sectional shape in the intersecting direction is composed of a core formed in a shape having at least two sides parallel to the incident part and the output part, and a clad covering the core, and the cross-sectional shape An optical fiber that emits a light beam that exhibits a single-mode intensity distribution by integrating in any one direction, and an intensity distribution obtained by integrating the light beam emitted from the emitting portion of the optical fiber in the main scanning direction. And then oriented in a substantially rectangular shape in a single mode, characterized by comprising a an imaging lens for forming on said recording medium.
According to the third aspect of the present invention, the use of an optical fiber that emits a light beam that is integrated in the main scanning direction and emits a single-mode intensity distribution makes it easy to narrow the spot diameter in the main scanning direction.
[0012]
The invention according to claim 5 is the invention according to any one of claims 1 to 4 , wherein the optical fiber is composed of two or more optical fibers, and the two or more optical fibers are provided with alignment means. The coupling member is detachably coupled.
According to the fifth aspect of the present invention, the light source and the recording head can be easily separated, and the light source can be easily replaced even when the light source becomes unusable due to a failure. Further, by providing the circumferential positioning means, it is possible to increase the overlap of the exit end faces of the cores during the coupling, and it is possible to reduce the light amount loss due to the coupling.
[0013]
The image recording apparatus of the present invention described in claim 6 uses a plurality of optical fibers to guide a plurality of light beams to a recording medium, and the plurality of light beams by relative movement between the plurality of light beams and the recording medium. An image recording apparatus for recording an image by performing main scanning and sub-scanning of a beam on the recording medium, wherein a plurality of light sources that emit light beams modulated according to image data, and each incident portion side A core optically coupled to the light source and having a cross-sectional shape in a direction intersecting the optical axis direction of the light beam having at least two sides parallel to the incident part and the emission part, and a clad covering the core a plurality of optical fibers with bets, an optical fiber array in which the array by aligning the exit end face in the focal direction, the light beam emitted from each of the emitting portion of the plurality of optical fibers, the main scanning direction Integrating the intensity distribution in oriented so as to be substantially rectangular shape, characterized by comprising a an imaging lens for forming on said recording medium.
According to the sixth aspect of the present invention, a plurality of light beams can be main-scanned, and the image forming speed can be increased. In addition, since the light source is optically coupled to a recording head or the like by an optical fiber whose length can be adjusted, it can be arranged apart from each other and can be easily cooled.
[0014]
A seventh aspect of the invention is characterized in that, in the sixth aspect of the invention, the plurality of optical fibers are arranged on the recording medium so that there is no gap between the respective images.
According to the seventh aspect of the invention, the shape of the pixels formed in the shape of the recording medium by the scanning beam can be adjusted, and a better image can be obtained.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
1 to 3 show a laser recording apparatus 18 as a first embodiment of the image recording apparatus of the present invention. As shown in FIG. 1, the laser recording device 18 includes a recording film F (recording) in which a light beam output from an exposure head 14 connected to a semiconductor laser unit 10 via an optical fiber 12 is attached to a drum 16. By irradiating the medium, an area-modulated image is recorded. Note that a two-dimensional image is formed on the recording film F by rotating the drum 16 in the arrow X direction (main scanning direction) and moving the exposure head 14 in the arrow Y direction (sub-scanning direction). The area-modulated image is an image in which a plurality of pixels are formed on the recording film F by controlling the light beam on and off, and a predetermined gradation is obtained depending on the area occupied by the pixels.
[0016]
As shown in FIG. 2, the semiconductor laser unit 10 includes a semiconductor laser 20 that outputs a laser beam, and a cylindrical lens 22 that condenses the light output from the semiconductor laser 20 onto the incident portion 11 of the optical fiber 12. The semiconductor laser 20 and the cylindrical lens 22 are fixed in the case 19. The optical fiber 12 is inserted into a hole 21 provided in the side wall of the case 19, and the incident portion 11 is fixed so as to be close to the side surface of the cylindrical lens 22.
[0017]
In the present embodiment, a high-power broad area type semiconductor laser having an emission area of 50 μm × 1 μm is used as the semiconductor laser 20.
[0018]
As shown in FIG. 3, the optical fiber 12 includes a rectangular core 24 whose cross-sectional shape in a direction intersecting the optical axis direction of the light beam is elongated, and a clad 26 that covers the core 24. The cross-sectional shape of the clad 26 of the optical fiber 12 applied to this embodiment is circular and is coated with a coating layer (not shown). The configuration of the optical fiber 12 applied to the present embodiment is specifically shown below.
Core 24: SiO 2 / refractive index 1.453 / 50 μm × 15 μm
Clad 26: UV curable resin / refractive index 1.450 / outer diameter 125 μm
・ Coating layer: UV curable resin / refractive index 1.320
NA (numerical aperture): 0.1
An optical fiber having a rectangular core with an elongated cross-sectional shape is prepared by forming a rectangular base material (preform) to be a core, drawing it, and then providing a cladding layer, a coating layer, etc., for example, US Pat. No. 5,373,576, It can be produced by a known method described in US Pat. No. 5,268,978.
[0019]
The exposure head 14 includes a holding member 28 for holding the emitting portion 13 of the optical fiber 12, and an imaging lens 30 that forms on the recording film F an image of the near field pattern of the light beam output from the emitting portion 13. It has.
[0020]
Next, the operation of the image recording apparatus according to the first embodiment will be described.
The laser beam modulated according to the image information and output from the semiconductor laser 20 is condensed on the incident portion of the optical fiber 12 by the cylindrical lens 22, transmitted by the optical fiber 12, and emitted from the optical fiber 12 held by the holding member 28. The light is emitted from an elongated rectangular core 24 of the portion 13. The emitted light beam is formed on the recording film F on the drum 16 by the imaging lens 30 to form an elongated rectangular near-field pattern image whose short width direction is directed to the main scanning direction (arrow X direction).
[0021]
In the present embodiment, as described above, the light beam emitted from the optical fiber 12 forms an elongated rectangular near-field pattern image in which the short width direction faces the main scanning direction (arrow X direction). Therefore, even if the energy of the light beam is integrated in the main scanning direction, the light intensity distribution in the sub-scanning direction does not become a Gaussian distribution shape, but becomes a substantially rectangular shape. For this reason, as shown in FIG. 4, even if the intensity of the light beam, that is, the amount of light varies from A to B, the color development range C determined by the color development threshold of the recording film F does not vary, and the sub-image The writing line width in the scanning direction is kept constant. In addition, when the area gradation display is performed using halftone dots, the halftone dot ratio is also maintained constant by keeping the line width constant.
[0022]
Using a laser printing apparatus of this embodiment, the exposure energy was measured writing line width in the range from 100 mJ / cm 2 of 150 mJ / cm 2. As the recording medium, a vapor film ablation type heat mode photosensitive recording material was used. FIG. 5 shows the measurement results. For comparison, an optical fiber having a core with a circular cross section (cladding outer diameter: 125 μm, core inner diameter: 50 μm) is used instead of the optical fiber 12, and a broad area type semiconductor laser (emission area 50 μm × 1 μm) The line width of writing was measured in the same manner as in the case of direct image formation. The measurement results are also shown in FIG.
[0023]
As can be seen from FIG. 5, when recording is performed using an optical fiber having a core with a circular cross-sectional shape, the recorded line width varies due to fluctuations in exposure energy, but this embodiment using an optical fiber having a core with a rectangular cross-sectional shape. When recording was performed with the laser recording apparatus of the embodiment, the line width was kept constant as in the case of direct image formation and recording from a broad area type semiconductor laser.
[0024]
As described above, the cross-sectional shape of the core of the optical fiber is formed into a shape having two parallel sides such as a rectangle, so that an image is formed on the recording medium so that the intensity distribution integrated in the main scanning direction becomes a substantially rectangular shape. The light intensity is substantially constant in the width direction, and even if the light amount, the sensitivity of the recording material, etc. fluctuate, there is little fluctuation in the line width and halftone dot ratio, and a stable and good image can be obtained. .
[0025]
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the image recording apparatus according to the second embodiment, as shown in FIG. 6, the optical fiber 12 includes a rectangular core having an elongated cross-sectional shape in a direction intersecting the optical axis direction of the light beam, and a clad covering the core. The optical fiber 12a has the same configuration as that of the image recording apparatus according to the first embodiment except that the optical fiber 12a is configured to emit a light beam that shows a single-mode intensity distribution by integrating in the main scanning direction. The description of other components is omitted.
[0026]
As shown in FIG. 6, the optical fiber 12a has a rectangular core 24a whose cross-sectional shape in the direction intersecting the optical axis direction of the light beam is elongated, and a first clad 26a whose cross-sectional shape covers the core 24a is rectangular, The first clad 26a is constituted by a second clad 26b having a circular cross-sectional shape. The configuration of the optical fiber 12a applied to the present embodiment is specifically shown below.
Core 24a: GeO 2 —SiO 2 / refractive index 1.456 / 12 μm × 4 μm
Clad 26a: SiO 2 / refractive index 1.453 / 50 μm × 15 μm
Clad 26b: UV curable resin / refractive index 1.320 / 125 μm
NA (numerical aperture): 0.1
By precisely controlling the refractive index and the cross-sectional shape of the core / cladding as shown above, a light beam showing a single mode intensity distribution can be obtained by integrating in any one of the directions intersecting the optical axis direction. The outgoing optical fiber 12a can be obtained.
[0027]
An optical fiber having a rectangular core having a long and narrow cross-sectional shape and a rectangular first cladding is prepared by drawing a rectangular base material (preform) to be the core and the first cladding, and then drawing the second preform. For example, it can be produced by a known method described in US Pat. No. 5,373,576 and US Pat. No. 5,268,978.
[0028]
The light emission pattern of the light beam output by being coupled to the semiconductor laser 20 so that the intensity distribution obtained by integrating the optical fiber 12a in the main scanning direction becomes a single mode is as follows. The shape was wide and substantially square with respect to the scanning direction, and narrow and narrow with respect to the main scanning direction. The outgoing light size and the outgoing light divergence angle with respect to the main scanning direction are values at the full width of 1 / e 2 .
Output light size: 15 μm in the sub-scanning direction, 7.6 μm in the main scanning direction
The divergence angle of the emitted light: 8 degrees in the sub-scanning direction, 16 degrees in the main scanning direction, and the polarization direction maintained the polarization direction of the semiconductor laser.
[0029]
As described above, in the image recording apparatus according to the present embodiment, similarly to the image recording apparatus according to the first embodiment, the intensity distribution integrated in the main scanning direction is connected to the recording medium so as to be substantially rectangular. The image can be imaged, the light intensity is substantially constant in the width direction, and even if the amount of light, the sensitivity of the recording material, etc. fluctuate, there is little fluctuation in the line width and halftone dot ratio, and a good image can be obtained stably. it can. In addition, by using an optical fiber that emits a light beam that is integrated in the main scanning direction and shows a single mode intensity distribution, the spot diameter can be easily reduced in the main scanning direction.
[0030]
In the first embodiment and the second embodiment, an optical fiber made of one fiber is used as the optical fibers 12 and 12a. However, two or more fibers may be connected by a coupling member such as a fitting connector. Good. By using such a coupling member, the semiconductor laser unit 10 and the exposure head 14 can be easily separated from each other, and can be easily replaced even when the semiconductor laser fails.
[0031]
A connector 40 shown in FIG. 7 is preferably used as the fitting connector. FIG. 7A shows a state before fitting, and FIG. 7B shows a state after fitting.
As shown in FIG. 7, the connector 40 includes a convex side terminal 42 and a concave side terminal 44. The optical fiber 12 is covered with a protective member 46 around the clad 26. The optical fiber 12 is held on the convex terminal 42 so that the protective member 46 forms a convex portion 48 with respect to the coupling surface between the convex terminal 42 and the concave terminal 44. Is provided with a protrusion 50 as a circumferential positioning means for matching the shape of the end face of the core of the optical fiber 12. On the other hand, the concave terminal 51 is formed with a concave portion 51 that fits with the convex portion 48, and the optical fiber 12 covered with the protective member 46 is held behind the concave portion 51.
Since the fitting connector 40 is provided with the protrusion 50 as the positioning means, the optical fiber 12 can be connected by matching the shape of the end face of the core of the optical fiber 12, and the loss of light amount due to the connection can be reduced. it can.
[0032]
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. The same components as those of the image recording apparatus according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
The image recording apparatus according to the third embodiment is characterized in that it is multi-beam exposure capable of recording a plurality of lines by one main scanning.
[0033]
As shown in FIG. 8, the laser recording apparatus 18b has a plurality of semiconductor laser units 10 connected to an exposure head 14 via an optical fiber 12b, and a light beam output from the exposure head 14 is pasted on a drum 16. By irradiating the recording film F (recording medium), an area-modulated image is recorded.
[0034]
The plurality of semiconductor laser units 10 are spaced apart from each other on the heat sink 52. The optical fiber 12b is provided with a fitting connector 40 in the middle thereof, so that the semiconductor laser unit 10 and the exposure head 14 are detachably connected. The fitting connector 40 is held in an array by a holding member 54.
[0035]
The exposure head 14 has a V-groove member 27 for holding the emission portions of the plurality of optical fibers 12b shown in FIG. 9, a holding member 28b for holding the V-groove member 27, and a light beam output from the optical fiber 12b. And an imaging lens 30 for forming a near-field pattern image on the recording film F.
[0036]
The output portions 13b of the plurality of optical fibers 12b have their output end faces in the focal direction aligned, and as shown in FIGS. 10A and 10B, the short sides of the cores face the main scanning direction and are adjacent to each other. It is hold | maintained at each groove | channel of the V-groove member 27 so that the state arrange | positioned so that the short side of the adjacent core of the output part 13b may be located on the same straight line may be maintained. At this time, the distance between the central axes of the optical fibers is D, the length of the long side of the core is d, and the inclination of the long side of the core with respect to the direction perpendicular to the holding surface of the V-groove member 27 (with respect to the main scanning direction of the V-groove member 27). Assuming that (tilt) is θ, the relationship of sin θ = d / D is satisfied.
[0037]
In FIG. 10, sin θ = d / D is set. However, when adjacent cores are arranged without gaps and scanning is performed using this optical fiber array, a beam spot without gaps in the sub-scanning direction can be obtained. There is no limit as long as the value of sin θ is d / D or less.
[0038]
As described above, in the image recording apparatus according to the present embodiment, as in the image recording apparatus according to the first embodiment, the intensity distribution integrated in the main scanning direction is formed on the recording medium so as to be substantially rectangular. The image can be imaged, the light intensity is almost constant in the width direction, and even if the light quantity or the sensitivity of the recording material fluctuates, there is little fluctuation in the line width and halftone dot ratio, and a stable and good image can be obtained. Can do.
[0039]
In addition, a plurality of light beams can be main-scanned, and the image forming speed can be increased. In addition, since the light source is optically coupled to a recording head or the like by an optical fiber whose length can be adjusted, it can be arranged apart from each other and can be easily cooled. Further, by arranging a plurality of optical fibers on the recording medium so that there is no gap between the respective images, the shape of the pixels can be adjusted and a better image can be obtained.
[0040]
In the first to third embodiments, an optical fiber having a core whose cross-sectional shape in the direction intersecting the optical axis direction of the light beam is a long and narrow rectangular shape is used. However, the optical fiber is not limited to this, and the core Even if the cross-sectional shape is not rectangular, it may be formed in a shape having two parallel sides, and the core cross-sectional shape includes a square, an ellipse, etc., as shown in FIGS. Further, it is sufficient that at least the incident portion and the emission portion are formed in an elongated shape, and the core cross-sectional shape of the intermediate portion between the incidence portion and the emission portion may be a circle or the like.
[0041]
In the first to third embodiments, a high-power broad area type semiconductor laser is used as the light source. However, a normal semiconductor laser having a circular spot shape may be used.
[0042]
In the first and second embodiments, the vapor film ablation type heat mode photosensitive recording material is used as the recording material, but there is no particular limitation as long as scanning exposure by a laser beam can be performed. Materials, silver halide photosensitive materials, photopolymerizable photosensitive materials, and the like can be used.
[0043]
Further, the heat mode photosensitive recording material is not limited to the ablation type, and may be one utilizing heat denaturation such as phase transition or insolubilization.
[0044]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a stable and good image can be obtained even if the light amount and the sensitivity of the recording material fluctuate, and the image can be easily manufactured and put into practical use with little propagation loss. A recording device is provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram of a laser recording apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of a semiconductor laser unit of the laser recording apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a sectional view of an optical fiber used in the laser recording apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram of an intensity distribution integrated in a sub-scanning direction of a laser beam on a recording medium.
FIG. 5 is a graph showing the light amount dependency of the write line width measured using the laser recording apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an explanatory diagram of a laser beam shape of an optical fiber used in a laser recording apparatus according to a second embodiment of the present invention.
7A and 7B are schematic views of a connector used in the laser recording apparatus of the present invention, in which FIG. 7A shows a state before fitting, and FIG. 7B shows a state after fitting.
FIG. 8 is a schematic view of a laser recording apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 9 is an enlarged view showing the structure of a V-groove member of a laser recording apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIGS. 10A and 10B are diagrams showing an arrangement of an optical fiber array of a laser recording apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIGS. 11A to 11G are cross-sectional views illustrating the core shape of an optical fiber used in the image recording apparatus of the present invention. FIGS.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Semiconductor laser unit 12 Optical fiber 14 Exposure head 16 Drum 18 Laser recording apparatus F Recording film 19 Case 20 Semiconductor laser 21 Hole 22 Cylindrical lens 24 Core 26 Cladding 27 V groove member 28 Holding member 30 Imaging lens 40 Connector 42 Convex side terminal 44 Concave terminal 46 Protective member 48 Convex part 50 Protrusion 51 Concave part 52 Heat sink 54 Holding member

Claims (7)

光ファイバーを用いて記録媒体に光ビームを案内し、該光ビームと前記記録媒体との相対移動により、前記光ビームを前記記録媒体に対して主走査及び副走査することによって画像を記録する画像記録装置であって、
画像データに応じて変調された光ビームを出射する光源と、
入射部側が前記光源と光結合され、前記光ビームの光軸方向と交差する方向の断面形状が少なくとも入射部と出射部とで平行な2辺を有する形状に形成されたコアと、該コアを被覆するクラッドとを備えた光ファイバーと、
前記光ファイバーの出射部から出射された光ビームを、主走査方向に積分した強度分布が略矩形状となるように方向付けして、前記記録媒体上に結像する結像レンズと、
を備えた画像記録装置。
Image recording in which an optical beam is guided to a recording medium using an optical fiber, and an image is recorded by performing main scanning and sub-scanning of the light beam with respect to the recording medium by relative movement of the light beam and the recording medium. A device,
A light source that emits a light beam modulated according to image data;
A core having an incident part side optically coupled to the light source and having a cross-sectional shape in a direction intersecting the optical axis direction of the light beam having a shape having at least two sides parallel to the incident part and the emission part; An optical fiber with a cladding to coat;
An imaging lens for directing the light beam emitted from the emission part of the optical fiber so that the intensity distribution integrated in the main scanning direction is substantially rectangular, and forming an image on the recording medium;
An image recording apparatus comprising:
前記光源が、ブロードエリア型の半導体レーザであることを特徴とする請求項1に記載の画像記録装置。  The image recording apparatus according to claim 1, wherein the light source is a broad area type semiconductor laser. 光ファイバーを用いて記録媒体に光ビームを案内し、該光ビームと前記記録媒体との相対移動により、前記光ビームを前記記録媒体に対して主走査及び副走査することによって画像を記録する画像記録装置であって、
画像データに応じて変調された光ビームを出射する光源と、
入射部側が前記光源と光結合され、前記光ビームの光軸方向と交差する方向の断面形状が少なくとも入射部と出射部とで平行な2辺を有する形状に形成されたコアと、該コアを被覆するクラッドとから構成され、光軸方向と交差する方向のうちのいずれか一方向に積分してシングルモードの強度分布を示す光ビームを出射する光ファイバーと、
前記光ファイバーの出射部から出射された光ビームを、主走査方向に積分した強度分布がシングルモードで且つ略矩形状となるように方向付けして、前記記録媒体上に結像する結像レンズと、
を備えた画像記録装置。
Image recording in which an optical beam is guided to a recording medium using an optical fiber, and an image is recorded by performing main scanning and sub-scanning of the light beam with respect to the recording medium by relative movement of the light beam and the recording medium. A device,
A light source that emits a light beam modulated according to image data;
A core having an incident part side optically coupled to the light source and having a cross-sectional shape in a direction intersecting the optical axis direction of the light beam having a shape having at least two sides parallel to the incident part and the emission part; An optical fiber that includes a clad for covering and emits a light beam that shows a single-mode intensity distribution by integrating in any one of directions intersecting the optical axis direction;
An imaging lens that forms an image on the recording medium by directing an intensity distribution obtained by integrating the light beam emitted from the emission portion of the optical fiber in a main scanning direction into a single mode and a substantially rectangular shape; ,
An image recording apparatus comprising:
前記光ファイバーは、光ビームの光軸方向と交差する方向の断面形状が矩形状に形成されたコアと、該コアを被覆する前記断面形状が矩形状の第1クラッドと、前記第1クラッドを被覆する前記断面形状が円形の第2クラッドと、から構成されたことを特徴とする請求項3に記載の画像記録装置。  The optical fiber includes a core having a rectangular cross-section in a direction intersecting the optical axis direction of the light beam, a first clad having a rectangular cross-sectional shape covering the core, and the first clad. The image recording apparatus according to claim 3, wherein the cross-sectional shape includes a circular second clad. 前記光ファイバーは、2本以上の光ファイバーから構成され、該2本以上の光ファイバーは周回りの位置合わせ手段の設けられた結合部材により着脱自在に結合されたことを特徴とする請求項1から4までの何れか1項に記載の画像記録装置。  5. The optical fiber is composed of two or more optical fibers, and the two or more optical fibers are detachably coupled by a coupling member provided with a circumferential alignment means. The image recording apparatus according to any one of the above. 複数の光ファイバーを用いて記録媒体に複数の光ビームを案内し、該複数の光ビームと前記記録媒体との相対移動により、前記複数の光ビームを前記記録媒体に対して主走査及び副走査することによって画像を記録する画像記録装置であって、
画像データに応じて変調された光ビームを出射する複数の光源と、
各々の入射部側が前記光源と光結合され、前記光ビームの光軸方向と交差する方向の断面形状が少なくとも入射部と出射部とで平行な2辺を有する形状に形成されたコアと、該コアを被覆するクラッドとを備えた複数の光ファイバーを、焦点方向に出射端面を揃えてアレイ状に配列した光ファイバーアレイと、
前記複数の光ファイバーの出射部の各々から出射された光ビームを、主走査方向に積分した強度分布が略矩形状となるように方向付けして、前記記録媒体上に結像する結像レンズと、
を備えた画像記録装置。
A plurality of light beams are guided to a recording medium using a plurality of optical fibers, and the plurality of light beams are subjected to main scanning and sub-scanning with respect to the recording medium by relative movement between the plurality of light beams and the recording medium. An image recording apparatus for recording an image by
A plurality of light sources that emit light beams modulated according to image data;
A core formed in a shape in which each incident part side is optically coupled to the light source, and a cross-sectional shape in a direction intersecting the optical axis direction of the light beam has two sides parallel to at least the incident part and the emission part; An optical fiber array in which a plurality of optical fibers including a clad covering a core are arranged in an array with the output end faces aligned in the focal direction;
An imaging lens for directing the light beam emitted from each of the emitting portions of the plurality of optical fibers so that an intensity distribution integrated in a main scanning direction is substantially rectangular, and forming an image on the recording medium; ,
An image recording apparatus comprising:
前記複数の光ファイバーは、前記記録媒体上で各結像間に隙間ができないように配列されたことを特徴とする請求項6に記載の画像記録装置。  The image recording apparatus according to claim 6, wherein the plurality of optical fibers are arranged on the recording medium so that there is no gap between the respective images.
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