JP5397723B2 - 光走査装置 - Google Patents

Description

本発明は電子写真方式の画像形成装置における光走査装置に係り、特に複数のレーザ光を並行走査する光走査装置に関するものである。

レーザビームプリンタなどの電子写真方式の画像形成装置においては、１台の画像形成装置で、画像の印刷線幅或いは印刷ドット密度を２種類以上選択できるようにすることが望まれている。

従来、１ビーム走査方式の画像形成装置では、回転多面鏡の回転数を変えて副走査方向のドット間隔を変え、光源の光強度変調クロック周波数を変えて走査方向のドット間隔を変えることにより、印刷ドット密度を切り替えることができた。

しかしながら、近年は、高速、高密度化が急速に進み、一走査で複数本の光ビームを同時に走らせる多ビーム走査方式が用いられており、光源として、半導体レーザアレイや２次元面発光レーザ等を用いているため、従来の方式では印刷ドット密度を変えることができない。すなわち多ビーム走査方式では、複数の半導体レーザ素子を斜めに配置したり、或いは縦に配列して感光体上を走査しているため、副走査方向の光ビーム間隔は、半導体レーザ素子の配置によって固定された値になる。このため、前記のように回転多面鏡の回転数を切り替えても、１走査内で光源から出射されるビーム間の副走査方向の間隔は固定されているため、印刷密度を変えることはできない。

この問題を解決するため、特許文献１（特開平９−１５９９５７号公報）は、半導体レーザからなる光源と、光源からの光をコリメートするコリメータレンズと、コリメータレンズからの光を回転多面鏡へ導くシリンダレンズとを備えた光走査装置において、コリメータレンズとシリンダレンズとの間に、光路に対し出し入れ可能な２枚のレンズを設けることを提案する。

また、特許文献２（特開平１０−２１７５４４号公報）及び特許文献３（特開平１０−１６１０４７号公報）は、光源を機械的に回転させ、傾きを変えることで、感光体上の複数ビーム間の副走査方向の間隔を変更することを提案する。これらの方式は、いずれもドット密度を切り替える際、回転多面鏡の回転数も切り替えている。

更に、特許文献４（特開平２−２０６５６６号公報）は、スピンドルモータ１２（回転多面鏡用）の回転速度を可変させることで解像度を切り替えていたが、慣性で切替時間が掛かっていたため、Ｎ種の解像度の最小公倍数、例えば、２４０ｄｐｉ、３６０ｄｐｉ、４８０ｄｐｉ、９６０ｄｐｉの解像度を必要とするときには、その最小公倍数である２８８０ｄｐｉの解像度が得られる回転速度で回転させておき、上位装置から送られてくる印刷倍率によって定まる解像度切替信号で切替えることが記載され、また、解像度に応じて、印刷開始信号（ＢＤ）を整数比で分周したものに切り替えて、その周期で繰り返し露光することが記載されている。

特開平９−１５９９５７号公報 特開平１０−２１７５４４号公報 特開平１０−１６１０４７号公報 特開平２−２０６５６６号公報

上記特許文献１〜特許文献３では、レンズを光路に対し出し入れする機構や、光源を回転する機構を必要とするため、光走査装置の構成が複雑になるという問題がある。また、ビームピッチを数μｍ間隔で調整するためのメカ精度が要求され、高価になるという問題もある。

更に、ドット密度を切り替える際に、回転多面鏡の回転数も切り替えており、例えば、ドット密度を半分にする場合には、回転多面鏡の回転数も半分にする必要があるため、ドット密度切り替えに数十秒から数分の時間を要する。従って、例えばページ間（数十ｍｓ〜数百ｍｓ）でドット密度を切り替えたい場合等には対応できないという問題もある。

上記特許文献４では、回転多面鏡の回転数を切り替えることなく、必要なドット密度を容易に実現することができるが、この方式は、ビームを検出し、分周することで解像度を切り替えているため、狭ピッチ間隔で配列されたレーザアレイ光源を用いた複数ビーム走査において、ＢＤをスキャンするビーム間隔が非常に狭く、隣接ビームを分離することが困難になり、ドット密度に対応するＢＤの信号を生成することが困難となる。

本発明は上記のような従来の問題を解決した光走査装置を提供することを目的とする。

具体的には、複雑且つ高精度な機構を必要とせず、且つ印刷ドット密度の切り替えを高速に行い得る光走査装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために本発明は、 複数個のレーザ光を発生する光源と、該光源から出射される複数個の光ビームを記録媒体上で並行に同時走査する装置とを有し、印刷ドット密度を切替え可能な光走査装置において、主走査方向の１ドットの長さを切替える第１の手段と、１ドット当たりの同時発光ビーム数を、ドット密度が高いほど減少して副走査方向の１ドットの長さを切替える第２の手段とを備えて印刷ドット密度を切替えると共に、同時発光する複数個の光ビーム内の各ビーム毎に、レーザ素子を駆動するクロックパルスのパルス幅、又はレーザ素子の光出力の大きさを変え、１ドットの形状を同時発光した複数の光ビームで略円形のドット形状としたことに一つの特徴を有する。

本発明の他の特徴は、複数個のレーザ光を発生する光源と、該光源から出射される複数個の光ビームを記録媒体上で並行に同時走査する装置とを有する光走査装置において、主走査方向の１ドット長を基準ドット長Ｌに対して可変にする手段と、副走査方向の走査ビーム間隔を上記基準ドット長Ｌの１／Ｍ（但しＭは２以上の整数）とし、Ｎ本（Ｎは整数）の走査ビームを同時に発光する手段と、を備え、同時発光する複数個の光ビーム内の各ビーム毎に、レーザ素子を駆動するクロックパルスのパルス幅、又はレーザ素子の光出力の大きさを変え、１ドットの形状を同時発光した複数の光ビームで略円形のドット形状としたことにある。

本発明の他の特徴は、同時に発光するビーム数Ｎを少なくとも第１の数Ｎ１と第２の数Ｎ２との間で切り替える手段とを有し、前記光源は、上記第１の数Ｎ１と第２の数Ｎ２の最小公倍数のレーザ発生素子を備えたことにある。

本発明の他の特徴は、前記第１の手段は、複数のクロック周波数のクロック信号を発生する手段と、複数のクロック周波数の１つを選択する手段と、選択されたクロック周波数で前記光源のレーザ光を変調する手段とよりなることにある。

本発明の他の特徴は、複数個のレーザ光を発生する光源と、該光源から出射される複数個の光ビームを記録媒体上で並行に同時走査する装置とを有する光走査装置において、主走査方向の１ドットの長さを切り替える第１の手段と、副走査方向の同時発光ビーム数を切り替える第２の手段と、前記記録媒体を走査する複数の走査ビームを検出して該記録媒体への書き出し位置を決定するための検出手段と、を備え、同時発光する複数個の光ビーム内の各ビーム毎に、レーザ素子を駆動するクロックパルスのパルス幅、又はレーザ素子の光出力の大きさを変え、１ドットの形状を同時発光した複数の光ビームで略円形のドット形状にすると共に、前記複数の走査ビームで同時発光するビームの中の一部を選択して前記検出手段で検出するようにしたことにある。

本発明の他の特徴は、前記第１の手段及び第２の手段の切り替えにより形成されるドット密度に応じて前記検出手段により検出する走査ビームを選択するようにしたことである。

本発明の他の特徴は、選択したビームによって選択ビームの書き出しは決定され、他のビームは選択ビームに対し特定の遅れ又は進みにて書き出しの発光タイミングが決定されるようにしたことである。

本発明の他の特徴は、選択されたビームを光検出器で検出し、各選択ビームの時間間隔を測定し、その時間間隔から、各選択ビーム間にある他のビームの選択ビームに対しての遅れ又は進み量を決定するようにしたことである。

本発明の他の特徴は、以下の説明により一層明確に理解される。

本発明によれば、レンズを光路に出し入れする等の複雑且つ高価な機構を必要としないため、低コストに印刷ドット密度の切り替えができる光走査装置を提供することが可能となる。

またそれぞれ独立に変調可能な複数本の光ビームを、同時に並行して走査する際に、走査面上における隣接光ビームの副走査方向の間隔を変えず、また回転多面鏡の回転数を変更することなく印刷ドット密度を切り替えることができるのでドット密度の切り替えを高速に行うことが可能になる。

以下、本発明に係る光走査装置を図面を参照して説明する。

図１は、本発明光走査装置の全体の構成の概略を示す。図において、光源１は、それぞれ独立に光変調可能な複数の半導体レーザ素子を内蔵したレーザアレイよりなる。本実施例では光源１が４個の半導体レーザ素子を有する例を示しており、複数個のレーザ発光素子は、２で示される所定方向の直線上に等間隔に配列されている。この光源１のそれぞれの半導体レーザ素子から発行した光ビーム１１、１２、１３、１４は、コリメータレンズ等の第一光学系４を介して回転多面鏡５に照射される。この回転多面鏡５は回転多面鏡駆動部３３により駆動制御される。回転多面鏡５により偏向走査された光ビームは、Ｆθレンズ等の走査レンズ６を介して記録媒体１７の表面に結像され、所定の均一なスポット径の光ビーム１１１，１１２，１１３，１１４が形成される。

図２は、記録媒体１７表面の光ビーム１１１〜１１４により形成されるドット配置の例を示している。光源１において、半導体レーザ素子は図１に示すように配列方向２に配置されている。光源の配列方向２は、記録媒体１７のビームの走査方向２０に対応する仮想走査方向２０’に対して、予め設定された角度θとなるように傾けて配置されている。記録媒体１７において、光ビーム１１１〜１１４による光スポットは、配列方向２に対応する仮想配列方向２’に沿って結像される。仮想配列方向２’も、走査方向２０に対して予め設定された角度θとなるように傾けて配置されている。これらの光ビーム１１１〜１１４は、記録媒体１７の副走査方向に等間隔に配列されて同時並行して走査される。

図２−１は、主走査方向のドット間隔（ドット長）を４２．３μｍ、副走査方向の走査ビーム間隔を主走査の１／２倍とした２１．１５μｍで書込み可能なドット配置を示し、図２−２は、主走査のドット間隔（ドット長）を４２．３μｍ、副走査方向の走査ビーム間隔を主走査の１／４倍とした１０．５７μｍで書込み可能なドット配置を示している。これらの例ではいずれも主走査方向のドット間隔（ドット長）を４２．３μｍとしたが、本実施例はこの値に限定されず任意の値を選定することができる。但し本実施例においては、副走査方向の走査ビーム間隔を主走査方向のドット間隔（ドット長）の整数分の一に選定する。

図１の説明に戻り、記録媒体１７の走査面の端部付近には、各光ビームの走査開始時刻を決めるための検出器１６が配置されている。光検出器１６からの検出信号６０は、レーザ駆動回路部３１に加えられる。

一方、記録媒体１７に形成する画像を表す画像情報は、図示しないコンピュータなどから制御部３０に供給され、制御部３０からレーザ駆動回路部３１に加えられる。レーザ駆動回路部３１は、検出信号６０に同期して光源１の各半導体レーザ素子を制御し、制御部３０からの画像情報に応じて各半導体レーザ素子から出射する光ビーム１１１〜１１４の光強度変調を行う。

次に、印刷ドット密度を切替えるための本発明の実施例について説明する。

（実施例１）
図３−１は、本発明光走査装置における制御部の一実施例を示すブロック図であり、印刷ドット密度を２４０ｄｐｉと３００ｄｐｉのいずれかに切替え得る装置の例を示す。図において３０３は、周波数ｆｃのドットクロックを発生するクロック信号発生器、３０４はドットクロック周波数をｆｃからｆｃ／２．５に低減する分周回路、３０５はドットクロック周波数をｆｃからｆｃ／２に低減する分周回路である。このドットクロック信号は画像情報信号を変調するために用いられ、ｆｃ／２．５の周波数にするとｆｃの周波数の変調時間の２．５倍になり、ｆｃ／２の周波数にするとｆｃの周波数の変調時間の２倍になる。

３０７は切替回路で、分周回路３０４，３０５の一方のドットクロック信号が選択されて出力される。図３−２に示すように、印刷ドット密度が２４０ｄｐｉの場合はｆｃ／２．５のドットクロック周波数が選択され、３００ｄｐｉの印刷ドット密度の場合はｆｃ／２のドットクロック周波数が選択される。この切替回路３０７の出力信号は、画像情報生成部３０１に印加される。

一方、印刷画像を表す画像情報は、画像情報生成部３０１よりレーザ駆動回路部３１に加えられる。３０２は同時発光ビーム数切替回路で、光源１のレーザ素子１Ａ〜１Ｎのうちで同時に発光するビーム数を決定する回路である。この同時発光ビーム数切替回路３０２からの信号もレーザ駆動回路３１に加えられる。本実施例では、図３−２に示すように印刷ドット密度が２４０ｄｐｉのとき、隣接する５本のレーザ素子が同時に発光するように制御され、印刷ドット密度が３００ｄｐｉの場合は、４本のレーザ素子が同時に発光するように制御される例を示している。

レーザ駆動回路部３１は、画像情報生成部３０１からの信号に応じて、選択されたドットクロック周波数でレーザ素子１Ａ〜１Ｎから出射する光ビームを変調する。

光源１の半導体レーザ素子１Ａ〜１Ｎの個数Ｎは、本実施例の場合、図３−２に示した同時発光ビーム数の４本と５本の最小公倍数の２０個であることが望ましい。すなわち半導体レーザ素子の個数を、同時に発光するビーム数の公倍数と等しくすれば、印刷ドット密度を２４０ｄｐｉから３００ｄｐｉに切り替えても、同時に発光する半導体レーザ素子の組み合わせを変える必要がない。このため印刷ドット密度の切替えに応じて、同時発光するビームの組み合わせを変更する回路が不要となるから回路構成が簡単になる。

次に、本実施例の動作を図４を参照して説明する。本実施例では、クロック周波数ｆｃによる主走査方向のドット間隔（ドット長）を４２．３μｍとし、副走査方向の走査ビーム間隔を１／２の２１．１５μｍとしてある。

今、印刷ドット密度を２４０ｄｐｉとする場合は、切替回路３０７によりｆｃ／２．５のクロック周波数を選択する。従って、ドットクロックの変調時間がｆｃの周波数のときの２．５倍に長くなるから、１ドットの長さは図４の（Ａ）に示すように主走査方向に長くなり、４２．３μｍの２．５倍の１０５．８μｍになる。

一方、同時発光ビーム数切替回路３０２により同時に発光するレーザ素子数が５本とされるから、図４の（Ａ）に示すように、副走査方向の５本の分が同時に発光する。このため１ドットは１０５．８μｍ×１０５．８μｍとなり、印刷ドット密度は２４０ｄｐｉとなる。

また、印刷ドット密度を３００ｄｐｉとする場合は、切替回路３０７によりｆｃ／２のクロック周波数を選択する。従ってドットクロックの変調時間がｆｃの周波数のときの２倍に長くなるから、図４の（Ｂ）に示すように、主走査方向の１ドットの長さは４２．３μｍの２倍の８４．７μｍになる。

一方、ビーム数切替回路３０２により同時に発光するレーザ素子数が４本とされるから、図４の（Ｂ）に示すように副走査方向の４本が同時に発光する。このため、１ドットは８４．７μｍ×８４．７μｍとなり、印刷ドット密度は３００ｄｐｉになる。

以上のように本実施例によれば、複雑な機構を付加することなく、電子回路の制御で印刷ドット密度を切替えることが可能になる。

（実施例２）
図５−１は、本発明に係る光走査装置における制御部の別の実施例を示すブロック図であり、印刷ドット密度を２４０ｄｐｉ、３００ｄｐｉ、４８０ｄｐｉの３種類に切替え可能な例を示す。

図５−１において、図３−１と同じ構成体には同一の符号を付し、重複した説明を避ける。この実施例は、ドットクロック周波数ｆｃのｆｃ／２．５及びｆｃ／２に加えてｆｃ／１．２５の周波数のクロックを発生する分周回路３０６を有する。また、同時発光ビーム数切替回路３０２は、図５−２に示すように、同時に発光する光ビーム数をドット密度が２４０ｄｐｉのときは１０本、３００ｄｐｉのときは８本、４８０ｄｐｉのときは５本となるように切替える。また、レーザ素子１Ａ〜１Ｎの本数Ｎは、本実施例の場合、上記１０本、８本、５本の最小公倍数の４０本とすることが望ましい。

次に、本実施例の動作を図６を参照して説明する。

本実施例では、クロックｆｃのときの主走査方向の１ドットの長さを４２．３μｍとし、副走査方向の隣接走査線間隔を１０．５７μｍとしてある。

印刷ドット密度が２４０ｄｐｉのときは、図５−２に示すようにドットクロック周波数がｆｃ／２．５であるから、変調時間は２．５倍になり、主走査方向の１ドットの長さは４２．３μｍ×２．５＝１０５．８μｍになる。また、このときは１０本のレーザ素子が同時に発光されるので、副走査方向の１ドットの長さは１０．５７μｍ×１０＝１０５．８μｍとなる。従って、１ドットは１０５．８μｍ×１０５．８μｍの大きさになる。同様に、３００ｄｐｉのときは図６の（Ｂ）に示すように、１ドットが８４．７μｍ×８４．７μｍになり、４８０ｄｐｉのときは１ドットが５２．９μｍ×５２．９μｍになる。

以上説明したように、本発明装置は印刷ドット密度を、ドットクロック周波数と同時発光ビーム数を適宜選択することにより切替えるものであるため、１ドットの形状が図７に示すように完全な円形にならない。図から分かるように、１ドットの形状が正方形に近い形状であるため、円形のドット形状の場合よりも露光面積が増える。このため、従来より１ドットの大きさや線幅が大きくなり、印刷画像全体が暗くなって、トナーの消費も増えるなどの不具合がある。そこで、ドット密度の大きさに応じて、光源の光強度の大きさを適宜制御すれば、記録媒体上の露光量が小さくなり、１ドットの径や線幅を従来と同等にすることが可能である。円形のドット形状の場合より光強度を低く抑えるには、光源の光出力を小さくするか、或いは１ドットの変調巾（ドット長）を狭くすればよい。

また、別の手段として、図８に示すように、同時発光する複数ビーム内の各ビーム毎に、各半導体レーザ素子のドットクロックのクロックパルス幅を変えたり、或いは各半導体レーザ素子の光出力の大きさを変えることにより、従来の１ドット形状に、より近くすることが可能となる。

（光ビームの検出方法）
図１では、光源１が４個のレーザ発光素子を有する場合について図示されているが、本発明のように同時発光ビーム数を切り替えられるようにすると、その数は通常かなり多くなる。

図９は、光源１として、それぞれ独立に光変調可能な８個の半導体レーザ素子を内蔵した例を示している。この場合は、走査面である記録媒体１７の表面に形成される光ビーム１１１〜１１８は、図９に示されるようになり、８本の光ビームが等間隔で同時並行に走査される。走査面１７の端部付近には、各ビームによる記録媒体１７の書き出し位置を決めるための光検出器１６が配置されている。以下、この光検出器１６による光ビームの検出方法について述べる。

図１０に示す光検出器１６は、光を検出するために、横Ｓ１、縦Ｓ２の長方形のディテクタ部１６Ａを有する。収束ビーム１１１〜１１８は、図で示されるように、縦Ｓ２内の長さに収まるようにして紙面の横方向に走査される。ここで、収束ビーム間の縦方向のピッチＰ２は、印刷可能な最大印刷密度のピッチに概略等しいので、例えば印刷密度が１２００ｄｐｉの場合、ピッチＰ２は２１．２μｍとなる。従って、８ビームを同時に並行走査する場合、ディテクタ部１６Ａの縦寸法Ｓ２は、（２１．２μｍ×７＋走査ビーム径）以上の寸法が確保されていれば良い。

一方、主走査方向の収束ビーム１１１〜１１８のピッチＰ１は、光源１における半導体レーザ素子の配列間隔と光学系の倍率で決定される。近年、記録速度が高速化され、記録密度が高密度化されるに伴い、半導体レーザ素子数が増える傾向にあるため、素子間のピッチも狭くなる傾向にある。ディテクタ部１６Ａの横寸法Ｓ１は、通常０．５ｍｍ程度であり、光源１の半導体レーザ素子の配列間隔が４０μｍ以下であれば、収束ビームのピッチＰ１＜０．５ｍｍになり、すべての収束ビーム１１１〜１１８を、光検出器１６のディテクタ部１６Ａで、分離検出することが困難になる。

そこで、本発明の実施例では、図１１に示すように、光検出器１６を通過するときにビーム１１１〜１１８を選択的に発光させ、見かけ上のピッチＰ１を広くしている。図中の黒く塗りつぶしたビームはディテクタ部１６Ａを通過する際に発光させるビームを示し、白丸のビームは通過する際には発光させないビームを示している。

従って、図１１（ａ）はディテクタ部１６Ａを通過する際に走査ビーム１１１，１１３，１１５及び１１７だけを発光させる例を示し、図１１（ｂ）は走査ビーム１１１〜１１８の中の１１１と１１５だけを発光させる例を示している。このように、８本の走査ビーム１１１〜１１８の中の４本を発光させる場合の見かけ上のピッチＰ１１はＰ１の２倍になり、２本のビームを発光させる場合の見かけ上のピッチＰ１２はＰ１の４倍になる。

図中の黒で塗りつぶしたビームは発光ビームを示している。検出された信号は、図１２（ａ）に示すような波形を得て（検出信号６０）、走査方向の書き出しを決めるための信号となる。つまり、検出信号６０に同期して、制御系３０からの画像情報をあらわす信号によって、レーザ駆動回路系３１を介して、複数ビーム１１１，１１３，１１５，１１７の光強度変調が行われる。一方、収束ビーム１１２，１１４，１１６，１１８は、図１２（ａ）に示した時間ｔ１をクロックカウンタ等で測定し、各検出ビーム１１１，１１３，１１５，１１７に対し、それぞれのビーム１１２，１１４，１１６，１１８がｔ１／２遅れた時間に設定することで、走査方向の書出しを決めることが可能になる。なお、ピッチＰ１は、温度によるレーザ波長のずれの影響で変化するため、時間ｔ１を測定することで、各収束ビーム１１１〜１１８の位置変動を補正することが可能である。

本発明の実施例で説明したように、ドット密度を切り替える際に、各ドット密度毎に同時に発光するビーム数Ｎ１とＮ２との公倍数であるＮと、光源のビーム数とを等しくすることにより、あるドット密度で同時に発光するビームの組み合わせを同じにすることが可能である。つまり、図９で示す８ビームにて走査して１２００ｄｐｉのドット密度で書込んでいる場合において、６００ｄｐｉにドット密度変更する場合の同時発光するビームの組み合わせは、１１１と１１２、１１３と１１４、１１５と１１６、１１７と１１８となる。また、３００ｄｐｉにドット密度変更する場合の同時発光するビームの組み合わせは、１１１〜１１４、１１５〜１１８となる。従って、同時発光するビームの中の１つを光検出器１６で検出することにより、ドット密度に対応した検出信号を得ることができる。つまり、図１１に示すように、例えば６００ｄｐｉでは、（ａ）に示すビーム１１１，１１３，１１５，１１７がディテクタ部１６Ａを通過するときに発光させ、３００ｄｐｉでは、（ｂ）に示すビーム１１１，１１５がディテクタ部１６Ａを通過するときに発光することで対応できる。この時の検出信号６０は、図１２（ａ），（ｂ）にそれぞれ示しているような信号を得ることができる。印字する際は、ビームの組み合わせに対して、光検出器上で発光したビームを基準に、前記で述べた時間の測定結果を元に他のビームの遅れ量を決定すれば良い。上記で、図１１（ａ）については、既に説明したので、図１１（ｂ）で説明すると、収束ビーム１１２〜１１４及び１１６〜１１８は、図１２（ｂ）に示した時間ｔ２をクロックカウンタ等で測定し、各検出ビーム１１１，１１５に対し、それぞれのビーム１１２〜１１４，１１６〜１１８がｔ２／４毎に遅れた時間に設定することで、走査方向の書出しを決めることが可能になる。なお、ピッチＰ１は、温度によるレーザ波長のずれの影響で変化するため、時間ｔ２を測定することで、各収束ビーム１１１〜１１８の位置変動を補正することが可能である。

以上、本発明の実施例について説明したが、本発明の基本的な考え方を変更しないで、種々の変形を行うことは可能であり、これらの変形も本発明の範囲に含まれる。

例えば上述の実施例では、検出回路１６は、各ドット密度形成する際に同時発光するビーム群の先頭のビームを選択して検出するように構成したが、特に先頭ビームに限定する理由はなく、組み合わせビームの任意のビームを選択することができる。ただし、選択したビームの副走査方向のピッチは、少なくともドット密度ピッチと等しいか整数倍である。整数倍としたのは、Ｐ１の間隔が、光検出器１６のディテクタ部１６Ａの検出巾Ｓ１以上を確保できない場合に、飛び越しで対応する必要がある。この場合に、検出信号６０には、擬似の信号を、選択ビームからの信号で生成する必要がある。

また上述の実施例では、半導体レーザ素子を１次元に配列した場合について説明したが、レーザアレイのように２次元に配列した場合は、上記で説明した各ドット密度毎に同時に発光するビーム数の公倍数を、光源のビーム数とするという条件でアレイ状に配列し、副走査方向にビームが重ならないように、同様のアレイ数を配列することになる。以上の光学系構成により、ある特定な間隔で配列されたアレイ光源からの複数の出力ビームを同時に並行走査する際に、光源のビーム数、走査面上の複数ビーム間隔、複数ビーム走査間の隣接関係、ビーム変調時間、ビーム光量、ビームの書き出し位置検出方法を最適にすることで、複雑な構成を取ることなく、高速にドット密度を切り替えることが可能となる。

本発明に係る光走査装置の全体構成の概略図である。 本発明装置における主走査方向及び副走査方向のドット配置の一例を示す説明図である。 本発明装置における主走査方向及び副走査方向のドット配置の一例を示す説明図である。 本発明光走査装置における制御部の一実施例を示すブロック図である。 本発明装置における印刷密度切替えの説明図である。 本発明装置の動作説明図である。 本発明光走査装置における制御部の別の実施例を示すブロック図である。 本発明装置における印刷密度切替えの説明図である。 本発明装置の動作説明図である。 ドット密度を切替えた際のドット形状を従来と比較して示した説明図である。 走査ビーム毎に露光量を変更した場合の１ドットの形状を示す説明図である。 本発明に係る光走査装置の別の例を示す概略構成図である。 本発明光走査装置における走査ビームの検出方法を説明する説明図である。 本発明光走査装置における走査ビームの検出方法を説明する説明図である。 回路部の動作説明用のタイミングチャートである。

符号の説明

１：レーザアレイ光源、１Ａ，１Ｂ・・・１Ｎ：レーザ素子、２：複数の半導体レーザ素子の配列方向、２’：仮想配列方向、４：第一光学系、５：回転多面鏡、６：走査レンズ、１１〜１４：出射ビーム、１６：光検出器、１７：記録媒体、１１１〜１１４：走査ビーム、２０：走査方向、２０’：仮想走査方向、３０：制御部、３１：レーザ駆動回路部、３３：回転多面鏡駆動部、６０：検出信号、３０１：画像情報生成部、３０２：同時発光ビーム数切替回路、３０３：ブロック信号発生器、３０４，３０５，３０６：分周回路、３０７：切替回路

Claims (9)

1. 複数個のレーザ光を発生する光源と、
   該光源から出射される複数個の光ビームを記録媒体上で並行に同時走査する装置とを有し、印刷ドット密度を切替え可能な光走査装置において、
   主走査方向の１ドットの長さを切替える第１の手段と、
   １ドット当たりの同時発光ビーム数を、ドット密度が高いほど減少して副走査方向の１ドットの長さを切替える第２の手段とを備えて印刷ドット密度を切替えると共に、
   同時発光する複数個の光ビーム内の各ビーム毎に、レーザ素子を駆動するクロックパルスのパルス幅、又はレーザ素子の光出力の大きさを変え、１ドットの形状を同時発光した複数の光ビームで略円形のドット形状としたことを特徴とする光走査装置。
2. 複数個のレーザ光を発生する光源と、
   該光源から出射される複数個の光ビームを記録媒体上で並行に同時走査する装置とを有し、印刷ドット密度を切替え可能な光走査装置において、
   主走査方向の１ドットの長さを切替える第１の手段と、
   １ドット当たりの同時発光ビーム数を、ドット密度が高いほど減少して副走査方向の１ドットの長さを切替える第２の手段とを備え、
   前記第１の手段は、主走査方向の１ドット長を基準ドット長Ｌに対して可変にする手段であり、
   前記第２の手段は、副走査方向の走査ビーム間隔を上記基準ドット長Ｌの１／Ｍ（但しＭは２以上の整数）とし、Ｎ本（Ｎは整数）の走査ビームを同時に発光する手段であり、
   同時発光する複数個の光ビーム内の各ビーム毎に、レーザ素子を駆動するクロックパルスのパルス幅、又はレーザ素子の光出力の大きさを変え、１ドットの形状を同時発光した複数の光ビームで略円形のドット形状としたことを特徴とする光走査装置。
3. 前記同時発光ビーム数Ｎを少なくとも第１の数Ｎ１と第２の数Ｎ２との間で切替える手段とを有し、前記光源は、上記第１の数Ｎ１及び第２の数Ｎ２の公倍数に等しい数のレーザ光発生素子により構成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の光走査装置。
4. 前記第１の手段は、複数のクロック周波数のクロック信号を発生する手段と、複数のクロック周波数の１つを選択する手段と、選択されたクロック周波数で前記光源のレーザ光を変調する手段とよりなることを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
5. 主走査方向の１ドットの長さ及び副走査方向の同時発光ビーム数Ｎを切替えたときに、前記光源のレーザ光の光強度又は変調パルス幅を切替えることを特徴とする請求項１又は２に記載の光走査装置。
6. 複数個のレーザ光を発生する光源と、
   該光源から出射される複数個の光ビームを記録媒体上で並行に同時走査する装置とを有し、印刷ドット密度を切替え可能な光走査装置において、
   主走査方向の１ドットの長さを切替える第１の手段と、
   １ドット当たりの同時発光ビーム数を、ドット密度が高いほど減少して副走査方向の１ドットの長さを切替える第２の手段と、
   前記記録媒体を走査する複数の走査ビームの中の一部のビームを選択して検出し、複数の走査ビームの該記録媒体への書き出し位置を決定するための検出手段と、を備え、
   同時発光する複数個の光ビーム内の各ビーム毎に、レーザ素子を駆動するクロックパルスのパルス幅、又はレーザ素子の光出力の大きさを変え、１ドットの形状を同時発光した複数の光ビームで略円形のドット形状にするようにしたことを特徴とする光走査装置。
7. 前記第１の手段及び第２の手段の切り替えにより形成されるドット密度に応じて、前記検出手段により検出する走査ビームを選択することを特徴とする請求項６に記載の光走査装置。
8. 選択したビームによって選択ビームの書き出しは決定され、他のビームは選択ビームに対し特定の遅れ又は進みにて書き出しの発光タイミングが決定されることを特徴とする請求項６に記載の光走査装置。
9. 選択されたビームを光検出器で検出し、各選択ビームの時間間隔を測定し、その時間間隔から、各選択ビーム間にある他のビームの選択ビームに対しての遅れ又は進み量を決定することを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載の光走査装置。

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