(57)【要約】【課題】レーザ光などのビーム光を同時に複数本走査できるものにおいて、ビーム光の本数を容易に変更でき、画像記録に対してフレキシブルな対応ができるようにする。【解決手段】レーザ光を出射するレーザ光出射光源１２，２２，３２及びこの光源からのレーザ光をポリゴンミラー１３，２３，３３の反射面で反射し、このポリゴンミラーを回転させることでレーザ光を一方向に走査させる走査手段１５，２５，３５を有する複数の基本ユニット１１，２１，３１を用意し、各基本ユニットのポリゴンミラーの回転軸１３ａ，２３ａ，３３ａをそれぞれ連結部材４１，４２で連結し、画像記録媒体に対し、各基本ユニットからのレーザ光が画像記録媒体の搬送方向である副走査方向に所定の間隔を開けて搬送方向と直交する主走査方向に走査するように各基本ユニットを配置し、この各基本ユニットからのレーザ光を画像記録媒体に対して同時に走査させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビーム光を出射する光源及びこの光源からのビーム光を反射部材で反射し、この反射部材を回転させることで前記ビーム光を一方向に走査させる走査手段を有する基本ユニットを複数用意し、前記各基本ユニットの反射部材の回転軸をそれぞれ連結部材で連結し、相対的に搬送される画像記録媒体に対し、前記各基本ユニットからのビーム光が前記画像記録媒体の搬送方向である副走査方向に所定の間隔を開けて搬送方向と直交する主走査方向に走査するように前記各基本ユニットを配置し、この各基本ユニットからのビーム光を画像記録媒体に対して同時に走査させることを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
複数の基本ユニットのうち、１つを第１の基本ユニットとし、残りを第２の基本ユニットとし、前記第１の基本ユニットは、反射部材を回転駆動するモータを設け、前記第２の基本ユニットの１つは反射部材を保持する回転体の回転軸を前記第１の基本ユニットのモータの回転軸に連結部材で連結し、前記第２の基本ユニットの残りは、順次、前段の第２の基本ユニットの反射部材を保持する回転体の回転軸に連結部材で連結したことを特徴とする請求項１記載の光走査装置。
【請求項３】
連結部材として、回転軸の軸方向に伸縮する連結部材を使用したことを特徴とする請求項１又は２記載の光走査装置。
【請求項４】
ビーム光を出射する光源及びこの光源からのビーム光を反射部材で反射し、この反射部材を回転させることで前記ビーム光を一方向に走査させる走査手段を有する基本ユニットを複数、相対的に搬送される画像記録媒体に対し、前記各基本ユニットからのビーム光が前記画像記録媒体の搬送方向である副走査方向に所定の間隔を開けて搬送方向と直交する主走査方向に走査するように配置し、前記各基本ユニットからのビーム光を画像記録媒体に対して同時に走査させる光走査装置を使用し、
前記各基本ユニットが繰り返し走査するビーム光の副走査方向の走査ピッチＰの合計が、前記各基本ユニットが走査する副走査方向の間隔Ｔに達するまでは画像記録媒体を第１の搬送スピードで搬送し、走査ピッチＰの合計が間隔Ｔに達すると、前記画像記録媒体を第１の搬送スピードよりも早い第２の搬送スピードで、Ｔ×（Ｎ−１）＋Ｐ（但し、Ｎは基本ユニットの数）の長さ搬送してから再度第１の搬送スピードに切替えて前記各基本ユニットによるビーム光の走査を開始し、この搬送制御を前記画像記録媒体への副走査方向の残りの画像記録長さがＴ×Ｎ以下になるまで繰り返し、残りの画像記録長さがＴ×Ｎ以下になると、残りの画像記録長さ範囲内を受け持つ基本ユニットのみがビーム光の走査を行うことを特徴とする光走査装置を使用した画像記録方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビーム光を走査して画像記録を行うための光走査装置及びこの光走査装置を使用した画像記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体レーザ光源を複数設け、この各光源からのレーザ光を１つのレンズを介して１つのポリゴンミラーに照射して同時に複数本のレーザ光を走査するものや、各光源からのレーザ光を個々にレンズを介して個々のポリゴンミラーに照射して同時に複数本のレーザ光を走査するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−３２１５１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１記載のものは、同時に複数本のレーザ光を走査できるが、装置が一旦構成されるとレーザ光源の数、すなわち、走査するレーザ光の本数が固定されてしまい、例えば、画像記録媒体のサイズに合わせてレーザ光の本数を変化させたり、画像記録のスピードを変えるためにレーザ光の本数を変化させたりなど、走査するレーザ光の本数を自由に変更することができなかった。
【０００４】
そこで、本発明は、レーザ光などのビーム光を同時に複数本走査できるものにおいて、走査するビーム光の本数を容易に変更でき、画像記録に対してフレキシブルな対応ができる光走査装置及びこの光走査装置を使用した画像記録方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、ビーム光を出射する光源及びこの光源からのビーム光を反射部材で反射し、この反射部材を回転させることで前記ビーム光を一方向に走査させる走査手段を有する基本ユニットを複数用意し、各基本ユニットの反射部材の回転軸をそれぞれ連結部材で連結し、相対的に搬送される画像記録媒体に対し、各基本ユニットからのビーム光が画像記録媒体の搬送方向である副走査方向に所定の間隔を開けて搬送方向と直交する主走査方向に走査するように各基本ユニットを配置し、この各基本ユニットからのビーム光を画像記録媒体に対して同時に走査させる光走査装置にある。
【０００６】
また、本発明は、ビーム光を出射する光源及びこの光源からのビーム光を反射部材で反射し、この反射部材を回転させることで前記ビーム光を一方向に走査させる走査手段を有する基本ユニットを複数、相対的に搬送される画像記録媒体に対し、各基本ユニットからのビーム光が画像記録媒体の搬送方向である副走査方向に所定の間隔を開けて搬送方向と直交する主走査方向に走査するように配置し、各基本ユニットからのビーム光を画像記録媒体に対して同時に走査させる光走査装置を使用し、各基本ユニットが繰り返し走査するビーム光の副走査方向の走査ピッチＰの合計が、各基本ユニットが走査する副走査方向の間隔Ｔに達するまでは画像記録媒体を第１の搬送スピードで搬送し、走査ピッチＰの合計が間隔Ｔに達すると、画像記録媒体を第１の搬送スピードよりも早い第２の搬送スピードで、Ｔ×（Ｎ−１）＋Ｐ（但し、Ｎは基本ユニットの数）の長さ搬送してから再度第１の搬送スピードに切替えて各基本ユニットによるビーム光の走査を開始し、この搬送制御を画像記録媒体への副走査方向の残りの画像記録長さがＴ×Ｎ以下になるまで繰り返し、残りの画像記録長さがＴ×Ｎ以下になると、残りの画像記録長さ範囲内を受け持つ基本ユニットのみがビーム光の走査を行う光走査装置を使用した画像記録方法にある。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、レーザ光などのビーム光を同時に複数本走査できるものにおいて、走査するビーム光の本数を容易に変更でき、画像記録に対してフレキシブルな対応ができる光走査装置及びこの光走査装置を使用した画像記録方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の一実施の形態を、図面を参照して説明する。  
図１及び図２は筐体を外した状態の光走査装置を示す斜視図で、この光走査装置は、１個の第１の基本ユニット１１と２個の第２の基本ユニット２１，３１によって構成されている。
【０００９】
前記第１の基本ユニット１１は、ビーム光を出射する光源として、半導体レーザ発振器及びｆθレンズなどの結像レンズ群を有するレーザ光出射光源１２と、このレーザ光出射光源１２からのレーザ光を反射部材であるポリゴンミラー１３で反射し、このポリゴンミラー１３の回転軸１３ａをポリゴンモータ１４で回転させることでレーザ光を一方向に走査させる走査手段１５とで構成されている。前記ポリゴンモータ１４は回転軸１３ａの一端側に取付けられ、前記ポリゴンミラー１３を回転駆動するようになっている。
【００１０】
前記第２の基本ユニット２１は、ビーム光を出射する光源として、半導体レーザ発振器及びｆθレンズなどの結像レンズ群を有するレーザ光出射光源２２と、このレーザ光出射光源２２からのレーザ光を反射部材であるポリゴンミラー２３で反射し、このポリゴンミラー２３の回転軸２３ａを回転させることでレーザ光を一方向に走査させる走査手段２５とで構成されている。
【００１１】
前記第２の基本ユニット３１は、ビーム光を出射する光源として、半導体レーザ発振器及びｆθレンズなどの結像レンズ群を有するレーザ光出射光源３２と、このレーザ光出射光源３２からのレーザ光を反射部材であるポリゴンミラー３３で反射し、このポリゴンミラー３３の回転軸３３ａを回転させることでレーザ光を一方向に走査させる走査手段３５とで構成されている。
【００１２】
前記各基本ユニット１１，２１，３１の半導体レーザ発振器は、市販されている、例えば、７５０ｎｍ〜１，０００ｎｍの近赤外に発光波長を持ち、出力が数Ｗの高出力のものを使用し、放熱板に固定し強制冷却する構成になっている。
【００１３】
前記第１の基本ユニット１１におけるポリゴンミラー１３及び回転軸１３ａはボールベアリング１６，１７を軸受けとして回転自在に支持されている。前記第２の基本ユニット２１におけるポリゴンミラー２３及び回転軸２３ａはボールベアリング２６，２７を軸受けとして回転自在に支持されている。前記第２の基本ユニット３１におけるポリゴンミラー３３及び回転軸３３ａはボールベアリング３６，３７を軸受けとして回転自在に支持されている。
【００１４】
ここで、第１の基本ユニット、第２の基本ユニットのポリゴンミラーは、単純な反射ミラーでも良く、その場合、ポリゴンモータは、ＣＷとＣＣＷを交互に繰り返すステッピングモータでも良い。この組み合わせでも、光を操作させることが可能であることは言うまでもない。
【００１５】
前記第１の基本ユニット１１と前記第２の基本ユニット２１を連結部材４１によって連結し、前記第２の基本ユニット２１と前記第２の基本ユニット３１を連結部材４２によって連結している。すなわち、前記ポリゴンミラー１３の回転軸１３ａの他端と前記ポリゴンミラー２３の回転軸２３ａの一端を前記連結部材４１によって連結し、前記ポリゴンミラー２３の回転軸２３ａの他端と前記ポリゴンミラー３３の回転軸３３ａの一端を前記連結部材４２によって連結している。
【００１６】
前記連結部材４１と回転軸１３ａ，２３ａとの連結は、例えば、図３に示すように、連結部材４１の端面に設けた嵌合用凹部４１ａ，４１ｂに回転軸１３ａ，２３ａの端部を嵌め込み、これを捻りまわすことで回転軸１３ａ，２３ａを嵌合用凹部４１ａ，４１ｂに圧入させて連結している。
【００１７】
これ連結方法は、前記連結部材４２と回転軸２３ａ，３３ａとの連結も同じである。  
なお、圧入に代えて接着により連結しても、あるいは圧入と接着を組み合わせても良い。
【００１８】
前記連結部材４１，４２は、回転軸１３ａ，２３ａ，３３ａの軸方向に伸縮する蛇腹形状のもので、これにより、図４に示すように、例えば、第１の基本ユニット１１と第２の基本ユニット２１との間で回転軸１３ａ，２３ａに多少の位置ずれが生じても吸収することができる。これは第２の基本ユニット２１と第２の基本ユニット３１との間の位置ずれについても同様である。
【００１９】
このような構成の光走査装置を使用して画像記録媒体に対して画像記録を行う場合は、図５に示すように、各基本ユニット１１，２１，３１からのレーザ光を画像記録媒体４３の搬送方向、すなわち副走査方向と直交する主走査方向に同時に走査して行う。なお、前記各基本ユニット１１，２１，３１は画像記録媒体４３の搬送方向の下流側から順に配置されており、第１の基本ユニット１１が画像記録媒体４３の先端側を走査するようになっている。前記画像記録媒体４３としては、レーザ光の熱を利用して画像記録する感熱式の画像記録媒体を使用している。
【００２０】
各基本ユニット１１，２１，３１からのレーザ光の走査は、第１の基本ユニット１１のポリゴンモータ１４を回転することで回転軸１３ａが回転し、この回転が連結部材４１によって第２の基本ユニット２１の回転軸２３ａに伝達することでこの回転軸２３ａが回転し、この回転が連結部材４２によって第２の基本ユニット３１の回転軸３３ａに伝達することでこの回転軸３３ａが回転する。こうして、１つのポリゴンモータ１４によって各基本ユニット１１，２１，３１のポリゴンミラー１３，２３，３３が同時に回転し、それぞれレーザ光出射光源１２，２２，３２からのレーザ光を反射し走査する。
【００２１】
前記各基本ユニット１１，２１，３１からのレーザ光が画像記録媒体４３上を走査するときの副走査方向の間隔は、例えば、図５に示すように、各基本ユニット１１，２１，３１の走査ピッチＰの３倍のＴ（＝３・Ｐ）になっている。従って、各基本ユニット１１，２１，３１がそれぞれ走査ピッチＰで繰り返し３回走査を行うことで、３×Ｔの長さの画像記録が行われる。
【００２２】
前記各基本ユニット１１，２１，３１が走査ピッチＰで繰り返し走査しているときの画像記録媒体４３の搬送は第１の搬送スピードで行われる。そして、３×Ｔの長さの画像記録が終了すると、画像記録媒体４３を第１の搬送スピードよりも早い第２の搬送スピードで、Ｔ×（３−１）＋Ｐ、すなわち、２×Ｔ＋Ｐの長さ搬送する。
【００２３】
これにより第１の基本ユニット１１の走査位置が３×Ｔの長さの画像記録が終了した位置よりも走査ピッチＰだけ副走査方向に移動した位置にくる。この位置に到達すると、各基本ユニット１１，２１，３１は再び走査ピッチＰで走査を繰り返しながら次の３×Ｔの長さの画像記録を行う。このとき画像記録媒体４３の搬送は第１の搬送スピードで行われる。
【００２４】
そして、３×Ｔの長さの画像記録が終了すると、画像記録媒体４３を第１の搬送スピードよりも早い第２の搬送スピードで、Ｔ×（３−１）＋Ｐ、すなわち、２×Ｔ＋Ｐの長さ搬送する。これにより第１の基本ユニット１１の走査位置が次の３×Ｔの長さの画像記録が終了した位置よりも走査ピッチＰだけ副走査方向に移動した位置にくる。
【００２５】
このとき、画像記録媒体４３の副走査方向の残りの画像記録の長さが３×Ｔ以下になると、例えば、図５に示すように走査ピッチＰだけになると、この残りの画像記録長さ範囲内を受け持つ基本ユニット、すなわち、第１の基本ユニット１１のみがレーザ光を走査して残りの画像記録を行う。こうして画像記録媒体４３に対する画像記録が終了することになる。
【００２６】
このように、３台の基本ユニット１１，２１，３１を連結部材４１，４２で連結し、各基本ユニット１１，２１，３１のポリゴンミラー１３，２３，３３を同時に回転して画像記録媒体４３への走査を行うので、画像記録速度を向上させることができる。しかも、第１の基本ユニット１１のポリゴンモータ１４によって各基本ユニット１１，２１，３１のポリゴンミラー１３，２３，３３を同時に回転駆動するようにしているので、第２の基本ユニット２１，３１においてポリゴンモータは不要になり、構成を簡単、かつ小型にできる。
【００２７】
また、走査手段をそれぞれ基本ユニット１１，２１，３１に組み込み、各基本ユニットを、回転軸を連結部材４１，４２に圧入することで連結しているので、例えば、さらに画像記録速度を高めるために連結する基本ユニットの数を増やしたい場合でも、第２の基本ユニットと連結部材を用意すれば簡単に基本ユニットを増設することが可能になる。すなわち、走査するレーザ光の本数を容易に変更でき、画像記録に対してフレキシブルな対応ができる。
【００２８】
また、第１の基本ユニット１１と第２の基本ユニット２１，３１は、ポリゴンモータ１４を除けば略同一構成になっているので、調整用の治具は共通に使用できるメリットがある。
【００２９】
なお、この実施の形態では各基本ユニットを回転軸と連結部材との圧入や接着により連結することを述べたがこれに限定するものではなく、図６及び図７に示すように、係止機構５０を使用した方式で連結しても良い。
【００３０】
この係止機構５０は、連結部材５１の端部に係止用突起５２を設けた円板状の係止部材５３を取付けている。また、基本ユニット５４側のボールベアリング５５の近傍に、前記係止用突起５２を挿通させる孔５６を設けた第１の突起受け部材５７と、この第１の突起受け部材５７に固定され、前記係止用突起５２の先端が係止部材５３の回動によって係止されるように先端部が細くなり、かつ、先端に係止端５８ａを設けた溝５８を設け、前記基本ユニット５４の回転軸５９の端部に固定された第２の突起受け部材６０を配置している。
【００３１】
そして、連結部材５１と基本ユニット５４を連結するときには、連結部材５１に取付けた係止部材５３の係止用突起５２を、第１の突起受け部材５７の孔５７を通して第２の突起受け部材６０の溝５８に挿入し、この状態で連結部材５１を反時計方向に回動させることで係止用突起５２の先端を溝５８に設けた係止端５８ａに係止させる。
【００３２】
このような係止機構５０を使用しても連結部材５１と基本ユニット５４を簡単に連結することができ、簡単に基本ユニットを増設することが可能になる。  
なお、この実施の形態では反射部材としてポリゴンミラーを使用したものについて述べたが必ずしもこれに限定するものではなく、ガルバノミラーやプリズムなど他の反射部材を使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施の形態に係る光走査装置の構成を示すもので、筐体を外した状態の斜視図。
【図２】同実施の形態に係る光走査装置の、筐体を外した状態の側面図。
【図３】同実施の形態における基本ユニットと連結部材との連結状態を示す一部断面した側面図。
【図４】同実施の形態における基本ユニットと連結部材との連結部による位置ずれの吸収を説明するための一部断面した側面図。
【図５】同実施の形態における画像記録時のレーザ光走査を説明するための図。
【図６】基本ユニットと連結部材を連結する連結部の他の構成を示す一部断面した部分拡大図。
【図７】図６に示す連結部に使用する係止機構の分解図。
【符号の説明】
【００３４】
１１…第１の基本ユニット、２１，３１…第２の基本ユニット、１２，２２，３２…レーザ光出射光源、１３，２３，３３…ポリゴンミラー、１３ａ，２３ａ，３３ａ…回転軸、１４…ポリゴンモータ、１５，２５，３５…走査手段、４１，４２…連結部材、４３…画像記録媒体。
【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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