(57)【要約】【課題】  半導体レーザアレイからのマルチビームを走査し、光記録する光学系において、高い光利用効率で密接した走査線を実現し、高速光記録可能な装置を提供する。【解決手段】  半導体レーザアレイから出射するマルチビームから、第２のマルチビーム発生手段でビーム本数をさらに増やし、光記録面上で互いに密接した光走査線を得る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のマルチビーム発生手段として、複数の半導体レーザ発光部を集積化した半導体レーザアレイを用い、該第１のマルチビーム発生手段から出射する第１のマルチビームから第２のマルチビームを発生する第２のマルチビーム発生手段をもち、該第２のマルチビームのアレイ配列方向を走査方向に対し垂直に配置し、光記録するマルチビーム光記録装置。
【請求項２】
請求項１の第２のマルチビーム発生手段として偏光素子を用いるマルチビーム光記録装置。
【請求項３】
請求項１の第２のマルチビーム発生手段として回折格子を用いるマルチビーム光記録装置。
【請求項４】
第１のマルチビーム発生手段として、複数の半導体レーザ発光部を集積化した半導体レーザアレイを用い、該第１のマルチビーム発生手段から出射する第１のマルチビームから第２のマルチビームを発生する第２のマルチビーム発生手段をもち、該第１および第２のマルチビームのアレイ配列方向を走査方向に対し垂直に配置し、光記録するマルチビーム光記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の半導体レーザから出射する多数のビームすなはちマルチビームを走査し、印刷するレーザプリンタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
マルチビームを用いたレーザプリンタではマルチビームの本数分、回転多面鏡の回転速度、および光変調速度を低減できるので、高速で印刷するレーザプリンタを実現できる。
半導体基板にレーザ発光部を集積化してアレイ状に形成した半導体レーザアレイから出射するマルチビームをレーザプリンタ装置に適用した概略図を図２に示す。
【０００３】
図２において、半導体レーザアレイ１から出射するマルチビームのそれぞれはコリメータレンズ２で平行光にし、ビーム拡大器であるレンズ３、４でビーム幅を拡大し、回転多面鏡６で感光ドラム８上を走査している。円筒レンズ５は回転多面鏡６の反射面の面倒れに伴う、感光ドラム上での走査線ピッチ誤差を補正するためのものである。走査レンズ７は回転多面鏡が走査したビームを感光ドラム８上に絞り込む。
【０００４】
この光学系では半導体レーザアレイによる感光ドラム面での光スポットアレイはアレイ配列方向が走査方向に垂直となる構成としている。
【０００５】
半導体レーザアレイを構成するの半導体レーザ発光部の間隔は通常１００μm程度、小さいものでは１４μmのものがある。一方、半導体レーザ発光部はアレイ配列方向に３μm近辺の光スポットの大きさを持っている。したがって、半導体レーザアレイ発光部の間隔は発光部での光スポットの大きさより４倍から３０倍程大きいことになる。このためスリット１２が無い場合は感光ドラム上に絞り込まれたマルチビームのビーム間隔も図３の１４に示すように、この同じ倍率でスポット径より大きくなり、マルチビームが形成する走査線は隣同志に密接したものにならない。
【０００６】
この状態で印刷すると、走査線間に非露光領域が生じ、画質の良い印刷は期待できない。スリット１２は副走査方向にビームを遮ることにより、感光ドラム面で光スポット１５の大きさが概略pになるように回折で広げ、隣接する走査線を密接したものにしている。
【０００７】
図４、図５は図２の光学系の動作を、副走査方向、走査方向で説明するためのものである。半導体レーザアレイからのビームのうち中央の１本のみを示している。６は回転多面鏡位置を示している。スリット１２はコリメータ２から出射するビームを副走査方向に遮ることで、感光ドラム８面でのビーム径を拡大している。
【０００８】
ところで、この方法ではスリットでビームを遮ることで、スリットが無い場合に比べて絞り込む光スポット径を４倍から３０倍に大きくするので、光利用効率は非常に小さいものとなる欠点がある。
【０００９】
したがって、この方法では感光ドラム上での光強度が小さくなり高速な光記録が図れない問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
したがって、本発明では半導体レーザアレイからのマルチビームを走査し、光記録する光学系において、高い光利用効率で密接した走査線を実現し、高速光記録可能な装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記した課題を解決するために本発明では、第１のマルチビーム発生手段として、複数の半導体レーザ発光部を集積化した半導体レーザアレイを用い、該第１のマルチビーム発生手段から出射する第１のマルチビームから第２のマルチビームを発生する第２のマルチビーム発生手段をもち、該第２のマルチビームのアレイ配列方向を走査方向に対し垂直に配置し、光記録させることを特徴とする。以上の方法をとれば光利用効率を低下させることなく、互いに密接した光走査線が得られ、高速、高精度な光記録が可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の半導体レーザアレイを利用する光記録装置は高い光利用効率で密接した走査線を形成することができるので高速光記録可能な装置が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
はじめに本発明の原理を図６を用いて説明する。図６は図３と同様に感光ドラム面での半導体レーザアレイからのマルチビームが形成する光スポット列を示している。
【００１４】
図３においてはスリット１２の動作で光スポットの大きさをｐになるまで大きくしていた。本発明の図６では半導体レーザアレイからのマルチビームを第２のマルチビーム発生手段により複数倍化したビーム１６とする。図６では簡単のため２倍に本数を増した場合を示している。この場合、密接した走査線１７を実現するには光スポットを副走査方向にp/２にまで広がるように、スリットを調整すればよい。
【００１５】
したがって、図３の場合に比べて、図６の場合はスリットによる光利用効率の低下を小さく抑えることができる。図６の説明では、第２のマルチビーム発生手段はマルチビーム本数を２倍に増加させる場合を示したが、３倍、４倍、５倍と増加させれば、光利用効率は更に高くすることができる。また、究極的には、適当なビーム数にすることによりスリットを無くすこともできる。
【００１６】
第２のマルチビーム発生手段としては偏光素子あるいは回折格子を用いることができる。
【００１７】
本発明の光記録装置で用いる光学系を図１に示す。図中１３は第２のマルチビーム発生手段としての回折格子であり、半導体レーザアレイ１からのビーム本数を複数倍している。その他の光学部品の動作は、すでに図２で説明した。スリット１２は密接した走査線を形成するためのものである。
【００１８】
図１ではスリット１２を用いた例を示したが、第２のマルチビーム発生手段が発生する複数ビームのみで密接した走査線が形成できる場合はスリット１２を用いる必要がなくなる。
【００１９】
図７は第２のマルチビーム発生手段として用いることができる回折格子２０を示している。この回折格子は入射ビーム２１から実質的に光強度が等しい複数本の回折光２２を発生させる機能をもっている。図では−２次、−１次、０次、＋１次、＋２次回折光からなる５本ビームを発生させている。
【００２０】
図８は第２のマルチビーム発生手段として用いることができる偏光素子の一例を示している。この偏光素子にレーザ光が入射すると、１／４波長板２３はレーザ光を円偏光にし、続くウォラストンプリズム２４により２本のレーザ光に分岐するものである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明のマルチビーム光記録装置を示す。
【図２】従来のマルチビーム光記録装置を示す。
【図３】従来のマルチビーム光記録装置の光学系の動作説明図である。
【図４】従来のマルチビーム光記録装置の副走査方向における光学系の動作説明図である。
【図５】従来のマルチビーム光記録装置の走査方向における光学系の動作説明図である。
【図６】本発明のマルチビーム光記録装置の光学系の動作説明図である。
【図７】本発明で第２のマルチビーム発生手段として用いる回折格子の動作説明図である。
【図８】本発明で第２のマルチビーム発生手段として用いる偏光素子の動作説明図である。
【符号の説明】
【００２２】
１  半導体レーザアレイ
２  コリメータレンズ
３  レンズ
４  ビーム拡大器
５  円筒レンズ
６  回転多面鏡
７  走査レンズ
８  感光ドラム
１１  光検知器
１２  スリット
１３  回折格子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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