JPH0519600A - レ−ザプリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 感光体上に収束するレ−ザビ−ムの径を切り
換え、解像度の異なる印刷を可能にする。 【構成】 制御部１８は高解像度記録が指令されると、
液晶１６に電圧を印加せず該液晶を透明な状態にする。
このため、半導体レ−ザ１１から出射されるレ−ザビ−
ムは液晶１６で収束されずに通過し、ホログラムレンズ
１２、ホログラムデイスク１３により収束されて、感光
体ドラムにドット径の小さな高解像度の露光を行う。一
方、制御部１８は低解像度記録が指令されると、液晶１
６に電圧を印加して回折パタ−ンを形成する。このた
め、半導体レ−ザ１１から出射されるレ−ザビ−ムは液
晶１６に形成された回折パタ−ンにより若干収束され、
高解像度の場合に比べて、より手前で収束し、従って感
光体ドラム上におけるビ−ム径は高解像度の場合に比べ
て大きくなり、ドット径の大きな低解像度の露光を行
う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は解像度を切り換えて印刷
ができるレ−ザプリンタに係わり、特にホログラムデイ
スクを用いてレ−ザビ−ムを走査すると共に、画像デー
タに基づいて該レ−ザビ−ムをオン・オフして感光体上
に画像を露光記録する解像度可変のレ−ザプリンタに関
する。

【０００２】ワ−ドプロセッサやパ−ソナルコンピュ−
タの普及にともないデイスクトップパブリッシングなど
への要求から、ペ−ジプリンタ、特に印字速度で１００
０行／分程度の中速から低速のレ−ザプリンタに対する
需要が高まっている。

【０００３】

【従来の技術】レ−ザプリンタは、レ−ザビ−ムで感光
体を走査すると共に、走査中にレ−ザビ−ムの発光をオ
ン・オフして感光体表面に露光記録（静電潜像を形成）
し、しかる後トナ−像の形成、転写、定着工程により用
紙に記録するものである。かかるレ−ザプリンタの露光
装置には、ポリゴンミラ−を回転することによりレ−ザ
ビ−ムの走査を行う走査光学系が広く用いられている。
この走査光学系によれば、半導体レ−ザ等から出射され
たレ−ザビ−ム（発散ビ−ムである）のビ−ム径をコリ
メ−トレンズ等を介して絞ると共に、平行光に変換し、
しかる後、回転ポリゴンミラ−に照射して偏向し、偏向
後レ−ザビ−ムの走査速度をｆθレンズ又はarcsinθレ
ンズ等で補正すると共に、感光体上に集光するようにし
ている。しかし、ポリゴンミラ−を用いる方式では、コ
リメ−トレンズ、ｆθレンズ及び倒れ補正光学系を必要
とするため、光学部品点数を多数必要とし、露光装置の
小型化、コストの低減を阻む要因になっている。

【０００４】このため、ホログラムデイスクを回転する
ことによりレ−ザビ−ムの走査を行うホログラムスキャ
ナが提案され、実用化されつつある。図５は従来のホロ
グラムスキャナの構成図であり、１は光源である半導体
レ−ザ、２は半導体レ−ザから出射されるレ−ザビ−ム
を回折により収束するホログラムレンズ、３はレ−ザビ
−ムを走査させるための適当な走査パタ−ンが記録され
たホログラムデイスク、４はホログラムデイスクを回転
させるモ−タ、５は感光体ドラムである。ホログラムデ
イスク３を回転させ、これにレ−ザビ−ムを入射する
と、レ−ザビ−ムはホログラムデイスクの走査パタ−ン
に従って収束・偏向され、感光体ドラム上を走査する。
従って、レ−ザビ−ムによる走査（主走査）と並行し
て、画像データに基づいて該レ−ザビ−ムをオン・オフ
し、かつ感光体ドラム５を回転（副走査）すれば、感光
体ドラム５上に図１２に示すように各走査ライン毎にド
ットによる静電潜像を形成することができる。

【０００５】このホログラムスキャナによれば、光学部
品点数の大幅な削減ができ、複数個の走査パタ−ン（ホ
ログラムファセット）をホログラムデイスクの円周方向
に設けることにより、ポリゴンミラ−と同様に１回転で
複数回の走査を行うことができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】最近、ユ−ザにより解
像度の粗密、例えば240 dpi(ドット/インチ)と400 dpi
の二通りを１枚の紙面内において切り換えることが要望
されている。しかし、従来のポリゴンミラ−やホログラ
ムデイスクを用いたレ−ザプリンタでは、レ−ザビ−ム
の径に依存して１つの解像度でしか印刷できず、上記の
要望に答えることができなかった。

【０００７】以上から本発明の目的は、感光体上に収束
するレ−ザビ−ムの径を切り換えることができ、解像度
の異なる印刷が可能なホログラムスキャナを用いたレ−
ザプリンタを提供することである。

【０００８】本発明の別の目的は、小型、簡単な構成
で、解像度の切換ができるレ−ザプリンタを提供するこ
とである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理説明
図である。１１はレ−ザビ−ムを発生する半導体レ−
ザ、１２は入力されたレ−ザビ−ムを収束するホログラ
ムレンズ、１３はレ−ザビ−ムを収束・走査するための
ホログラムデイスク、１４はホログラムデイスクを回転
させるモ−タ、１５は静電潜像を記録する感光体ドラ
ム、１６は半導体レ−ザとホログラムレンズの間に設け
られ電圧の印加によりレンズの役割を果たす回折格子パ
タ−ンを形成する液晶、１８は解像度に基づいて液晶に
印加する電圧を制御すると共に、半導体レ−ザを画像デ
ータによりオン・オフする制御部である。

【００１０】

【作用】制御部１８は解像度切換信号ＲＣＳにより高解
像度記録が指令されると、液晶１６に電圧を印加せず該
液晶を透明な平板ガラス状態にする。この結果、半導体
レ−ザ１１から出射されるレ−ザビ−ム（発散光）は液
晶１６により収束されることなく通過し、ホログラムレ
ンズ１２、ホログラムデイスク１３により収束されて感
光体ドラム１５上あるいは、その近傍に収束し（焦点を
結び）、ドット径の小さな高解像度の記録を行える。一
方、制御部１８は低解像度記録が指令されると、液晶１
６に電圧を印加してレンズの役割を行う回折格子パタ−
ンを形成する。この結果、半導体レ−ザ１１から出射さ
れるレ−ザビ−ムは液晶１６に形成された回折格子パタ
−ンにより若干収束され、レ−ザビ−ムは高解像度の場
合に比べて、感光体ドラム１５の手前で収束し、従って
感光体ドラム上におけるビ−ム径は高解像度の場合に比
べて大きくなり、ドット径の大きな低解像度の記録を行
える。

【００１１】このように、半導体レ−ザとホログラムレ
ンズ間に液晶を設け、解像度に応じて該液晶に印加する
電圧を制御して回折格子パタ−ンを形成し、あるいは透
明にしてレ−ザビ−ムの収束性を制御するようにしたか
ら、解像度に応じて感光体上のレ−ザビ−ム径を変更で
き、高解像度記録や、低解像度記録ができる。又、液晶
を設けるだけで簡単な構成で解像度切換ができる。

【００１２】

【実施例】

(a) 本発明の実施例構成図全体の構成 図２は本発明の実施例構成図であり、図１と同一部分に
は同一符号を付している。図中、１１はレ−ザビ−ムを
発生する半導体レ−ザ、１２は入力されたレ−ザビ−ム
を回折により収束するホログラムレンズ、１３はレ−ザ
ビ−ムを収束・走査するためのホログラムデイスクであ
り、レ−ザビ−ムを走査するための走査パタ−ン（ホロ
グラムファセット）がホログラムデイスクの円周方向に
複数個設けられ、１回転で感光体主走査方向に複数回の
走査を行うことができるようになっている。

【００１３】１４はホログラムデイスクを回転させるモ
−タ、１５は静電潜像を記録する感光体ドラム、１６は
半導体レ−ザ１１とホログラムレンズ１２の間に設けら
れ、電圧の印加により回折格子パタ−ンを形成する液
晶、１７は液晶へ電圧を印加する電圧印加部であり、直
流電圧源１７ａとスイッチ１７ｂを有している。

【００１４】１８は解像度切換データＲＣＳに基づい
て、液晶１６への電圧印加を制御すると共に、半導体レ
−ザ１１を画像データＩＭＤに基づいてオン・オフする
制御部である。

【００１５】液晶 液晶１６は、ゾ−ンプレ−ト上に形成されており、電圧
が印加されない場合には透明な平板ガラスとなる。しか
し、電圧を印加すると、図３に示すように同心円状の回
折格子パタ−ンを形成し、焦点距離が非常に大きなレン
ズとして機能する。

【００１６】この結果、電圧を印加しない場合には、図
４(a)に示すように半導体レ−ザ１１から出射する発散
光であるレ−ザビ−ムは、液晶１６において何等収束
（集光）されることなく、そのままホログラムレンズ１
２に入射される。

【００１７】しかし、電圧を印加すると、図４(b)の実
線で示すように、液晶１６において収束される。これに
より、半導体レ−ザ１１の見掛け上の位置が変化し、ホ
ログラムデイスク１３（図２）からの感光体ドラム上の
収束光は、収差によりビ−ム径が大きくなる。すなわ
ち、電圧が印加されていない場合に比べて、ホログラム
デイスクからの収束光は感光体ドラム１５の手前に収束
し、このため、感光体ドラム１５上ではビ−ム径が大き
くなる。

【００１８】全体の動作 ホログラムデイスク１３をモ−タ１４により回転させ、
半導体レ−ザ１１から発生するレ−ザビ−ムがホログラ
ムデイスクの走査パタ−ンに従って偏向して感光体ドラ
ム１５を走査するようにしておく。

【００１９】高解像度記録 外部のパソコン、ワ−ドプロセッサ等から解像度切換信
号ＲＣＳにより高解像度記録が指令されると、制御部１
８は液晶１６に電圧を印加せず該液晶を透明な平板ガラ
ス状態にする。この結果、半導体レ−ザ１１から出射さ
れるレ−ザビ−ム（発散光）は液晶１６により収束され
ず、ホログラムレンズ１２に入射する。ホログラムレン
ズ１２はレ−ザビ−ムを収束してホログラムデイスク１
３に入射し、ホログラムデイスク１３は入射されたレ−
ザビ−ムを更に収束して感光体ドラム１５上あるいは、
その近傍に収束させ、感光体ドラム１５上におけるビ−
ム径を小径にする。又、ホログラムデイスク１３は回転
に応じて該レ−ザビ−ムを偏向して感光体ドラム１５上
を走査させる。

【００２０】以上のレ−ザビ−ムの走査と並行して、制
御部１８は、高解像度の画像データＩＭＤに基づいて半
導体レ−ザ１１をオン・オフ制御し、感光体ドラム１５
上にドット径の小さな高解像度の静電潜像を記録する。
この結果、以後トナ−像の形成、転写、定着工程等を介
して高解像度の印刷を行うことができる。

【００２１】低解像度記録 一方、制御部１８は解像度切換信号ＲＣＳにより低解像
度記録が指令されると、電圧印加部１７により液晶１６
に電圧を印加させて回折格子パタ−ンを形成させ回折格
子にする。この結果、半導体レ−ザ１１から出射される
レ−ザビ−ムは液晶１６で若干収束されてホログラムレ
ンズ１２に入力する。ホログラムレンズ１２は該レ−ザ
ビ−ムを収束してホログラムデイスク１３に入射し、ホ
ログラムデイスク１３は入射されたレ−ザビ−ムを更に
収束する。

【００２２】この場合、レ−ザビ−ムは液晶１６により
若干収束されているため、高解像度の場合に比べて、よ
り手前で収束し、感光体ドラム上におけるビ−ム径は高
解像度の場合に比べて大きくなる。

【００２３】以上のレ−ザビ−ムの走査と並行して、制
御部１８は、低解像度の画像データＩＭＤに基づいて半
導体レ−ザ１１をオン・オフ制御し、感光体ドラム１５
上にドット径の大きな低解像度の静電潜像を記録する。
この結果、以後トナ−像の形成、転写、定着工程等を介
して低解像度の印刷を行うことができる。

【００２４】以上、本発明を実施例により説明したが、
本発明は請求の範囲に記載した本発明の主旨に従い種々
の変形が可能であり、本発明はこれらを排除するもので
はない。

【００２５】

【発明の効果】以上本発明によれば、半導体レ−ザとホ
ログラムレンズ間に液晶を設け、解像度に応じて液晶に
印加する電圧を制御して回折格子パタ−ンを形成し、あ
るいは透明にしてレ−ザビ−ムの収束性を制御するよう
に構成したから、解像度に応じて感光体上のレ−ザビ−
ム径を変更でき、高解像度記録や、低解像度記録ができ
る。又、液晶を設けるだけで、機械的駆動系が必要でな
く、簡単な構成で解像度切換ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図である。

【図２】本発明の実施例構成図である。

【図３】液晶の電圧印加時における回折格子パタ−ン図
である。

【図４】回折格子パタ−ンによるレ−ザビ−ムの収束説
明図である。

【図５】従来のホログラムスキャナの構成図ある。

【図６】従来の露光状態説明図である。

【符号の説明】

１１・・半導体レ−ザ １２・・ホログラムレンズ １３・・ホログラムデイスク １４・・モ−タ １５・・感光体ドラム １６・・液晶 １８・・レ−ザビ−ムオン・オフ制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０２Ｂ 27/00 Ｅ 9120−2Ｋ Ｇ０６Ｋ 15/14 2116−5Ｌ Ｈ０４Ｎ 1/23 １０３ Ｚ 9186−5Ｃ // Ｂ４１Ｊ 2/445 (72)発明者 茅嶌 茂生 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 穂刈 守 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 レ−ザビ−ムを出射する半導体レ−ザ
   と、レ−ザビ−ムを収束するホログラムレンズと、レ−
   ザビ−ムを走査させるためのホログラムデイスクと、当
   該ホログラムデイスクを回転させるモ−タを有するレ−
   ザビ−ム走査光学系を備え、画像データに基づいてレ−
   ザビ−ムをオン・オフして感光体上に静電潜像を形成す
   るレ−ザプリンタにおいて、 電圧の印加により回折格子パタ−ンを形成し、電圧が印
   加されていない場合に透明になる液晶を半導体レ−ザと
   ホログラムレンズの間に設けると共に、 解像度に応じて液晶に印加する電圧を制御して感光体上
   のビ−ム径を変更する制御部を設けたことを特徴とする
   レ−ザプリンタ。