JPS59112763A - レ−ザ情報記録装置 - Google Patents

レ−ザ情報記録装置

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JPS59112763A
JPS59112763A JP58197690A JP19769083A JPS59112763A JP S59112763 A JPS59112763 A JP S59112763A JP 58197690 A JP58197690 A JP 58197690A JP 19769083 A JP19769083 A JP 19769083A JP S59112763 A JPS59112763 A JP S59112763A
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JP
Japan
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laser
semiconductor
recording
scanning
laser beam
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Pending
Application number
JP58197690A
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English (en)
Inventor
Yasutsugu Takeda
武田 康嗣
Yoshito Tsunoda
義人 角田
Toshimitsu Miyauchi
宮内 敏光
Toshihisa Tsukada
俊久 塚田
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K15/00Arrangements for producing a permanent visual presentation of the output data, e.g. computer output printers
    • G06K15/02Arrangements for producing a permanent visual presentation of the output data, e.g. computer output printers using printers
    • G06K15/12Arrangements for producing a permanent visual presentation of the output data, e.g. computer output printers using printers by photographic printing, e.g. by laser printers
    • G06K15/1238Arrangements for producing a permanent visual presentation of the output data, e.g. computer output printers using printers by photographic printing, e.g. by laser printers simultaneously exposing more than one point
    • G06K15/1257Arrangements for producing a permanent visual presentation of the output data, e.g. computer output printers using printers by photographic printing, e.g. by laser printers simultaneously exposing more than one point on more than one main scanning line
    • G06K15/1261Arrangements for producing a permanent visual presentation of the output data, e.g. computer output printers using printers by photographic printing, e.g. by laser printers simultaneously exposing more than one point on more than one main scanning line using an array of light sources
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/024Details of scanning heads ; Means for illuminating the original
    • H04N1/032Details of scanning heads ; Means for illuminating the original for picture information reproduction
    • H04N1/036Details of scanning heads ; Means for illuminating the original for picture information reproduction for optical reproduction

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  • Fax Reproducing Arrangements (AREA)
  • Dot-Matrix Printers And Others (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高速度に文字、数字、図形などの情報を紙面に
記録する光情報記録装置特に記録手段としてレーザ光線
を利用する装置に関するもので、その記録速度の性能限
界をいちじるしく向上するとともにその低コスト化、コ
ムパクト化、高品質化を達成することを目的とする。
従来電子計算機の出力情報を紙面に記録する装置として
はラインプリンタの類がある。たとえば活字の型でイン
クテープを介して紙面を叩く接触式、インク噴出のノズ
ルを多数配列し、その噴出されるインクで紙面に記録す
るインク式などが極く普通に用いられてきた。一方近年
平行度のよいかつ高いエネルギー密度の光線を放射する
レーザ装置が開発され、その情報記録装置への応用につ
いての工夫が発表された。
第1図は、その−例である。レーザ装置1の出力である
レーザ光線2がレンズ3を通過し、このレンズの作用に
よりこのレンズから所定距離離れた点に点像を結ぶべく
進む。このレーザ光線は途中光変調器4を通過し、その
強度が時間の関数として変化する光線5となり多面体積
6へ向い、この多面体積の一面6′により反射される。
多面体積6′はモータ7(モータ駆動電源7′)によっ
て回転されているためその反射光8は第1図に示すよう
にある平面内で扇状にスキャンニングされつつ進行し、
記録材料9に達する。記録材料の配置された面とレンズ
3の間の距離は、先に述べたレーザ光線の点像の位置と
レンズ3間の距離に等しい。記録材料9はたとえば感光
フィルムであって記録材料送り機構10、によってレー
ザ光線のスキャンニング面と直角な方向に送られる。こ
のとき記録材料の送り速度Vw1 レーザ光線の記録材
料面上でのスキャンニング速度V3、記録材料の有効記
録Lw、記録の分解能を1wとすると、VW、V8、L
wllWの間に式(1)の関係が必要である。
Nは多面体の面数で普通lO程度の値である。
さらにレーザの変調周波数fは、記録材料の分解能Iw
とスキャンニング速度■8との間に式(2)の関係が必
要である。
これらの関係が満足された場合に感光フィルムにレーザ
光線により情報が記録される。このような情報記録方式
は実際にCOM (ComputerOutput M
icrfilm )などにおいて用いられている。
この場合記録材料として普通の紙に対してもこれを可能
ならしめる工夫としては、たとえば第2図の構成がある
。第2図において特に説明を与えないで第1図と同じ番
号を付したものは第1図におけると同じ意味をもつ。第
2図においては、記録用感光紙の替りに潜像記録側光導
伝膜11が配置される。潜像記録側光導伝膜11として
は具体的にはアルミの薄板上に無定形セレン(Se )
 ヲ10〜30μmの厚みで蒸着したものがたとえば用
いられる。これをコロナ帯電器40で帯電させた状態が
感光性材料となる。これにレーザ光のスキャンニングに
より光が当ると光の当った部分の電荷が中和され光の当
らなかった部分に電荷が残る。これが静電潜像である。
これに着色した樹脂の微粉末(トナーと呼ぶ)12を摩
擦帯電させて負電荷を与え、先の潜像記録用感光紙11
にふりかけると、トナー12は静電吸着現象で正電荷の
潜像に付着してここに目に見える像となる。つぎにコロ
ナ帯電器で表面を正電荷に帯電した記録紙13を潜像記
録用感光紙11に圧着せしめると、トナーは記録紙にう
つり、これで所望の記録が行なえる。このような情報記
録方式は実際に光導ラインプリンタやファックス受信端
末において用いられている。
以上レーザ光線による情報記録装置の現状を記述したが
、第1図、第2図の装置について共通して望まれる点は
、記録材料の送り速度VWを少しでも高速にしたいとい
うことである。ところが式(1)かられかる通り、与え
られる記録材料の有効記録幅Lwと、記録の分解能幅■
7に対してVWを大きくすることは即V8すなわちスキ
ャンニング速度を増すことになる。しがしv8を大にす
るためには例えば多面鏡の回転数を上昇させなければな
らず、これには実際上の限界がある。数値で説明すると
、多面体の回転数は10’回転/分が実際上の制限であ
る。Lwを300mm、IWを旧5mmとし、回転多面
鏡の1面6′から記録材料9迄の距離を400mmN−
=10とするとVWの最大値は下記により制限される。
活字の大きさく高さ方向)は普通3〜4mmであるから
これは約5000〜6000行/分の印字速成である。
なお、このとき光変調器4に要求される変調周波数は(
2)により = 4.4 MHz と計算される。
一方情報処理装置の高速化は急テンポで進み昨今では2
0000〜30000行/分の仕様が望まれることが多
くなった。即ちさらに5〜6倍の印字速度の上昇のため
の工夫が必要となった。
本発明はこのような事態に即し1回の回転鏡の鏡面のス
キャンニングでM行(Mは2以上の正の整数)の情報記
録を同時に行なうことにより−きょに記録速度を格段に
高める装置を提供することを目的とする。
本発明の装置は、レーザ装置、前記レーザ装置の出力で
あるレーザ光線をスキャンニングする装置および前記レ
ーザ光線を変調する手段、前記レーザ光に感光する記録
材料部とを具え、前記レーザ装置として複数個の半導体
レーザからなる半導体レーザ・アレイを用いかつ前記レ
ーザ光線を変調する手段として前記複数個の半導体レー
ザ出力を独立に変調する駆動回路一式を用いるとともに
6tJ記スキヤンニング装置として前記複数個の半導体
レーザの出力である複数のレーザ光線を一括してスキャ
ンニングする手段を用いることを特徴とする。
ここに、複数個の半導体レーザからなる半導体レーザ・
アレイは全体が一枚の基板ウェファから成る製法つまり
モノリシックであることが望ましいが、必らずしもこれ
に限定されることはなく個々独立の半導体レーザを束ね
たもの、もしくは部分的にモノリシックな半導体レーザ
・アレイをさらに複数個束ねたものであってもよい。
第3図はこうして製作された半導体レーザ・アレイの構
成図を示す。第3図は20は半導体レーザ・アレイ、2
1 .21  、・・・・・・・・・21 はそれぞれ
半導体レーザ、22 .22  、・・・・・・・・・
22 はそれぞれ半導体レーザの出力レーザ光線である
注意すべきは半導体レーザの出力光線は図示のように急
速に広がりを示す発散光であることである。
どのことはほぼ直進を示すヘリウム・ネオ7L/−ザな
どの一般のレーザを用いる場合といちじるしく使い勝手
か異なり、以下に述べるt¥fyji、な発明が施され
なければならない。本発明においては各半導体レーザ2
1 +1)、・・・・・・・・・からの出力レーザ光線
22 ftl、・・・・・・・・・が断面の円形スポッ
トがほぼ互いに接する場所(第3図においてSS′と示
す)に着目し、ここの場所のレーザ光のスポットを実効
的な光源と考え、この実効的な光源の拡大又は縮小像を
記録用感光材料面上に投射し結像する光学系の配置を採
用することにする。その原理は第4図に示される。すな
わちSS′の面と記録用感光材料iWW’とがレンズ3
に対し互いに共 関係を満足させるごとくに配置すれば
よい。いいかえればレンズ3を薄レンズと考え、その焦
点距離をfルンズSS′の距離をal レンズとWW′
の距離をbとするとき1+’11−ならしめればよい。
これbf によって記録用感光材料の面上での記録の点と点の間隔
はほとんど零となり記録される情報が飛び飛びにならな
いのである。
本発明において独立に駆動しうる半導体レーザの個数は
特に限定されるものではないが、ラインプリンタなど印
字を目的とする場合、1行の文字を分解するに必要なド
ツト数に対応した数、すなわちアルファベットおよび算
用数字の印字の場合は約10ドツト、漢字の場合は約3
0ドツトに選択すると便利である。このような配慮はそ
れ自体は周知のワイア・ドツト・プリンタのワイアの数
が通常このように選択されていることによって装置の互
換性を発揮させること)こもなる。
本発明の第1の実施例を第4図に示す。本例はラインプ
リンタの場合である。第4図において説明を省略するも
、第1図〜第3図と同一記号は同一の意味を有するもの
とする。光源は半導体レーザアレイ20の複数個の半導
体レーザ21°′。
21 L21.・・・・・・・・・21°)であり、こ
れらはそれぞれ23(”l 、 23(2+、・・・・
・・・・・23°′で示される個別の電流供給回路(こ
れを一括して、駆動回路24と称する)によって駆動さ
れている。その駆動の形態は各部。
動回路の入力端子色。に入力される信号によって決まる
。たとえば、ある半導体レーザの発振制御信号として信
号1が入ったとき供給電流がOとなりその半導体レーザ
の発振が停止し、信号Oが入ったとき供給電流が所定の
レーザ出力に対応する値I(mA)流れるものとする。
信号の1,0は計算機の出力の文字の形状により規定さ
れる。その処理回路を26で示す。さて、半導体レーザ
からの出力光源22 .22”、・・・・・・・・・2
26)はすでに信号により変調をうけた光線であり、s
s’面に向ってそれぞれ拡散するss’iと、記録用感
光材料面WW′はレンズ3を介して互いに共 な関係に
ありかつSS′面は相対的にレンズの近傍にWW′面は
レンズから相対的に遠距離にあり記録用感光材料面へは
SS′面の光のスポット列が拡大投射されることになる
。SS′面上でのレーザ光線のスポットサイズはたとえ
ば直径10μm1WW′面上でのスポットサイズは直径
150μmであるとすれば投射拡大率は15倍となる。
レンズ3を通過したレーザ光線郡は多面鏡6の1. i
第6 ’に向う。本実施例では多面体の面数は10であ
る。
多面鏡6はモータ7によって回転されその反射元部のB
 (11、B (21、Bo)の各々は第1図の場合と
同様扇状にスキャンニングされる。この場合記録用感光
材料の周辺部ではややレーザ光線の点像はややピンボケ
となるが、その程度は実用上差し支えない範囲に抑える
ことができる。多面鏡の回転と記録用感光材料11の送
り機構10の駆動電源10と半導体レーザを変調する駆
動電源24は互いに同期関係を保つ必要があり、そのた
めの同期信号発生回路30がある。モータ7の回転数を
10000回転/分回転用感光材料の有効幅を300m
m、記録用感光材料面上での分解能幅を150μIn、
多面鏡の面数を10、半導体レーザの個数を10さする
と、紙の送り速度は200m/分、活字の大きさくたて
方向の配列ピッチ)を4mmとすると50000行/分
という超高速のプリンタが実現できる。本実施例におい
て記録用感光材料としてはアルミニウムもしくは銅など
の金属板上を数十ミクロンの厚みでおおったSe、もし
くはCdSなどの光導伝膜をコロナ放電で帯電したもの
が用いられることは第2図の場合と同じである。レーザ
光線のスキャンニングと変調作用の結果光の未露光部に
のみ正電荷が残り潜像となり、ここに負電荷を帯電させ
た着色プラスチック粉をふりかけ現像し、これを正電荷
を帯電させた紙に圧着して紙面への記録を完成する。潜
像を記録した光導伝膜はくりかえし使用できるようドラ
ム状もしくはテープ状に配置されている。
本発明の効果は、すでに説明した記述で明らかであるが
、なお整理して示せば、次の如くである。
(1)複数の独立に動作する半導体レーザを光源とする
ことにより情報記録装置の記録速度を大幅に高速化しう
る。(2)レーザ装置が大幅に小型軽量になるとともに
光変調器という高価な部品を不要ならしめ小型化低コス
ト化を達成しうる。(3)半導体レーザが発散発光源で
あることから、逆に光源からある距離離れた場所での光
線群の断面形状が互に接しあう円状にあることを利用し
、離散的ではない高品質の印字を可能ならしめている。
本発明において半導体レーザとしてはそれ自体周知の埋
めペテロ構造のものを用い、円形状のスポットライト発
光を得る半導体レーザを用いる場合は、半導体レーザの
発光面からある距離能れた所に円形の開口のフィルタを
配置するなどして同等の効果を得ることができる。この
場合若干の光量損失を招くか、半導体レーザはそれ自体
極めて高い発光効率を示すもので多少の光学損失は問題
にならない。
本発明において半導体レーザ・アレイは常に1列である
とは限らない。複数列もしくは第5図に示すような補間
的な2列の配列とし実質的に稠密配列とすることも可能
である。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図は従来のレーザ情報記録装置第3図は本
発明の原理説明図 第4図は本発明の一実施例 第5図は本発明に用いる半導体レーザ・アレイの−構成
法 20は半導体レーザ・アレイ 21(1)21(2)・・・・・・21町ま半導体レー
ザe23 ” 23 (2)・・・・・・23°は半導
体レーザ駆動電源3はレンズ 6は回転多面鏡 6′は多面鏡の一面 11は記録用感光材料 13は記録紙 更 1 ゾ 82 朗    7 麦 3 個

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 レーザ装置と、前記レーザ装置の出力であるレー
    ザ光線をスキャンニングする装置と、前記レーザ光線を
    変調する手段と、前記レーザ光に感光する記録材料部と
    を具えたレーザ情報記録装置において、前記レーザ装置
    として複数個の半導体レーザからなる半導体レーザ・ア
    レイを用い、前記複数個の半導体レーザからの出力レー
    ザ光の断面形状が互いに接する点を実効的な光源として
    前記記録材料部に結像させる光学系を配置し、かつ前記
    レーザ光線を変調する手段として前記複数個の半導体レ
    ーザ出力を独立屹変調する駆動回路一式を用いるととも
    に、前記スキャンニング装置として前記複数個の半導体
    レーザの出力である複数のレーザ光線を一括してスキャ
    ンニングする手段を用いることを特徴とするレーザ情報
    記録装置。 2、特許請求の範囲第1項の記載において、前記半導体
    レーザ・アレイは、−板の基板上に形成されていること
    を特徴とするレーザ情報記録装置。 3、 レーザ装置と、前記レーザ装置の出力であるレー
    ザ光線をスキャンニングする装置と前記レーザ光線を変
    調する手段と、前記レーザ光ζこ感光する記録材料部と
    を具えたレーザ情報記録装置ζこおいて、前記レーザ装
    置として複数個の半導体レーザからなる複数列の半導体
    レーザ・アレイを用い、該複数列の半導体レーザ・アレ
    イは互G)をこ補間的に配列され、かつ前記レーザ光線
    を変調する手段として前記複数個の半導体レーザ出力を
    独立に変調する駆動回路一式を用いるとともに、前記ス
    キャンニング装置として前記複数個の半導体レーザの出
    力である複数のレーザ光線を一括してスキャンニングす
    る手段を用いることを特徴とするレーザ情報記録装置。 4、特許請求の範囲第3項の記載において、前記複数列
    の半導体レーザ・アレイはそれぞれ一板の基板上に形成
    されていることを特徴とするレーザ・情報記録装置。
JP58197690A 1983-10-24 1983-10-24 レ−ザ情報記録装置 Pending JPS59112763A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6123765U (ja) * 1984-07-14 1986-02-12 沖電気工業株式会社 マルチビ−ム記録装置
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