JPH0348567A - 光学的記録装置 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は、記録媒体に潜像または可視像を光学的に記録
するための光学的記録装置に関する。

従来の技術 従来、この種の光学的記録装置としては、記録信号によ
って変調したレーザ・ビームを回転多面鏡を含む走査光
学系によって高速に振り、感光ドラム等の表面をそのレ
ーザ・ビームで走査することによう潜像を記録する装置
や、多数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を密に配列した多
素子・高密度ＬＥＤアレイを光学レンズを介して感光ド
ラム等に対設させ、ＬＥＤアレイ上のＬＥＤを記録信号
によって駆動することによう感光ドラム等に潜像を記録
する装置が知られている。

発明が解決しようとする課題 しかし、回転多面鏡を含む走査光学系を用いる構成によ
れば、回転多面鏡等の高精度の位置調整や回転多面鏡の
高精度の回転制御が要求される、走査光学系の小型化が
難しく配置上の制約も大きい、回転多面鏡等の可動部品
の故障が起きやすく保守が必要になる、等の問題があっ
た。

他方、多素子・高密度ＬＥＤプレイを用いる構成に関し
ては、記録サイズが大きい場合に複数のＬＥＤアレイを
組合せて使用しなければならないが高精度の位置調整が
要求される、隣接素子からの光漏れによる解像度劣化が
生じやすい、記録ビームの高パワー化による感熱紙への
直接記録が難しい、等の問題があった。

なお、ＬＥＤアレイの代わりにレーザダイオード（ＬＤ
）の多素子・高密度アレイを用いることも考えられるが
、ＬＤアレイは高密度化が容易でない、高価である、消
費電力が大きい、信頼性でＬＥＤよりおとる等の問題が
あり現状では実用化が難しい。

本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、回転
多面鏡のような可動・機械部品を用いず、１た面倒な高
精度位置調整を必要とせず、高解像度記録および記録ビ
ームの高パワー化が容易な光学的記録装置を提供するこ
とを目的とする。

課題を解決するための手段 上述の課題を解決するため、第１の発明は、途中で複数
の枝に分岐した複数の光ファイバーを用い、各光ファイ
バーの非分岐端をそれぞれ光源に光学的に結合し、各光
ファイバーの枝の先端を一定の順番で密に配列し、１た
枝先端の配列面の前方に、各校の先端からの出力ビーム
を選択的に透過１たは遮断するための、電気的に制御さ
れる光学シャノターを設けたという構或を備えたもので
ある。

１た同じ課題を解決するため、第２の発明は、途中で複
数の枝に分岐した複数の光ファイバーの非分岐端をそれ
ぞれ、異波長の複数のビームを出力する光源に光学的に
結合し、前記各党ファイバーの枝の先端を一定の順番で
密に配列し、前記各光ファイバーの各枝の途中に特定の
波長のビームだけを通過させる手段を設けたという構或
を備えたものである。

作用 上述の第１の発明の構成によれば、各光源の出力ビーム
は、光ファイバーの分岐数に等しいビームに分かれるが
、その外部出力を光学シャノターにより選択することが
できるため、画像信号による光源の駆動と光学シャッタ
ーの透過／遮断とを的確に制御することにより、光学シ
ャッターに対向させた記録媒体に光ファイバーの全枝数
に等しいドット数の記録ビームを順次投射し、潜像また
は可視像を記録できる。

上述の第２の発明の構成によれば、各光源より出力され
る特定の波長のビームは、光ファイバーの複数の枝中の
特定の一つの枝の先端より出力されるので、画像信号に
よって光源の各波長ビームの出力を適切に制御すること
によシ、光ファイバーの枝先端の配列面に対向させた記
録媒体に光ファイバーの全校数に等しいドット数の記録
ビームを順次投射し、潜像または可視像を記録できる。

実施例 第１図は第１の発明の一実施例による光学的記録装置の
概略構或を示す。１は光ファイバーであり、途中で複数
の枝２に分岐している。ここに示す例では図面釦よび説
明を簡単にするため、光ファイバー１の分岐数は３とな
つ．ているが、分岐数をより多くすることができ、捷た
一般に好１しい。現在の光ファイバー製造・加工技術に
よれば、分岐数を数十から数百１で増加させることも可
能である。

光ファイバー１の枝２の先端は、ヘノド部材３に図示の
ように一列に密配列される。この枝先端の配列順は規則
的である。ここに示す例では、図中左から数えて、ヘッ
ド部材３上の枝先端は３２個毎に１ブロックとされてい
る。ただし、これは一例に過ぎない。

１番目（左端）の光ファイバー１に関しては、１番目（
左端）の枝２の先端がΦ１ブロックの１番目に、２番目
の枝２の先端がΦ２ブロックの１番目に、３番目の枝２
の先端が＋３ブロックの１番目に、それぞれ配置される
。２番目の光ファイバー１に関しては、１番目の枝２の
先端が＋１ブロックの２番目に、２番目の枝２の先端が
Φ２ブロックの２番目に、３番目の枝２の先端が尋３フ
ロソクの２番目に、それぞれ配置される。３２番目の光
ファイバーの１番目，２番目および３番目の枝の先端は
＋１ブロック，＋２ブロック釦よびφ３ブロックの３２
番目にそれぞれ配置される。

不図示であるが、実際にはΦ３ブロックの右にもブロッ
クが連続しており、Φ４，Φ５，Φ６ブロノクには同様
に別の３２本の光ファイノくーの枝先端が３２本間隔で
順に配置される。総ブロック数は記録幅によって決定さ
れ、その３分のｌに相当する本数の光ファイバー１があ
る。

４はヘッド部材３の前面に配置された光学シャッター（
具体的には例えば液晶シャッター）である。図中では光
学シャッター４はヘッド部材３から離れているが、実際
にはヘッド部材３に密着している。この光学シャソタ−
４には光ファイノくー枝先端群からの出力ビームを透過
させ、１たは遮断（マスク）するための液晶素子等から
なる制御窓５とその駆動回路があり、制御窓５の透過／
遮断の制御を光ファイバー枝先端のブロック単位で電気
的に行うことができる。

６は光源としてのＬＤ（レーザダイオード）７が配列さ
れたＬＤアレイ基板であり、この基板上の各ＬＤ７は、
一光コネクタ８，９によって、対応した光ファイバー１
の非分岐端と光学的に結合される。１０は各ＬＤ７を画
像信号に従って駆動し、かつ、この駆動と同期をとって
光学シャソター４を制御する駆動制御ユニノトである。

各光ファイバー１に入力したレーザ・ビームは各枝に分
岐するが、分岐後のレーザ・ビームのパワーは分岐損や
反射により若干のバラッキが生じ、これを補正しないと
記録濃度むらが生じる。筐た、光ファイバー１内でレー
ザ・ビームの反射が生じるが、反射ビームがＬＤ７に戻
るとＬＤ７の発振動作が不安定になシ、出力パワーが大
きく変動する恐れがある。そこで、各枝２にレーザ・ビ
ームのパワーのバラツキを補正するための補正フィルタ
（アテネータ）１１が挿入され、オた光ファイバー１の
非分岐端に反射ビームのＬＤ側への戻りを阻止するため
の光アイソレータ１２が挿入されている。

第１図には示されていないが、記録媒体は光学シャノタ
ー４の前方に配置される。例えば第２図に示すように、
表面に感光体（セレン，シリコン等）を有する感光ドラ
ム１３を光学シャッター４に対向させて回転させる。こ
の場合、光学シャッター４を透過したレーザ・ビームに
よって感光ドラム１３上に潜像が形成され、この潜像が
トナー現像プロセスによって現像され記録紙に転写され
る。

あるいは第３図に示すように、ＺｎＯ紙１４を光学シャ
ノタ−４に対向させて移動させることによって記録を行
うこともできる。

以上のように構或された光学的記録装置について、以下
その動作を説明する。

筐ず、駆動制御ユニット１０は、豐１ブロックに対応し
た３２ドット分の画像信号に従って、対応した３２個の
ＬＤ７を駆動し、１た制御窓５の＋ｌフロックに対応し
た部分だけを透過状態に、他の部分を遮断（マスク）状
態にするように光学シャッター４を制御する。この３２
個のＬＤ７のそれぞれの出力レーザ・ビームは対応した
光ファイバー１に入力し、その各枝２（合計９６個）の
先端よｂ出力するが、制御窓５はΦ１ブロックに対応し
た部分だけが透過状態であるので、＋１ブロックの枝先
端の出力レーザ・ビームだけが記録ビームとして記録媒
体へ投射される。したがって、＋１プロソクの３２ドッ
トの潜像１たは可視像が記録媒体に記録される。

次に駆動制御ユニント１０は、４Ｐ２ブロノクに対応し
た３２ドノト分の画像信号に従って、対応した３２個の
ＬＤを駆動し、１た制御窓５の＋２ブロックに対応した
部分だけを透過状態にするように光学シャソタ−４を制
御する。この場合、＋２ブロソクの枝先端の出力レーザ
・ビームが記録媒体へ投射され、Φ２ブロノク３２ドッ
トが記録される。

同様のｌプロノク単位の記録が繰シ返されることにより
、１ライン分の記録がなされる。

なお、ＬＤ７の駆動方法釦よび光学シャッター４の制御
方法を変えることによって、飛び飛びの複数ブロックの
同時記録も可能である。さらには、光ファイバー１，の
枝先端の配列順を変更することによう、連続した複数ブ
ロックを同時に記録することも可能である。

本実施例の光学的記録装置に訃いては、光ファイバー１
の枝２の径は十分に小さくすることができ、１た隣接枝
からのビームの漏れも防止できるので、容易に高解像度
を得られる。例えば線解像度は５０μｍ／１２５μｍで
１簡当シ８本であるが、枝径を更に小さくすることによ
う解像度をさらに上げることができる。

光ファイバー１の分岐数はかなシ多くすることが可能で
あるので、光源としてのＬＤ７の個数を１ラインの記録
ドノト数よシ大幅に減らすことができる。光源の間隔は
記録ドットの間隔に拘束されないので、ＬＤプレイ基板
６の製作も容易であ，！ｌ）、ＬＤ７を高出力化し、高
パワー・ビームにより感熱紙を発色させて直接的に可視
像を記録することも可能である。

光ファイバー１の枝先端の整列精度を保つことは容易で
あシ、複数個の多素子・高密度ＬＥＤアレイによシ直接
的に記録を行う構成のような面倒な位置調整は不要であ
る。光ファイバー１は柔軟であるので、光学シャッター
４とＬＤ７との相対的位置関係をかなシ自由に選ぶこと
ができ、装置の小型化等に有利である。

なお、本実施例の構成においてＬＥＤを光源に用いるこ
とも可能である。

第４図は第２の発明の一実施例による光学的記録装置の
概略構成を示す。加は光ファイバーであシ、途中で４本
の枝２１に分岐している。各光ファイバー加の枝２１の
先端はヘソド部材ｎに図示のように一列に密配列される
。ヘッド部材乙上の枝先端は４本毎に１ブロックとされ
る。各枝２１の先端の配列順は、この例では４本おきで
あ’ｔ’＝　　１番目（左端）の光ファイバー加の４本
の枝２１はΦｌブロノク、峰２ブロック、Φ３ブロック
および＋４ブロックの１番目（左端）にそれぞれ配置さ
れる。

すなわち、左端から数えると、１番目、５番目、９番目
、１３番目に順に配置される。２番目の光ファイハー加
の各枝２１は＋１ブロソク、４Ｐ２ブロック、＋３フ゛
ロックおよびΦ４フ゜ロックの２番目にそれぞれ配置さ
れる。同様の順番で、Φ１ブロックからΦ４ブロックに
４本の光ファイバー加の枝２１の先端が配置される。不
図示であるが、φ４プロノクの右にもブロックが連続し
ておｂ１同様に光ファイバーの枝先端が配置される。

な訟、感光ドラムやＺｎＯ紙等の記録媒体は、ヘノド部
材なの前面に対向して回転あるいは移動する。ただし、
この装置にふ・いては、ヘッド部材なと記録媒体との間
に光学シャッターは介在しない。

各光ファイバー加の非分岐端は、波長の異なる４種類の
レーザ・ビームを発生する４ビーム光源おに光学的に結
合される。本実施例の４ビーム光源おは、現在実用化さ
れている２個の２ビームＬＤ２４．２５の出力レーザ・
ビームをビーム合戒器２６で合成して光ファイバー加に
入力するように構或されている。４ビームＬＤが実用化
されたならば、それを４ビーム光源おとして用い、ビー
ム合成器２６を省くことができる。

各光ファイバー加には４ビーム光源およシＡ，Ｂ，　Ｃ
，　Ｄの４種類の波長のレーザ・ビームが入力し、各枝
２１に分岐するが、各枝２１には左よ＃）Ａ，Ｂ，Ｃ，
Ｄの波長が順に割り付けられている。そして、各枝２１
の途中には、割り付けられた特定波長ビームだけを通過
させる光アイソレータｒが挿入されている。

茨は各４ビーム光源幻の２ビームＬＤ２４．２５を画像
信号に従って駆動するための駆動ユニットである。

以上のように構成された光学的記録装置について、以下
その動作を説明する。

まず駆動ユニソ｝２８は、Φ１ブロノクに対応した４ド
ット分の画像信号に従って、対応した４本の光ファイハ
ー加に結合した４ピーム光源幻内の２ビームＬＤ２４を
人波長について駆動する。この４本の光ファイバー加に
入力した人波長のレーザ・ビームは、それぞれの４本の
枝２１に分岐するが、光アイソレータ若の波長選択によ
シ、八波長が割り付けられたΦ１ブロックに対応した枝
２１の先端からはレーザ・ビームが出力されるけれども
、他の波長が割シ付けられた枝先端からは出力されない
。かくして、Φｌブロックに対応した４ドットの潜像１
たは可視像が記録媒体に記録される。

次に駆動ユニット２８は、Φ２ブロノクに対応した４ド
ント分の画像信号に従って、同じ４本の光ファイハー２
１に結合した４ビーム光源お内の２ビームＬＤ２４をＢ
波長について駆動する。この４本の光ファイバー加に入
力したＢ波長のレーザ・ビームは、Ｂ波長が割り付けら
れたφ２ブロック対応の４本の枝２１の先端からだけ出
力される。かくして、Φ２ブロックに対応した４ドノト
の潜像筐たは可視像が記録される。

同様に、同じ４本の光ファイバー加に結合された４ビー
ム光源お内の２ビームＬＤ２５をＣ波長およびＤ波長に
ついて順次駆動することによ！）Ｘ＋３ブロックとΦ４
プロノクについて記録を行う。

＋５ブロノク以降について同様の１ブロソク単位の記録
を繰り返すことによって、ｌライン分の記録を行うこと
ができる。

なお、駆動ユニット２８による４ビーム光源おの駆動方
法を変えることによって、飛び飛びの複数ブロックを同
時に記録することも可能である。光ファイバー加の枝２
１の配列順序を変更することにより、連続した複数ブロ
ノクを同時に記録することも可能である。

本実施例によれば、前記実施例と同様に、高解保度と記
録ビームの高パワー化を容易に実現でき、光学ヘッド部
材ηと光源幻との相対位置を自由に選ぶことが可能であ
シ、壕た記録幅が大きい場合でも多素子・高密度ＬＥＤ
アレイを複数個用いる場合のような高精度位置調整が不
要であることは明らかである。さらに、前記実施例で必
要であった光学シャッターも不要となる。

なフ・、本実施例において、光源のビーム数を増加させ
ることにより、光ファイノくーの分岐数を増加させて光
ファイバーの本数を減らすことができる。

また、本実施例にむいて、光ファイバー加の枝２１を、
光アイソレータ若の先でさらに分岐させ、その先端をヘ
ッド部材なに配列し、ヘノド部材なの前方に光学シャッ
ターを設けるというように、第１の発明と第２の発明を
組合せた構成も可能である。

発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明は次のような効
果を有するものである。

１）回転多面鏡のような可動機械部品を用いないため保
守が容易であり、１た高精度の回転制御等が不要で動作
制御が容易である。

２）光ファイバーの枝先端の整列精度は、面倒な調整作
業を行うことなく容易に上げることができ、多素子・高
密度ＬＥＤにより直接記録を行う構成や回転多面鏡等を
用いる構成におけるような面倒な高精度位置調整を必要
としなー。

３）光ファイバーの枝間のビームの漏れ込みは容易に防
止できるので、枝を細くすることにより容易に高解像度
を得られる。

４）光源の間隔は記録ドット間隔に拘束されないので、
光源として個別部品のＬＤを用いることもできるし、Ｌ
Ｄをアレイ化するにしても、その密度は低〈できるため
、記録ビームの高パワー化が容易であり、したがって感
熱紙への直接記録も可能となる。

５）光ファイバーは柔軟であり、その長さも様々に選ぶ
ことができるため、記録ビームの出力部分と光源等との
相対的位置関係の自由度が大きく、回転多面鏡を用いる
構成に比べ、装置の小型化等に有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の発明の一実施例による光学的記録装置の
概略構成図、第２図および第３図はそれぞれ記録媒体の
説明のための概略側面図、第４図は第２の発明の一実施
例による光学的記録装置の概略構成図である。 １・・・光ファイバー　２・・・光ファイバーの枝、３
・・・ヘッド部材、４・・・光学シャノタ−　５・・・
制御窓、６・・・ＬＤアレイ基板、７・・・ＬＤ，８．
９・・・光コネクタ、ｌＯ・・・駆動制御ユニット、ｌ
１・・・補正フィルタ、１２・・・光アイソレータ、１
３・・・感光ドラム、１４・・・ＺｎＯ紙、加・・・光
ファイバー、２１・・・光ファイバーの枝、ｎ・・・ヘ
ッド部材、お・・・４ビーム光源、２４．　２５・・・
２ビームＬＤ，２６・・・ビーム合成器、ｒ・・・光ア
イソレータ、路・・・駆動ユニノト。 第 １ 図 第 ２ ′Ｇ 第 ３ 凹 ３ ？■大ドラ、ム、 ｆ５ Ｉ４ ｉｈＯ創〜

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）途中で複数の枝に分岐した複数の光ファイバーの
   非分岐端がそれぞれ光源に光学的に結合され、前記各光
   ファイバーの枝の先端は一定の順番で密に配列され、前
   記枝先端の配列面の前方に、前記枝先端からの出力ビー
   ムを選択的に透過または遮断するための、電気的に制御
   される光学シャッターが設けられたことを特徴とする光
   学的記録装置。
2. （２）途中で複数の枝に分岐した複数の光ファイバーの
   非分岐端がそれぞれ、異波長の複数のビームを出力する
   光源に光学的に結合され、前記各光ファイバーの枝の先
   端は一定の順番で密に配列され、前記各光ファイバーの
   各枝の途中に特定波長のビームだけを通過させる手段が
   設けられたことを特徴とする光学的記録装置。