JPH05304587A

JPH05304587A - 光書込装置

Info

Publication number: JPH05304587A
Application number: JP3172327A
Authority: JP
Inventors: Tomonori Tanaka; 智憲田中
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1991-07-12
Filing date: 1991-07-12
Publication date: 1993-11-16

Abstract

(57)【要約】【目的】光ビーム径を任意の値に変化させることがで
き、ドット画素径の可変範囲を大きくし、階調表現を滑
らかにする。【構成】画像情報を受けた書込制御回路15は、複数の
光源16ａ，16ｂから１個を選択して光ビームを出射させ
る。出射した光ビームは、コリメートレンズ17で平行光
となり、ここでは選択されていない光源16ａ，16ｂから
の光ビームとは異なった偏向プリズム18ａ，18ｂとアパ
ーチャ19ａ，19ｂとを通って、画像情報に応じた画素径
になる。アパーチャ19ａ，19ｂを通過した光ビームは、
ビームスプリッタ20と第３反射ミラー21とで偏向し、選
択されていない光源16ａ，16ｂからの光ビームと同一光
路を進む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザプリンタ、デジ
タル複写機、普通紙対応ファクシミリ装置等の光学的画
像形成部に適用される光書込装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にレーザビームプリンタは、レーザ
光源から出射されたコヒーレントな特性を持つレーザ光
線を、集光レンズにより集束させて微小スポットを形成
し、このスポットで一様に帯電された感光体表面を走
査、露光するものである。そして、レーザ光源を画素信
号により制御することにより、感光体表面には静電潜像
が形成され、現像部で微粉トナーにより現像される。

【０００３】このようなレーザプリンタにおいて階調表
現を行う際、濃度パターン法等のマトリクスにより疑似
的に中間調を表現する面積階調法が用いられている。し
かし、このようなマトリクスを用いた階調表現では解像
度が低下してしまうという問題が生じ、高階調な画像を
得るためには高密度で走査、露光することが必要とな
り、多量の画像データを高速で処理しなければならな
い。

【０００４】そのため、たとえば画素毎に画像データに
応じてレーザ露光時間を変化させるパルス幅変調(ＰＷ
Ｍ)、レーザ出力を変化させるパワー変調(ＰＭ)等、１
ドット単位でドット面積を可変にし解像度を低減させる
ことなく階調表現を行う方法がいくつか提案されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術のドッ
ト画素径可変技術において、ＰＷＭでは主走査に長い形
状となり副走査方向にはほとんど変化せず、またＰＭで
は画素可変範囲に限界があり、あまり強い光ビームでは
感光体の疲労等の悪影響を及ぼすという問題がある。

【０００６】本発明の目的は、光ビーム径を任意に所定
の値に変化させることができ、ドット画素径の可変範囲
を大きくし、これによって階調表現を滑らかに行うこと
ができる光書込装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、光源から
出射された光ビームを画像情報によって変調し、かつ光
ビームを偏向走査させる光書込装置において、複数個の
光源と、画像情報に応じて光源の１個を選択する光源選
択手段と、各光源から出射された光ビームのビーム径
を、それぞれの光路上で異なるものに設定するビーム径
設定手段と、このビーム径設定手段を通過した後の光ビ
ームが同一光路を進むように偏向する光学手段とを備え
た構成により達成される。

【０００８】また上記の構成に加えて、画像情報に応じ
て光ビームのパワー変調をするパワー変調手段を備えた
構成によっても達成される。

【０００９】また前記光学手段を、異なる方向からの光
ビームを受けて同じ方向へ出射させるビームスプリッタ
と、このビームスプリッタへ光ビームを偏向させるミラ
ーとで構成することによっても達成される。

【００１０】さらに上記の構成において、前記各光源に
接続されて画像情報に応じてオン・オフする前記光源選
択手段をなすスイッチング・トランジスタと、各光源に
接続されて画像情報に応じて設定値が変えられる前記パ
ワー変調手段をなす定電流源とを備えた構成によっても
達成される。

【００１１】

【作用】上記の手段によれば、画像情報に応じて異なる
ビーム径に設定される複数の光源の内から１個を選択し
て光書込みができるので、画像情報に応じてビーム径を
可変できることになり、画素径の可変範囲が大きく、そ
れによって所望の画素形状で高品質な画像を容易に形成
することができる。

【００１２】また画像情報に応じて光ビームをパワー変
調する手段を有しているので、画素径を広範囲で、かつ
滑らかに変えることが可能になり、多階調で高品質な画
像を容易に形成することができる。

【００１３】また複数の光源から出射された光ビーム
は、ビーム径設定手段を通過した後、ビームスプリッタ
とミラーからなる光学手段によって同一光路を進むよう
に偏向されるので、光書込みのための構成を複雑にしな
い。

【００１４】さらに光源選択手段をスイッチング・トラ
ンジスタで、またパワー変調手段を定電流源とすること
で、上述の光ビームの制御が簡単な構成でなされること
になる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１６】図１は本発明の一実施例の構成を示す斜視
図であり、１は２ビーム発光のＬＤ(レーザダイオート)
を備えたＬＤ装置、２は後述する光ビーム制御部、３は
第１シリンダレンズ、４はモータ５によって回転するポ
リゴンミラー、６はｆ-θレンズ、７は第１反射ミラ
ー、８は第２シリンダレンズ、９はドラム状の感光体、
10は、同期パルス信号を検出するための光学系であっ
て、第２反射ミラー11と、第３シリンダレンズ12と、受
光素子13とを備えている。

【００１７】図２は図１の光ビーム制御部２の構成図で
あり、15は画像情報を受けて光書込制御信号を出力する
書込制御回路、16ａ，16ｂはＬＤ装置１に備えられて、
ＬＤ駆動回路14により駆動される複数(図では２個を示
している)の第１光源と第２光源、17はコリメートレン
ズ、18ａ，18ｂは各光ビームを平行光にするための第１
偏向プリズムと第２偏向プリズム、19ａ，19ｂは各光ビ
ームのビーム径を異なる径に設定するビーム径設定手段
である第１アパーチャと第２アパーチャ、20はビームス
プリッタ、21は第２アパーチャ19ｂを通過した光ビーム
をビームスプリッタ20へ偏向させる第３反射ミラーであ
る。

【００１８】図３は図２のＬＤ駆動回路14の構成を示す
回路図であり、25はＬＤ装置１に光源16ａ，16ｂと共に
備えられて、ＬＤコントロール用のＰＤ信号を出力する
ＰＤ(フォトダイオート)、26ａと26ｂは各光源16ａ，16
ｂにそれぞれ設けられた第１スイッチング・トランジス
タと第２スイッチング・トランジスタ、27は各スイッチ
ング・トランジスタ26ａ，26ｂをオン，オフさせる第１
スイッチ、28ａと28ｂは各光源16ａ，16ｂにそれぞれ設
けられた第１定電流源と第２定電流源、29は各定電流源
28ａ，28ｂのいずれかに電流設定信号を送るための第２
スイッチである。

【００１９】次に上記の実施例の動作を説明する。

【００２０】まず感光体９に対する光書込みの基本的動
作について説明する。すなわち、ＬＤ装置１から出射し
た光ビームは、コリメートレンズ17により平行光にな
り、後で説明するようなビーム制御を受ける。そして、
光ビームは第１シリンダレンズ３により主走査の光ビー
ムが感光体９上で所定の形，大きさになるように集光さ
れて、ポリゴンミラー４で主走査方向(感光体長手方向)
にスキャンされ、Ｆ-θレンズ６が等角運動を等速運動
にし、また像面湾曲を補正する。さらに光ビームは、第
１反射ミラー７により角度を変えて、第２シリンダレン
ズ８により副走査方向(感光体回転方向)の集光を行い感
光体９上に照射する。第２反射ミラー11，第３シリンダ
レンズ12，受光素子13は光書込みの主走査方向の同期を
とる同期パルス信号を検出する。

【００２１】次に本実施例のビーム制御を説明する。図
２において、ＬＤ装置１には２つの光源(発光点)16ａ，
16ｂが副走査方向(縦方向)に並ぶように固定してある。
そして、コリメートレンズ17の中心Ｌが２つの発光点の
中間点を通るように設置されている。第１光源16ａと第
２光源16ｂは同時に点灯させないようになっている。光
源16ａ，16ｂから出射された光ビームもコリメートレン
ズ17によって平行光にされる。ここで、コリメートレン
ズ17の中心線Ｌ上に、どちらの光源16ａ，16ｂも存在し
ないため、平行光となった２つの光ビームの光路は互い
に平行な関係とならない。ここで、第１光源16ａの光ビ
ームは第１偏向プリズム18ａに、また第２光源16ｂの光
ビームは第２偏向プリズム18ｂに入射され、２つの光路
は互いに平行、かつコリメートレンズ17の中心線Ｌに平
行とされる。そして、各光源16ａ，16ｂの光ビームは第
１，第２アパーチャ19ａ，19ｂによって互いに異なる所
定の径とされ、第１光源16ａより出射した光ビームはそ
のままビームスプリッタ２０に入射して直進し、第２光
源１６ｂより出射された光ビームは第３ミラー21で偏向
されビームスプリッタ20に入射し、さらに偏向される。
よって、各光源16ａ，16ｂの光ビームはビームスプリッ
タ20通過後、同一光路を進むこととなり、図１の第１シ
リンダレンズ３に入射され、既述したように感光体９上
に照射される。このように、画像情報に応じて光源16
ａ，16ｂを選択することによって、感光体９上でのビー
ム径を容易に選択することができる。

【００２２】図３において画像情報に応じて書込制御回
路15が、どのビーム径を選択するかを決定してセレクト
信号を出力する。セレクト信号によって第１スイッチ27
が切り換わり、第１，第２スイッチング・トランジスタ
26ａ，26ｂのいずれかがオンになり、第１，第２光源16
ａ，16ｂのいずれかより光ビームが出射されることにな
る。このように光源16ａ，16ｂが選択されることによ
り、画像情報に応じたビーム径が得られる。

【００２３】また、パワー変調(ＰＭ)は、各光源16ａ，
16ｂに流れる電流を可変とすることによって光量を可変
とする。すなわち選択された光源16ａ，16ｂの定電流源
28ａ，28ｂを、第２スイッチ29を切り換えて選択し、定
電流源28ａ，28ｂの設定値をＰＭ信号によって可変とす
ることによってＰＭを行う。

【００２４】図４に本実施例によって得られる画素の例
を示す。画素径が大きいという画像情報の場合は、ビー
ム径が感光体９上で大きくなる方の光源16ａ，16ｂを発
光させ、またそのビーム径におけるビームパワーを可変
とすることにより、得られる画素径を変化させることが
できる。従って、このビーム制御により可変範囲を大き
く滑らかにすることができる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
画像情報によって光ビームのビーム径をビーム径設定手
段，パワー変調手段によって変化させることができる簡
単な構成で、画素径の可変範囲が大きく、かつ画素径を
滑らかに変えることができるので、多階調で高品質な画
像が容易に形成される光書込装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光書込装置の一実施例の構成を示す斜
視図である。

【図２】図１の光ビーム制御部の構成図である。

【図３】図２のＬＤ駆動回路の構成を示す回路図であ
る。

【図４】本実施例による画素径の変化の説明図である。

【符号の説明】

１…ＬＤ(レーザダイオート)、２…光ビーム制御部、
４…ポリゴンミラー、９…感光体、 14…ＬＤ駆動回
路、 15…書込制御回路、 16ａ，16ｂ…光源、17…コ
リメートレンズ、 18ａ，18ｂ…偏向プリズム、 19
ａ，19ｂ…アパーチャ(ビーム径設定手段)、 20…ビー
ムスプリッタ(光学手段)、 21…ミラー(光学手段)、
26ａ，26ｂ…スイッチング・トランジスタ(光源選択手
段)、 27…第１スイッチ、 28ａ，28ｂ…定電流源(パ
ワー変調手段)、 29…第２スイッチ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源から出射された光ビームを画像情報
によって変調し、かつ光ビームを偏向走査させる光書込
装置において、複数個の光源と、画像情報に応じて光源
の１個を選択する光源選択手段と、各光源から出射され
た光ビームのビーム径を、それぞれの光路上で異なるも
のに設定するビーム径設定手段と、このビーム径設定手
段を通過した後の光ビームが同一光路を進むように偏向
する光学手段とを備えたことを特徴とする光書込装置。
【請求項２】画像情報に応じて光ビームのパワー変調
をするパワー変調手段を備えたことを特徴とする請求項
１の光書込装置。
【請求項３】請求項１記載の光学手段を、異なる方向
からの光ビームを受けて同じ方向へ出射させるビームス
プリッタと、このビームスプリッタへ光ビームを偏向さ
せるミラーとで構成したことを特徴とする請求項１の光
書込装置。
【請求項４】各光源に接続されて画像情報に応じてオ
ン・オフする請求項１記載の光源選択手段を構成するス
イッチング・トランジスタと、各光源に接続されて画像
情報に応じて設定値が変えられる請求項２記載のパワー
変調手段を構成する定電流源とを備えたことを特徴とす
る請求項１又は請求項２の光書込装置。