JPH0954262A - 光記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】記録画像の解像度に応じ、１台の光記録装置で
異なった解像度をもつ画像を記録することが可能な光記
録装置を提供する。 【解決手段】記録画像の解像度がα(dpi)からβ(dpi)に
変更されたとき、ダブプリズムをある条件下で回転制御
し、副走査方向の光スポット配列ピッチを(α／β)倍に
変換する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザ光を走査、変調
することで光記録を行なうレーザビームプリンタなどの
光記録装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光記録装置の光学系にダブプリズムを設
け、このダブプリズムを回転させることによって副走査
方向の光スポット配列ピッチを調整する技術が知られて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来はダブプ
リズムの角度を、記録画像の解像度に対応した角度に予
め設定した後は固定されていたので、１台の光記録装置
で異なった解像度を持つ画像データを扱うことはできな
かった。

【０００４】本発明の目的は、記録画像の解像度に応
じ、１台の光記録装置で異なった解像度をもつ画像を記
録することが可能な光記録装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の光記録装置では、多ビームからなるレーザ
光を感光ドラム上で斜めに配置した光スポット列で走査
することにより光記録を行なう光記録装置において、記
録画像の解像度がα(dpi)からβ(dpi)に変更されたと
き、ダブプリズムを下式の条件を満足する角度回転させ
て、副走査方向の光スポット配列ピッチを(α／β)倍に
変換する構成を採用した。 sin（φ′）＝（α／β）sin（φ） 但し、φは解像度がα(dpi)のときのダブプリズムの回
転角度、φ′は解像度がβ(dpi)のときのダブプリズム
の回転角度とする。

【０００６】

【作用】本発明によれば、一台の装置で異なった解像度
を持つ画像を記録することが可能な光記録装置を実現す
ることが可能となる。

【０００７】

【実施例】以下、図面により本発明の実施例を説明す
る。図１および図２は本発明の光記録装置の光学系を示
す概略構成図、図３は本発明の光記録装置光学系の部品
配置位置を示す説明図である。図１と図２には、各々の
ビームの主光線のみが示してある。まず、レーザ光源１
から出射したレーザ光１８は多ビーム発生素子２を照射
し、これにより入射ビームが２本のビームに分岐され
る。分岐された光はレンズ３により各ビームの主光線が
平行になり、ＡＯ変調器４（音響光学的変調器の略称）
に入射する。ＡＯ変調器４ではコントローラ１４から送
られてくる画像データ１５に応じて、それぞれのビーム
を独立して変調する。その後、ＡＯ変調器４を出射した
各ビームの主光線は、レンズ５により収束され回転多面
鏡９上で一致する。回転多面鏡９を反射した光は、回転
多面鏡９、ｆθレンズ１０により感光ドラム１１上に結
像され、複数のビームが同時に感光ドラム１１上を１６
の方向に走査する。また、この光記録装置では回転多面
鏡９の前にシリンダレンズ８が、また、レンズ５とシリ
ンダレンズ８の間には、ダブプリズム７が配置されてお
り、ダブプリズム７を回転することによって感光ドラム
１１上に結像した光スポット列の斜め配置角度、すなわ
ち副走査方向の光スポット配列ピッチを調整する。

【０００８】図３は上段が本発明の光記録装置を構成す
る光学系のうち回転多面鏡９の回転面内からみた光学
系、すなわち感光ドラム１１上で走査方向の光学系であ
り、下段がそれを垂直方向からみた光学系、すなわち副
走査方向の光学系である。図３において、レンズ３の焦
点距離をｆ_L1(ｍｍ)、レンズ５の焦点距離をｆ_L2(ｍｍ)
とするとき、多ビーム発生素子２とレンズ３の間隔、お
よびレンズ３とＡＯ変調器４の間隔がｆ_L1、また、ＡＯ
変調器４とレンズ５の間隔、およびレンズ５と回転多面
鏡９の間隔がｆ_L2で配置されている。このように配置す
ることによって、図３の走査方向の光学系では多ビーム
発生素子２で分岐されたレーザ光の主光線はレンズ３出
射後は平行となり、ＡＯ変調器４を通過後、レンズ５を
照射する。その後、レンズ５を出射した各ビームの主光
線は回転多面鏡９上で一致する。つぎに、図３で分岐さ
れた各々のレーザ光について説明する。レーザ光源１か
ら出射した光は多ビーム発生素子２を透過後、レンズ３
によりＡＯ変調器４上に絞られる。ＡＯ変調器４を出射
した光はレンズ５により平行光となりダブプリズム７、
シリンダレンズ８を透過後、回転多面鏡９を照射する。
このとき、ＡＯ変調器４上に絞られたビームのスポット
径をδ(μｍ)、ビーム間隔をｄ(ｍｍ)とすると、レンズ
５出射後のビーム径Ｄは、 Ｄ＝４λｆ_L2／(πδ) (ｍｍ) ・・・ (1) で与えられる。ここで、λは光の波長である。つぎに、
副走査方向の光学系におけるレーザ光について説明す
る。副走査方向の光学系では、各ビームの主光線はレー
ザ光源１出射後から回転多面鏡９まで光軸と一致してい
る。また、各ビームのビーム径についてもレンズ５を出
射し、ビーム径Ｄ＝４λｆ_L2／(πδ)(ｍｍ)の平行光に
なるところまでは走査方向の光学系と同じであるが、レ
ンズ５を出射した光はシリンダレンズ８により回転多面
鏡９上に絞りこまれる。このときのスポット径をδ′
(μｍ)とすると、 δ′＝(ｆ_CYL／ｆ_L2)δ (μｍ) ・・・ (2) で表される。従って、回転多面鏡９の反射面には、図４
のように横幅Ｄ(ｍｍ)、縦幅δ′(μｍ)の光スポットが
形成される。つぎに、回転多面鏡９で反射した光はｆθ
レンズにより感光ドラム上に結像する。このとき、ｆθ
レンズの焦点距離をｆｆθとすると、感光ドラム上での
結像スポット径は次式で表される。

【０００９】ω_x＝(ｆｆθ／ｆ_L2)δ (μｍ) ・・・ (3) ω_y＝ｍδ′＝ｍ(ｆ_CYL／ｆ_L2)δ (μｍ) ・・・ (4) ここで、ω_xは走査方向の結像スポット径、ω_yは副走査
方向の結像スポット径、またｍはｆθレンズの副走査方
向の倍率である。さらに、感光ドラム上での結像スポッ
トの間隔をｄ′とすると、 ｄ′＝ｄ(ｆｆθ／ｆ_L2) (ｍｍ) ・・・ (5) で表される。また、副走査方向の光スポット配列ピッチ
ｐ′は、 ｐ′＝ｍｐ (μｍ) ・・・ (6) となる。ここで、ｐは図４に示すように回転多面鏡９上
に絞りこまれた光スポットの副走査方向の間隔で、レン
ズ５とシリンダレンズ８の間に配置された光スポット列
の斜め配置角度調整機構であるダブプリズム７の回転角
が固定されているときには次式が成り立つ。

【００１０】ｐ∝(ｆ_CYL／ｆ_L2) ・・・ (7) また、ダブプリズム７の回転角φと感光ドラム上での結
像スポットの傾き角Ψには次式が成り立つ。

【００１１】Ψ＝２φ ・・・ (8) また、ｆ_L2とｆ_CYLが固定されている場合には、 ｐ∝ sin (φ) ・・・ (9) が成り立つ。従って、本光学系において感光ドラム上の
スポット径は、δ、ｆ_L2、ｆ_CYL、ｆｆθ、ｍによっ
て、また走査線間隔ｐ′は、ｆ_L2、ｆ_CYL、φ、によっ
て決定されることになる。しかし、以上説明したような
光記録装置において、光学系を構成する各部品は記録画
像の解像度に応じて設計され、レンズ配置位置、ダブプ
リズム回転角度等が調整され、固定されているため、記
録画像の解像度が変わった場合には直ぐには対応できな
い。

【００１２】（実施例１）そこで、本発明の第１の実施
例は、図１に示すようにコントローラ１４から送られて
くる記録画像の解像度がα(dpi)からβ(dpi)に変更され
たときに、制御回路１７を介し、解像度に応じて光記録
装置の光学系に配置された光スポット列の斜め配置角度
調整機構であるダブプリズム７の回転角度を(10)式の条
件を満足する回転角度にする。 sin (φ′)＝(α／β)sin (φ） ・・・ （１０） 但し、φは解像度がα（ｄｐｉ）のときのダブプリズム
７の回転角度、φ′は解像度がβ(dpi)のときのダブプ
リズム７の回転角度とする。

【００１３】こうすることによって、(9)式より、解像
度変更後の副走査方向の光スポット配列ピッチｐ_βは、 ｐ_β＝(α／β)ｐ_α ・・・ (11) となることがわかる。ここで、ｐ_α、ｐ_βは夫々、解像
度がα(dpi)、β(dpi)のときの副走査方向の光スポット
配列ピッチである。よって、α(dpi)の時と同一の光学
系でβ(dpi)の解像度を持つ画像を記録することができ
る。なお、本実施例では感光ドラム上のスポット径は変
わらないので、解像度の変化が大きい場合には必要に応
じて露光量を調節する必要がある。

【００１４】（実施例２）本発明の第２の実施例は、図
２に示すようにコントローラ１４から送られてくる記録
画像の解像度がα(dpi)からβ(dpi)に変更されたとき
に、制御回路１７を介し、解像度に応じて感光ドラム上
で斜めに配置した光スポット列の斜め配置角度調整機構
を調整することなく、少なくとも副走査方向のスポット
径、および副走査方向の光スポット配列ピッチを(α／
β)倍に変換するようにレンズ系を変化させる。具体的
には、光学系に配置された焦点距離ｆ_CYLのシリンダレ
ンズ８を(12)式の条件を満足するレンズに交換する。 ｆ_CYL′＝(α／β)ｆ_CYL ・・・ (12) 但し、ｆ_CYLは解像度がα(dpi)のときのシリンダレンズ
８の焦点距離、ｆ_CYL′は解像度がβ(dpi)のときのシリ
ンダレンズ８の焦点距離とする。

【００１５】こうすることによって、実施例１と同様に
(7)式よりｐ_β＝(α／β)ｐ_αが得られる。また、この
実施例では(4)式、(12)式より、 ω_yβ＝(α／β)ω_yα ・・・ (13) 但し、ω_yαは解像度がα(dpi)のときの副走査方向の結
像スポット径、ω_yβは解像度がβ(dpi)のときの副走査
方向の結像スポット径とする。となり、副走査方向の結
像スポット径も(α／β)倍になる。

【００１６】以上、本実施例では多ビーム発生素子２に
より分岐されるビーム本数は２本であったが、ビーム本
数はこれに限るものではなく３本以上であってもよい。
また、上記実施例において、光記録装置のプロセス速度
が一定のままで解像度が換る際には、それに対応して回
転多面鏡９の回転速度も制御される。例えば、記録画像
の解像度がα(dpi)からβ(dpi)に変更される場合、回転
多面鏡９の回転速度は(β／α)倍にする。反対に、回転
多面鏡９の回転速度を一定のまま、解像度をα(dpi)か
らβ(dpi)に変更する場合、プロセス速度を(α／β)倍
にする。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、一
台の装置で異なった解像度を持つ画像を記録することが
可能な光記録装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光記録装置の概略構成図である。

【図２】本発明の光記録装置の概略構成図である。

【図３】本発明の光記録装置の光学系の部品配置位置を
示す説明図である。

【図４】光記録装置の回転多面鏡に結像した光スポット
列を示す説明図である。

【符号の説明】

１・・・レーザ光源、２・・・多ビーム発生素子、３・・・レン
ズ、４・・・ＡＯ変調器、５・・・レンズ、７・・・ダブプリズ
ム５、８・・・シリンダレンズ、８′・・・シリンダレンズ、
９・・・回転多面鏡、１０・・・ｆθレンズ、１１・・・感光ド
ラム、１２・・・ビ−ムディテクタ、１４・・・コントロ−ラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斎藤 進 茨城県ひたちなか市武田1060番地 日立工 機株式会社内 (72)発明者 横川 秀穂 茨城県ひたちなか市武田1060番地 日立工 機株式会社内 (72)発明者 広瀬 洋二 茨城県ひたちなか市武田1060番地 日立工 機株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】多ビームからなるレーザ光を感光ドラム上
   で斜めに配置した光スポット列で走査することにより光
   記録を行なう光記録装置において、記録画像の解像度が
   α(dpi)からβ(dpi)に変更されたとき、ダブプリズムを
   下式の条件を満足する角度回転させて、副走査方向の光
   スポット配列ピッチを(α／β)倍に変換することを特徴
   とする光記録装置。 sin（φ′）＝（α／β）sin（φ） 但し、φは解像度がα(dpi)のときのダブプリズムの回
   転角度、 φ′は解像度がβ(dpi)のときのダブプリズムの回転角
   度とする。
2. 【請求項２】記録画像の解像度がα(dpi)からβ(dpi)に
   変更されたとき、前記ダブプリズムを調整することな
   く、少なくとも副走査方向のスポット径および副走査方
   向の光スポット配列ピッチを(α／β)倍に変換するよう
   にレンズ系を変化させることを特徴とする請求項１記載
   の光記録装置。
3. 【請求項３】記録画像の解像度がα(dpi)からβ(dpi)に
   変更されたとき、光走査装置の光学系に設けられた焦点
   距離ｆ_CYLのシリンダレンズを下式の条件を満足するレ
   ンズに換え、感光ドラム上の副走査方向のスポット径お
   よび副走査方向の光スポット配列ピッチを(α／β)倍に
   変換することを特徴とする請求項１記載の光記録装置。 ｆ_CYL′＝（α／β)ｆ_CYL 但し、ｆ_CYLは解像度がα(dpi)のときのシリンダレンズ
   の焦点距離、 ｆ_CYL′は解像度がβ(dpi)のときのシリンダレンズの焦
   点距離とする。
4. 【請求項４】制御回路からの指令に基づき前記ダブプリ
   ズムの回転角度またはレンズ系を変換することにより、
   記録画像の解像度をα(dpi)からβ(dpi)に変換すること
   を特徴とする光記録装置。