JP4217019B2 - Multi-beam recording head and image forming apparatus having the multi-beam recording head - Google Patents

Multi-beam recording head and image forming apparatus having the multi-beam recording head Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a multibeam recording head and an imaging apparatus in which an image pattern of identical quality can be formed, even if a plurality of single dots or single lines are formed in the subscanning direction with a plurality of beams in order to deal with high speed imaging or high resolution. <P>SOLUTION: The multibeam recording head comprises an exposure light source 2 including a laser device for irradiating a rotary polygon mirror 1 with a beam (B), a main beam head 3 where two or more integer beams (B<SB>1-</SB>N) of exposure light sources 2<SB>1-</SB>N perform exposure while being arranged at a constant exposure light source interval (L) in the subscanning direction, and an auxiliary beam head 5 where auxiliary exposure light source 4<SB>1-n</SB>equal to the exposure light sources 2<SB>1-</SB>N perform exposure with beams (b<SB>1-n</SB>) of one or more integer auxiliary exposure light source 4<SB>1-n</SB>smaller than the number of the exposure light sources 2<SB>1-</SB>N. The beam (b<SB>1</SB>) of the first auxiliary exposure light source 4<SB>1</SB>in the auxiliary beam head 5 is located at a position separated by the exposure light source interval (L), in the subscanning direction from the beam (BN) of the last exposure light source 2N of the main beam head 3. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マルチビーム記録ヘッド及びそのマルチビーム記録ヘッドを具備する画像形成装置に関し、詳しくは、複数のビームが同時に走査露光を行うマルチビーム記録ヘッドと、電子写真方法で形成されるトナー画像をマルチビーム記録ヘッドで形成する複写機、プリンター、ファクシミリ装置あるいはこれらの複合機等のマルチビーム記録ヘッドを具備する画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の画像形成装置において、デジタル電子写真複写機、レーザプリンタ等の画像形成装置の分野において、画像形成の高速化、高解像度化等に対応すべく、像担持体表面等を露光するためのレーザビームを複数本、射出するようにした種種のマルチビーム記録ヘッド及びそのマルチビーム記録ヘッドを具備する画像形成装置が提案されている。
デジタル電子写真複写機やレーザプリンタ等の画像形成装置は、高解像度、高速印字出力のために像担持体の感光体は高線速で回転される必要がある。
これに応じて、マルチビーム記録ヘッドのレーザデバイス(LD)ビーム走査露光系も回動多鏡面体のポリゴンミラーの回転を上げ、副走査方向の画像走査周波数を上げる必要がある。
しかしながら、回動多鏡面体のポリゴンミラーの回転数は現状、30,000回転(rpm)前後であり、これ以上の回転数を得るためには、回動多鏡面体のポリゴンミラーの軸受けの改良等、困難な課題がある。
そのため、回動多鏡面体のポリゴンミラーの回転数を上げずに、高解像度を達成するために、副走査方向にビーム光源を複数並べ、主走査方向1回の走査で複数ビームの走査をする、マルチビーム記録ヘッドによるマルチビーム走査露光方法が採用されるようになった。
マルチビーム記録ヘッドによるこの方法では、1ビーム光源のみの場合に必要となる回動多鏡面体のポリゴンミラーの回転数が、2ビーム光源になることで1/2の回転数でよくなり、1ビームの場合には不可能であった露光走査が可能になることや、1ビームでの露光走査が可能であっても回転に余裕が生じることになり、その分、像担持体の感光体の線速をあげ、即ち、回動多鏡面体のポリゴンミラーの回転数を上げ、高速出力が可能になるなどメリットが大きい。
熱転写リボンを利用したサーマルプリンタを対象としたレーザプリンタ装置において、複数のレーザビームの両端の外側に、1ドット分のレーザビームより幅の狭い補正レーザビームを配置し、その補正レーザビームの強度を現在行及び又は次行のドットのデータで変化させ、行間の隙間を補正するようにしたり又は複数のレーザビームの端部が前行と少なくとも1ドット以上重なるようにし、その重なったドットについて2回の印字で所定の状態になるように補正して複数ドットを行として印字する際に、行と行のつなぎ目のすじむらを防止することも公知である(特開平6−198952号等の公報を参照)。
【0003】
複数のレーザ光源から出射される各ビームが偏向装置を介して所定間隔で記録媒体上を照射する光源装置を用い、この光源装置を、例えば、ビーム1を基準としたビーム1の光軸まわりに、角θ1〜角θ2の範囲の予め設定した角度を回動し、ビーム1とビーム2により走査することにより、副走査方向のピッチP1〜P2が得られ、回転角が小さいθ1のときは高細密なピッチP1が得られ、回転角の大きいθ2のときは粗のピッチP3が得られるようにして、必要に応じてマルチビームの走査ピッチを変更可能にすることも公知である(特開平9−193458号等の公報を参照)。
同一のパッケージ内に3個以上のn個の発光点を等間隔にアレイ状に配列した半導体レーザアレイを光源として有し、記録媒体上を前記n個の発光点からそれぞれ射出したn本のレーザビームで走査して情報の記録を行なうマルチビーム走査装置において、前記n個の発光点の互いに隣り合う発光点間隔をそれぞれ前記記録媒体上に記録される情報の情報記録密度間隔以下にすると共に、そのn個の発光点を前記n本のレーザビームが前記記録媒体上で該レーザビームの主走査方向と直交方向に一列あるいは略一列に前記情報記録密度間隔で配列されるように配設したマルチビーム走査装置が搭載されたデジタル電子複写機である画像形成装置も公知である(特開2001−281578等の公報を参照)。
しかしながら、レーザデバイス(LD)光源を複数個並べその数をNとすると、マルチビーム記録ヘッドのマルチビーム走査露光では、回転する回動多鏡面体のポリゴンミラーの1面で1回の主走査方向の露光が行われるとき、N本のマルチビームラインが同時に像担持体の感光体上に露光されることになる。
【0004】
一つのビームは通常楕円ビーム形状であり、ビームはお互いに一部オーバーラップしているので感光体上の1点でみると極めて強いパワーが1度に照射されることになる。
そして、回動多鏡面体のポリゴンミラーの次の面でN本のマルチビームラインが走査露光されると、一つ前の最終ライン(N本目)と今回の最初のライン(1本目)のビームが1部オーバーラップして走査露光されることになる。
このときは、像担持体の感光体上の1点でみると、強いパワーが2回にわけて露光されたことになる。
即ち、像担持体の感光体に与えられる露光エネルギーは同じでも、マルチビーム記録ヘッドのマルチビーム光学系では本質的に、感光体上の1点は同じ露光エネルギーを一回で受ける場合と、2回に分けて受ける場合があり、このとき像担持体の感光体によっては、同じ露光エネルギーを受け取ってもその効果が異なる、所謂、相反則不軌を生じ、そのことが画像形成に不具合を生じることを、本件特許出願にかかる発明の発明者達が指摘している。
具体的には、複数ビームで1ドット、又は、1ラインの画像を形成するときに、相反則不軌の強い像担持体の感光体であると、複数ビームが同時走査露光であるか、1ビーム順次露光であるかで、形成された1ドット、又は、1ラインの濃さ、太さが変わってしまうという不具合が生じていた。
仮に、4LDマルチビームヘッド走査露光の画像書き込み装置において、2ビームで1ドット、又は、1ラインを形成した場合、場所により、そのドットあるいはラインの濃度、あるいは太さが異なる原因を解析したところ、一方の画像はマルチビーム記録ヘッドのなかの2つのビームが同時露光している場合と、他方はマルチビーム記録ヘッドの最後の4番目のビームと、次の回の走査における1番目のビームの、時間差をおいた2回のビーム露光がなされている場合であることがわかった。
【0005】
像担持体の感光体によっては、同じ露光エネルギーを与えても与え方により、その効果が異なることがあり、それを像担持体の感光体の相反則不軌と言われている。
通常、露光エネルギー=光パワー(単位時間、単位面積当たりの値)×露光時間であるが、仮に、▲1▼光パワー1、露光時間1、とした場合と、▲2▼光パワー2、露光時間0.55とした場合、あるいは、▲3▼光パワー0.5、露光時間2とした場合、あるいは、▲4▼光パワー0.5×露光時間1を時間差を置き2回繰り返して露光エネルギー1を与えた場合といずれも露光エネルギーは1であるが、その効果が異なる感光体と、効果がほぼ同じ感光体があるということである。
マルチビーム記録ヘッドのマルチビーム走査露光では同じ画像情報の書き込みでも上述のように書き込み条件が変わるという本質的な問題を内包することが分かった。
従って、従来のマルチビーム記録ヘッド及びそのマルチビーム記録ヘッドを具備する画像形成装置は、画像形成の高速化、高解像度化等に対応すべく、複数ビームで1ドット、又は、1ラインを副走査方向に複数形成する際に、場所によって同一品質の画像パターンを形成することが出来なくなると言う不具合が生じていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
従来のマルチビーム記録ヘッド及びそのマルチビーム記録ヘッドを具備する画像形成装置は、画像形成の高速化、高解像度化等に対応すべく、複数ビームで1ドット、又は、1ラインを副走査方向に複数形成する際に、同一品質の画像パターンを形成することが出来なくなると言う問題が発生していた。
そこで本発明の課題は、このような問題点を解決するものである。即ち、画像形成の高速化や高解像度化等に対応すべく複数ビームで1ドット又は1ラインを副走査方向に複数形成しても同一品質の画像パターンを形成することが出来るマルチビーム記録ヘッド及び高速で高品質の画像を形成するマルチビーム記録ヘッドを具備する画像形成装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1の本発明は、複数のビームで同時に走査露光するマルチビーム記録ヘッドにおいて、回動可能に保持された多鏡面を有する回動多鏡面体と、複数の露光光源を有し、前記回動多鏡面体にビームを照射するビームヘッドと、を備え、前記ビームヘッドは、複数の前記露光光源を副走査方向において等間隔に配置して有し、複数の前記露光光源を同時に点灯することによりパターンを形成する主ビームヘッドと、前記主ビームヘッドが有する前記露光光源の数より少なく、かつ1つ以上の露光光源を有する補助ビームヘッドと、を備え、前記補助ビームヘッドは、前記主ビームヘッドとは別体で、副走査方向において前記主ビームヘッドの下流且つ主走査方向において前記主ビームヘッドの下流に配置され、前記補助ビームヘッドが有する副走査方向において最も上流の露光光源は、前記主ビームヘッドが有する副走査方向において最も下流の露光光源に対して、副走査方向下流に前記主ビームヘッドの露光光源の配置間隔分離れた位置に配置され、前記主ビームヘッドの複数の前記露光光源から照射されるビームが、前記回動多鏡面体の1つの面により同時に走査露光された後、前記回動多鏡面体の隣接する次の面により次の走査露光を同時にされるとき、前記1つの面による走査露光時の、前記主ビームヘッドの最終ラインからのビームと、前記次の面による走査露光時の前記主ビームヘッドの最初のラインからのビームが副走査方向に一部オーバーラップして、副走査周期分の時間差をおいた2回の走査露光がなされる場合、前記1つの面による走査露光時の前記主ビームヘッドの最終ラインと、前記補助ビームヘッドの露光光源を点灯させ、前記次の面による走査露光時は、前記主ビームヘッドの最初のラインの露光光源を消灯させて、点灯された前記補助ビームヘッドの露光光源からのビームと、前記主ビームヘッドの最終ラインからのビームとによる同時の走査露光とすることにより、前記主ビームヘッドの複数の露光光源による同時の走査露光による場合と書き込み条件を同じにして前記パターンを形成することを最も主要な特徴とする。
請求項2の本発明は、請求項1に記載のマルチビーム記録ヘッドにおいて、前記補助ビームヘッドが有する前記露光光源のビームの波長、サイズ、及びパワーは、前記主ビームヘッドが有する前記露光光源のビームの波長、サイズ、及びパワーと同一であることを特徴とする。
請求項3の本発明は、電子写真方法で形成される潜像をマルチビーム記録ヘッドで形成する画像形成装置において、回動可能に保持された像担持体と、前記像担持体の表面を走査露光して潜像を形成する請求項1又は2に記載のマルチビーム記録ヘッドと、前記マルチビーム記録ヘッドで形成された潜像を現像して顕像化する現像手段と、前記現像手段で顕像化されたトナー画像を被転写体に転写する転写手段と、を備えたことを特徴とする。
【0008】
【作用】
上記のように構成されたマルチビーム記録ヘッド及びそのマルチビーム記録ヘッドを具備する画像形成装置は、請求項1においては複数のビームで同時に走査露光するマルチビーム記録ヘッドにおいて、回動可能に保持された多鏡面を有する回動多鏡面体と、複数の露光光源を有し、前記回動多鏡面体にビームを照射するビームヘッドと、を備え、前記ビームヘッドは、複数の前記露光光源を副走査方向において等間隔に配置して有し、複数の前記露光光源を同時に点灯することによりパターンを形成する主ビームヘッドと、前記主ビームヘッドが有する前記露光光源の数より少なく、かつ1つ以上の露光光源を有する補助ビームヘッドと、を備え、前記補助ビームヘッドは、前記主ビームヘッドとは別体で、副走査方向において前記主ビームヘッドの下流且つ主走査方向において前記主ビームヘッドの下流に配置され、前記補助ビームヘッドが有する副走査方向において最も上流の露光光源は、前記主ビームヘッドが有する副走査方向において最も下流の露光光源に対して、副走査方向下流に前記主ビームヘッドの露光光源の配置間隔分離れた位置に配置され、前記主ビームヘッドの複数の前記露光光源から照射されるビームが、前記回動多鏡面体の1つの面により同時に走査露光された後、前記回動多鏡面体の隣接する次の面により次の走査露光を同時にされるとき、前記1つの面による走査露光時の、前記主ビームヘッドの最終ラインからのビームと、前記次の面による走査露光時の前記主ビームヘッドの最初のラインからのビームが副走査方向に一部オーバーラップして、副走査周期分の時間差をおいた2回の走査露光がなされる場合、前記1つの面による走査露光時の前記主ビームヘッドの最終ラインと、前記補助ビームヘッドの露光光源を点灯させ、前記次の面による走査露光時は、前記主ビームヘッドの最初のラインの露光光源を消灯させて、点灯された前記補助ビームヘッドの露光光源からのビームと、前記主ビームヘッドの最終ラインからのビームとによる同時の走査露光とすることにより、前記主ビームヘッドの複数の露光光源による同時の走査露光による場合と書き込み条件を同じにして前記パターンを形成する。
請求項2においては、回動可能に保持されて走査を行なう多鏡面からなる回動多鏡面体にビームを照射するレーザデバイスからなる露光光源の2以上の整数個のビームが副走査方向に等間隔の露光光源間隔で並んで露光を行なう主ビームヘッドの露光光源と同等の補助露光光源が露光光源の数より少ない1以上で整数個の補助露光光源のビームで露光を行なう補助ビームヘッドの最初の補助露光光源のビームは主ビームヘッドの最後の露光光源のビームから副走査方向に露光光源間隔だけ離れた位置に配置すると共に補助ビームヘッドは主ビームヘッドのビームの波長、サイズ、パワーと同一にして、複数のビームが同時に走査露光を行う。
請求項3においては、回動可能に保持された像担持体の表面を走査露光して潜像を形成する請求項1又は2に記載のマルチビーム記録ヘッドで形成された潜像を現像して顕像化する現像手段で顕像化されたトナー画像を転写手段で被転写体に転写して、電子写真方法でトナー画像を形成する。
【0010】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図1と図2において、複数のビームが同時に走査露光を行うマルチビーム記録ヘッド0は、回動可能に保持されて走査を行なう多鏡面からなる回動多鏡面体1のポリゴンミラーと、上記回動多鏡面体1のポリゴンミラーにビーム(B1〜N)を照射するレーザデバイスからなる露光光源21〜Nと、上記露光光源21〜Nの2以上の整数個のビーム(B1〜N)が図示の矢印(Y)の副走査方向に等間隔の露光光源間隔(L)で並んで露光を行なう主ビームヘッド3と、上記主ビームヘッド3の上記露光光源21〜Nと同等の補助露光光源4と、上記補助露光光源41〜nが上記露光光源21〜Nの数より少ない1以上で整数個の上記補助露光光源41〜nのビーム(b1〜n)で露光を行なう補助ビームヘッド5とを有し、上記補助ビームヘッド5の最初の補助露光光源4は上記主ビームヘッド3の最後の露光光源2のビーム(B)から図示の矢印(Y)の副走査方向に露光光源間隔(L)だけ離れた位置に配置して、画像形成の高速化や高解像度化等に対応すべく複数ビームで1ドット又は1ラインを図示の矢印(Y)副走査方向に複数形成しても同一品質の画像パターンを形成するようになっている。
上記補助ビームヘッド5の特にビーム(b)の波長、サイズ、パワーは、上記主ビームヘッド3のビーム(B)の波長、サイズ、パワーと同一にすることにより、更に、同一品質の画像パターンを形成する上記マルチビーム記録ヘッド0を提供することが出来るようになった。。
【0011】
上記露光光源21〜Nからなる上記主ビームヘッド3と上記補助露光光源41〜nからなる上記補助ビームヘッド5から射出した複数のビーム(B1〜N)とビーム(b1〜n)は、コリートメントレンズ6により平行光束あるいは略平行光束にし、その光束をアパーチュア7により規制されるようになっている。
上記アパーチュア7により規制された複数のビーム(B1〜N)とビーム(b1〜n)は、シリンダレンズ8からミラー9を介して、上記回動鏡面体1のポリゴンミラーに入射させるようになっている。
そして、上記回動多鏡面体1を回転させることにより、複数のビーム(B1〜N)とビーム(b1〜n)は、図示の矢印(X)の主走査方向に繰り返し複数回を走査する。
上記回動多鏡面体1のポリゴンミラーで反射させて複数のビーム(B1〜N)とビーム(b1〜n)は、結像系であるfθレンズ10とトロイダルレンズ11により収束光となり、ミラー12及び防塵ガラス13を介して、ビームウエスト位置である結像位置に配置してある、画像形成装置100の像担持体101の感光体ドラム、又は、図示しない無端の感光体ベルトの被走査面上に光スポットとして、投影される。
ミラー14は、有効走査幅の領域外に配置され、検知器15も同様に有効走査幅の領域外に配置されて、上記ミラー14と上記検知器15とにより、一走査毎に、図示の矢印(X)の主走査方向に移動する複数のビーム(B1〜N)とビーム(b1〜n)を検知して、その書き出し位置の同期をとるようになっている。
【0012】
図3において、上記マルチビーム記録ヘッド0は、上記露光光源21〜Nの2以上の整数個のビーム(B1〜N)が副走査方向に等間隔の露光光源間隔(L)で並んで露光を行なう上記主ビームヘッド3と、上記主ビームヘッド3の上記露光光源21〜Nと同等の上記補助露光光源4と、上記補助露光光源41〜nが上記露光光源21〜Nの数より少ない1以上で整数個の上記補助露光光源41〜nのビーム(b1〜n)で露光を行なう上記補助ビームヘッド5から構成される。上記補助ビームヘッド5は、図示しないが上記主ビームヘッド3の図示の矢印(Y)の副走査方向側の位置に配置してもよいが、図示のように、図示の矢印(X)の主走査方向側の位置に配置することにより、画像形成の高速化や高解像度化等に対応すべく書き込みピッチ等の調整が容易となり、更に、同一品質の画像パターンを形成することが出来るマルチビーム記録ヘッドを提供することが出来るようになった。
【0013】
図4において、上記マルチビーム記録ヘッド0は、複数ビームで1ライン形成のパターンの具体例として、上記主ビームヘッド3における上記露光光源21〜Nの2以上の整数個のビーム(B1〜N)のN=4、上記補助ビームヘッド5における上記補助露光光源41〜nのビーム(b1〜n)のn=1として説明する。
個々のレーザ、上記露光光源21〜Nの2以上の整数個のビーム(B1〜N)と上記補助露光光源41〜nが上記露光光源21〜Nの数より少ない1以上で整数個の上記補助露光光源41〜nのビーム(b1〜n)による、図示しない上記画像形成装置100における上記像担持体101の感光体ローラ又は感光体ベルト上への書き込みピッチは、図示の矢印(Y)方向の副走査方向で1200dpi、およそ21.2μmのピッチ、とした。
又、図示の矢印(X)方向の主走査方向への書き込み中は上記露光光源21〜Nと上記補助露光光源41〜nは連続点灯とした。
このパターンでは2ビームで1ラインを形成するが、1ラインと次の1ラインの間は5ビームライン分の間隔をとるようにした。
上記回動鏡面体1のポリゴンミラーによる1回目の走査の上記露光光源2のビーム(B)と上記露光光源2のビーム(B)によるビーム走査が同時露光になっている。
そして、上記回動多鏡面体1のポリゴンミラーによる2回目の走査の上記露光光源2のビーム(B)によるビーム走査と3回目の走査の上記露光光源2のビーム(B)によるビーム走査が時間差をおいた2回露光になっている。
この画像パターン形成における書き込み条件の周期が元にもどるのは、上記回動鏡面体1のポリゴンミラー8回目の走査の上記露光光源2のビーム(B)と上記露光光源2のビーム(B)の同時露光においてである。
このパターンでは、時間差のある2回露光によるライン間(2つ目は図では省略されている)には、同時露光によるラインが3つあることになる。
このパターンを上記補助ビームヘッド5なしで形成し、画像出しすると、時間差のある2回露光によるライン部分は2ビーム同時露光によるラインより太く形成され、ラインが不均一になり形成された。
ここで上記補助ビームヘッド5を使い、上記回動鏡面体1の2回目走査時、上記回動多鏡面体1の回動に連動して、上記補助ビームヘッド5の上記補助露光光源4をONし、上記回動鏡面体1の3回目走査の上記主ビームヘッド3の上記露光光源2をOFFして、上記補助露光光源4と上記露光光源2の確実な切替により均一なラインの形成が行なわれた。
こうすることで、すべてのラインが2ビーム同時露光となり、均一なラインが形成され、更に、同一品質の画像パターンを形成することが出来るマルチビーム記録ヘッドを提供することが出切るようになった。
【0014】
図5において、上記画像形成装置100のプリンタにおいて、上記像担持体1の無端の感光体ベルトは、図示の矢印(A)方向の時計方向に回転駆動され、その周りには、帯電器104、上記マルチビームヘッド0、現像手段102の4組のブラック現像装置102a、シアン現像装置102b、マゼンタ現像装置102c、イエロー現像装置102d、中間転写体としての図示の矢印(C)方向に回動する転写手段103の中間転写ベルト103a、感光体クリーニング装置105等が配置されている。
上記画像形成装置100のプリンタによる画像形成動作のプリント動作を実行する際には、上記帯電器104に高電圧が印加されることにより、上記像担持体101の感光体ベルトが一様に帯電される。
そして、図示しない画像信号処理部では、カラー画像情報、例えば、外部のコンピュータから送られてきたカラー画像信号が光書き込み信号に変換されて、上記マルチビームヘッド0に送られる。
上記マルチビームヘッド0では、上記光書き込み信号に基づいて、図示しない上記主ビームヘッド3の上記露光光源2と上記補助ビームヘッド5の上記補助露光光源4のレーザが制御され、上記回動多鏡面体1のポリゴンミラー、上記f/θレンズ10、及び、上記ミラー12等を介して、ブラック(Black)、シアン(Cyan)、マゼンタ(Magenta)、イエロー(Yellow)の画像信号に対応した光書き込みが行われ、上記像担持体101の感光体ベルト上に静電潜像が形成される。
【0015】
上記像担持体101の無端の感光体ベルト上の静電潜像は、各色トナーをそれぞれ有する上記現像手段102の各上記ブラック現像装置102a、上記シアン現像装置102b、上記マゼンタ現像装置102c、上記イエロー現像装置102dによって各色ごとに現像される。
これにより、上記像担持体101の無端の感光体ベルト上には、各色ごとにトナー像が形成される。
上記像担持体101の無端の感光体ベルト上と上記中間転写ベルト103aとの接触部においては、上記中間転写ベルト103aに上記転写手段103の上記1次バイアスローラ103bによりトナーと逆極性の電荷を印加することにより、上記像担持体101の感光体ベルト上のトナー像が上記中間転写ベルト103a上に転写される。
このトナー像の形成、及び、転写動作を4回繰り返すことにより、上記中間転写ベルト103a上に4色重ねのカラートナー像が形成される。
上記中間転写ベルト103a上のカラートナー像は、給紙カセット106から給紙ローラ107、搬送ローラ対108、搬送ローラ対109によって搬送されてきた被転写体(P)の転写用紙に、上記転写手段103としての2次バイアスローラ103cによって転写される。
カラートナー像が転写された被転写体(P)の転写用紙は、定着器110に搬送され、該トナー像が溶融定着されて、排紙部111に排紙されて収納されるようになっている。
尚、上記中間転写ベルト103aは、上記転写手段103の上記1次バイアスローラ103b、上記駆動ローラ103d、上記クリーニング対向ローラ103e、2次転写対向ローラ103f、テンションローラ103gに懸架されて図示の矢印C方向に回転する。
従って、画像形成の高速化や高解像度化等に対応すべく複数ビームで1ドット又は1ラインを副走査方向に複数形成しても同一品質の画像パターンを形成して、高速で高品質の画像を形成することが出来る上記マルチビーム記録ヘッド0を具備する上記画像形成装置100を提供することが出来るようになった。
【0016】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、請求項1の発明によれば、画像形成の高速化や高解像度化等に対応すべく複数ビームで1ドット、又は、1ラインを副走査方向に複数形成しても同一品質の画像パターンを形成することが出来るマルチビーム記録ヘッドを提供することが出来るようになった。
また、補助露光光源と露光光源の確実な切替により均一なラインの形成が行なわれ、画像形成の高速化や高解像度化等に対応すべく複数ビームで1ドット、又は、1ラインを副走査方向に複数形成しても、更に、同一品質の画像パターンで高速で高品質の画像を形成することが出来るマルチビーム記録ヘッドを提供することが出来るようになった。
請求項2の発明によれば、画像形成の高速化や高解像度化等に対応すべく複数ビームで1ドット、又は、1ラインを副走査方向に複数形成しても、更に、同一品質の画像パターンを形成することが出来るマルチビーム記録ヘッドを提供することが出来るようになった。
請求項の発明によれば、画像形成の高速化や高解像度化等に対応すべく複数ビームで1ドット、又は、1ラインを副走査方向に複数形成して、電子写真方法で形成されるトナー画像を形成しても、同一品質の画像パターンを形成して、高速で高品質の画像を形成することが出来るマルチビーム記録ヘッドを具備する画像形成装置を提供することが出来るようになった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態例を示すマルチビーム記録ヘッドの概略を説明する拡大斜視図である。
【図2】本発明の実施の形態例を示すマルチビーム記録ヘッドを説明する斜視図である。
【図3】本発明の実施の形態例を示すマルチビーム記録ヘッドの主要部を説明する説明図である。
【図4】本発明の実施の形態例を示すマルチビーム記録ヘッドの他の主要部の状態を説明する説明図である。
【図5】本発明の実施の形態例を示すマルチビーム記録ヘッドを具備する画像形成装置を説明する説明図である。
【符号の説明】
0 マルチビーム記録ヘッド
1 回動多鏡面体
2 露光光源、2 最初の露光光源、
最後の露光光源
3 主ビームヘッド
4 補助露光光源、4 最初の補助露光光源、
最後の補助露光光源
5 補助ビームヘッド
6 コリートメントレンズ
7 アパーチュア
8 シリンダレンズ
9 ミラー
10 fθレンズ
11 トロイダルレンズ
12 ミラー
13 防塵ガラス
14 ミラー
15 検知器
100 画像形成装置
101 像担持体
102 現像手段、102a ブラック現像装置、
102b シアン現像装置、
102c マゼンタ現像装置、
102d イエロー現像装置
103 転写手段、103a 中間転写ベルト、
103b 1次バイアスローラ、
103c 2次バイアスローラ、
103d 駆動ローラ、
103e クリーニング対向ローラ、
103f 2次転写対向ローラ、
103g テンションローラ
104 帯電器
105 感光体クリーニング装置
106 給紙カセット
107 給紙ローラ
108 搬送ローラ対
109 搬送ローラ対
110 定着器
111 排紙部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a multi-beam recording head and an image forming apparatus including the multi-beam recording head. More specifically, the present invention relates to a multi-beam recording head in which a plurality of beams simultaneously perform scanning exposure, and a toner image formed by an electrophotographic method. The present invention relates to an image forming apparatus equipped with a multi-beam recording head such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, or a complex machine formed with a multi-beam recording head.
[0002]
[Prior art]
In conventional image forming apparatuses, a laser for exposing the surface of an image carrier in order to cope with higher speed and higher resolution of image formation in the field of image forming apparatuses such as digital electrophotographic copying machines and laser printers. Various types of multi-beam recording heads configured to emit a plurality of beams and an image forming apparatus including the multi-beam recording head have been proposed.
In an image forming apparatus such as a digital electrophotographic copying machine or a laser printer, a photosensitive member of an image carrier needs to be rotated at a high linear speed for high resolution and high speed printing output.
In response to this, the laser device (LD) beam scanning exposure system of the multi-beam recording head also needs to increase the rotation of the polygon mirror of the rotating polyhedral body and increase the image scanning frequency in the sub-scanning direction.
However, the rotational speed of the polygon mirror of the rotating polyhedral body is currently around 30,000 (rpm), and in order to obtain a higher rotational speed, the bearing of the polygon mirror of the rotating polyhedral body is improved. There are difficult issues.
Therefore, in order to achieve high resolution without increasing the number of rotations of the polygon mirror of the rotating polyhedral body, a plurality of beam light sources are arranged in the sub-scanning direction, and a plurality of beams are scanned by one scan in the main scanning direction. A multi-beam scanning exposure method using a multi-beam recording head has come to be adopted.
In this method using a multi-beam recording head, the number of rotations of the polygon mirror of the rotating multi-specular body required in the case of only one beam light source can be reduced to half the number of rotations by using a two-beam light source. Exposure scanning, which was impossible in the case of a beam, becomes possible, and even if exposure scanning with one beam is possible, there will be a margin in rotation. There are great advantages such as increasing the linear velocity, that is, increasing the number of rotations of the polygon mirror of the rotating multi-specular body and enabling high-speed output.
In a laser printer device for a thermal printer using a thermal transfer ribbon, a correction laser beam narrower than a laser beam for one dot is disposed outside both ends of a plurality of laser beams, and the intensity of the correction laser beam is adjusted. It is changed with the data of the dot of the current line and / or the next line, and the gap between the lines is corrected, or the ends of the plurality of laser beams overlap at least one dot with the previous line, and the overlapped dots are performed twice. When printing a plurality of dots as a line by correcting so as to be in a predetermined state by printing, it is also known to prevent streaks between lines (see Japanese Patent Laid-Open No. Hei 6-198952). reference).
[0003]
A light source device in which each beam emitted from a plurality of laser light sources irradiates a recording medium at predetermined intervals via a deflecting device is used, for example, around the optical axis of the beam 1 with the beam 1 as a reference. By rotating a predetermined angle in the range of angle θ1 to angle θ2 and scanning with beam 1 and beam 2, pitches P1 to P2 in the sub-scanning direction are obtained, and when the rotation angle is small, θ1 is high. It is also known that a fine pitch P1 can be obtained, and a coarse pitch P3 can be obtained when θ2 has a large rotation angle, so that the scanning pitch of the multi-beam can be changed as required (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 9). (See publications such as -193458).
N lasers each having a semiconductor laser array in which three or more n light emitting points are arrayed at equal intervals in the same package as a light source, and emitted from the n light emitting points on the recording medium. In a multi-beam scanning device that records information by scanning with a beam, the adjacent light emitting point intervals of the n light emitting points are set to be equal to or less than the information recording density interval of information recorded on the recording medium, respectively. The n light emitting points are arranged in such a manner that the n laser beams are arranged on the recording medium in a line or substantially in a direction perpendicular to the main scanning direction of the laser beam at the information recording density interval. An image forming apparatus which is a digital electronic copying machine on which a beam scanning device is mounted is also known (see Japanese Patent Laid-Open No. 2001-281578).
However, when a plurality of laser device (LD) light sources are arranged and the number thereof is N, in the multi-beam scanning exposure of the multi-beam recording head, one main scanning direction is performed on one surface of the rotating polygon mirror of the rotating polyhedral body. When the above exposure is performed, N multi-beam lines are simultaneously exposed on the photoreceptor of the image carrier.
[0004]
One beam usually has an elliptical beam shape, and the beams partially overlap each other. Therefore, when viewed at one point on the photoreceptor, an extremely strong power is irradiated at a time.
Then, when N multi-beam lines are scanned and exposed on the next surface of the polygon mirror of the rotating polyhedral body, the beams of the previous last line (Nth) and the current first line (first) are scanned. Are overlapped with each other to be scanned and exposed.
In this case, when viewed at one point on the photosensitive member of the image carrier, the strong power is exposed twice.
That is, even if the exposure energy given to the photosensitive member of the image carrier is the same, in the multi-beam optical system of the multi-beam recording head, essentially one point on the photosensitive member receives the same exposure energy once, and 2 Depending on the photosensitive member of the image carrier, there may be a so-called reciprocity failure, which results in different effects even when the same exposure energy is received. The inventors of the invention according to the present patent application have pointed out.
Specifically, when forming an image of one dot or one line with a plurality of beams, if the image bearing member has a strong reciprocity failure, the plurality of beams are subjected to simultaneous scanning exposure or one beam. Depending on the sequential exposure, there is a problem that the density and thickness of one dot or one line that is formed changes.
Temporarily, in the image writing apparatus of 4LD multi-beam head scanning exposure, when 1 dot or 1 line is formed with 2 beams, the cause of the difference in density or thickness of the dot or line depending on the location is analyzed. One image is the case where two beams of the multi-beam recording head are exposed simultaneously, and the other is the last fourth beam of the multi-beam recording head and the first beam in the next scan. It was found that this was the case where two beam exposures with a time difference were made.
[0005]
Depending on the photosensitive member of the image carrier, the effect may differ depending on how the same exposure energy is applied, which is said to be a reciprocity failure of the photosensitive member of the image carrier.
Usually, exposure energy = light power (value per unit time, unit area) × exposure time. However, if (1) light power 1 and exposure time 1 are assumed, and (2) light power 2 and exposure. When the time is 0.55, or (3) when the light power is 0.5 and the exposure time is 2, or (4) the exposure energy is repeated twice with a time difference of light power 0.5 × exposure time 1. In both cases, the exposure energy is 1, but there are photoconductors with different effects and photoconductors with almost the same effect.
It has been found that the multi-beam scanning exposure of the multi-beam recording head includes the essential problem that the writing condition changes as described above even when the same image information is written.
Therefore, the conventional multi-beam recording head and the image forming apparatus equipped with the multi-beam recording head are sub-scanned with one beam or one line with a plurality of beams in order to cope with higher speed of image formation and higher resolution. When a plurality of images are formed in the direction, there has been a problem that an image pattern of the same quality cannot be formed depending on the location.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
A conventional multi-beam recording head and an image forming apparatus equipped with the multi-beam recording head are arranged so that one dot or one line in a sub-scanning direction is used with a plurality of beams in order to cope with high-speed image formation and high resolution. When a plurality of images are formed, there has been a problem that image patterns of the same quality cannot be formed.
Therefore, an object of the present invention is to solve such problems. That is, a multi-beam recording head capable of forming an image pattern of the same quality even if a plurality of dots or one line are formed in the sub-scanning direction with a plurality of beams in order to cope with an increase in image formation speed and resolution. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus including a multi-beam recording head that forms a high-quality image at high speed.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, the present invention of claim 1 is a multi-beam recording head that performs scanning exposure with a plurality of beams at the same time. A beam head that irradiates the rotating multi-specular body with a beam, and the beam head includes a plurality of the exposure light sources arranged at equal intervals in the sub-scanning direction. A main beam head that forms a pattern by simultaneously turning on the exposure light source, and an auxiliary beam head that has one or more exposure light sources and is less than the number of the exposure light sources that the main beam head has, and The auxiliary beam head is separate from the main beam head, and is disposed downstream of the main beam head in the sub-scanning direction and downstream of the main beam head in the main scanning direction. The exposure light source upstream of the auxiliary beam head in the sub-scanning direction is arranged downstream of the exposure light source downstream of the main beam head in the sub-scanning direction. After the beams irradiated from the plurality of exposure light sources of the main beam head are simultaneously scanned and exposed by one surface of the rotating multi-specular body, the rotating multi-specular body is disposed at positions separated from each other. When the next scanning exposure is simultaneously performed by the next adjacent surface, the beam from the last line of the main beam head at the time of scanning exposure by the one surface and the main scanning at the time of scanning exposure by the next surface When the beam from the first line of the beam head partially overlaps in the sub-scanning direction and two scanning exposures are performed with a time difference corresponding to the sub-scanning period, The exposure light source of the main beam head and the auxiliary beam head during the scanning exposure are turned on, and the exposure light source of the first line of the main beam head is turned off during the scanning exposure by the next surface. Simultaneous scanning with a plurality of exposure light sources of the main beam head by performing simultaneous scanning exposure with the beam from the exposure light source of the auxiliary beam head that is turned on and the beam from the last line of the main beam head The most important feature is that the pattern is formed under the same writing conditions as in the case of exposure.
  According to a second aspect of the present invention, in the multi-beam recording head according to the first aspect, the wavelength, size, and power of the beam of the exposure light source included in the auxiliary beam head are the same as those of the exposure light source included in the main beam head. It is the same as the wavelength, size and power of the beam.
  The present invention of claim 3 is formed by an electrophotographic method.Latent image3. An image forming apparatus for forming an image on a multi-beam recording head, wherein the image carrier is rotatably held, and a latent image is formed by scanning and exposing the surface of the image carrier. Formed by a beam recording head and the multi-beam recording headLatent imageAnd developing means for developing the toner image, and transfer means for transferring the toner image visualized by the developing means to the transfer medium.
[0008]
[Action]
  The multi-beam recording head configured as described above and the image forming apparatus including the multi-beam recording head are rotatably held in the multi-beam recording head that performs scanning exposure simultaneously with a plurality of beams. A rotating multi-specular body having a multi-mirror surface, and a beam head having a plurality of exposure light sources and irradiating the rotating multi-specular body with a beam. A main beam head that is arranged at equal intervals in the scanning direction and forms a pattern by simultaneously lighting a plurality of the exposure light sources, and less than the number of the exposure light sources that the main beam head has, and one or more An auxiliary beam head having an exposure light source, the auxiliary beam head being separate from the main beam head and in the sub-scanning direction. An exposure light source disposed downstream of the main beam head and downstream of the main beam head in the main scanning direction, the most upstream exposure light source in the sub scanning direction of the auxiliary beam head is the most downstream exposure light source in the sub scanning direction of the main beam head. On the other hand, the beam irradiated from the plurality of exposure light sources of the main beam head is arranged at a position separated from the arrangement distance of the exposure light source of the main beam head downstream in the sub-scanning direction. When the next scanning exposure is simultaneously performed by the next adjacent surface of the rotating polyhedral body after the simultaneous scanning exposure by one surface of the main surface of the main beam head, The beam from the last line and the beam from the first line of the main beam head at the time of scanning exposure by the next surface partially overlap in the sub-scanning direction, When scanning exposure is performed twice with a time difference corresponding to the scanning cycle, the last line of the main beam head and the exposure light source of the auxiliary beam head at the time of scanning exposure by the one surface are turned on, During scanning exposure by a surface, the exposure light source of the first beam of the main beam head is turned off, and the beam from the exposure light source of the auxiliary beam head that is turned on and the beam from the last line of the main beam head By performing simultaneous scanning exposure, the pattern is formed under the same writing conditions as in the case of simultaneous scanning exposure using a plurality of exposure light sources of the main beam head.
  According to a second aspect of the present invention, an integral number of two or more beams of an exposure light source composed of a laser device that irradiates a beam onto a rotating multi-specular surface that is rotatably held and performs scanning is set in the sub-scanning direction or the like. The first of the auxiliary beam heads that perform exposure with a beam of an integral number of auxiliary exposure light sources when the number of auxiliary exposure light sources equal to or larger than the number of exposure light sources is equal to or less than the number of exposure light sources. The beam of the auxiliary exposure light source is arranged at a position separated from the beam of the last exposure light source of the main beam head in the sub-scanning direction by the exposure light source interval, and the auxiliary beam head has the same wavelength, size and power as the beam of the main beam head. Thus, a plurality of beams simultaneously perform scanning exposure.
  According to a third aspect of the present invention, a latent image is formed by performing scanning exposure on the surface of the image carrier that is rotatably held, and formed by the multi-beam recording head according to the first or second aspect.Latent imageThe toner image visualized by the developing means for developing the toner is transferred to the transfer medium by the transfer means, and the toner image is formed by an electrophotographic method.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1 and 2, a multi-beam recording head 0 in which a plurality of beams simultaneously perform scanning exposure is a polygon mirror of a rotating polyhedral body 1 composed of a multi-mirror surface that is held rotatably and performs scanning. Beam (B1 to NExposure light source 2 comprising a laser device1 to NAnd the exposure light source 21 to NAn integer number of beams (B1 to N) In the sub-scanning direction of the arrow (Y) shown in the figure, and the exposure light source 2 of the main beam head 3 and the exposure light source 2 of the main beam head 3 for performing exposure with the exposure light source interval (L) being equally spaced.1 to NAnd the auxiliary exposure light source 4 equivalent to the above1 to nIs the exposure light source 21 to NThe number of auxiliary exposure light sources 4 is an integer of 1 or more which is less than the number of1 to nBeam (b1 to n), And the first auxiliary exposure light source 4 of the auxiliary beam head 5.1Is the last exposure light source 2 of the main beam head 3NBeam (BN) From the exposure light source interval (L) in the sub-scanning direction of the arrow (Y) shown in the figure, and one dot or one line with a plurality of beams to cope with higher speed of image formation, higher resolution, etc. The image pattern of the same quality can be formed even if a plurality of are formed in the arrow (Y) sub-scan direction shown in the figure.
By making the wavelength, size and power of the beam (b) of the auxiliary beam head 5 in particular the same as the wavelength, size and power of the beam (B) of the main beam head 3, an image pattern of the same quality can be obtained. The multi-beam recording head 0 to be formed can be provided. .
[0011]
Exposure light source 21 to NThe main beam head 3 and the auxiliary exposure light source 4 comprising1 to nA plurality of beams (B1 to N) And beam (b1 to n) Is made to be a parallel light beam or a substantially parallel light beam by the colletment lens 6, and the light beam is regulated by the aperture 7.
A plurality of beams (B1 to N) And beam (b1 to n) Enters the polygon mirror of the rotating mirror body 1 through the mirror 9 from the cylinder lens 8.
Then, by rotating the rotating polyhedral body 1, a plurality of beams (B1 to N) And beam (b1 to n) Repeatedly scans a plurality of times in the main scanning direction of the arrow (X) shown in the figure.
A plurality of beams (B) are reflected by the polygon mirror of the rotating polyhedral body 1.1 to N) And beam (b1 to n) Becomes convergent light by the fθ lens 10 and the toroidal lens 11 which are the image forming system, and is arranged at the image forming position which is the beam waist position via the mirror 12 and the dust-proof glass 13. The image is projected as a light spot on the photoconductive drum of the carrier 101 or the scanned surface of an endless photoconductive belt (not shown).
The mirror 14 is arranged outside the area of the effective scanning width, and the detector 15 is also arranged outside the area of the effective scanning width. The mirror 14 and the detector 15 perform the arrow shown in the drawing for each scan. A plurality of beams (B) moving in the main scanning direction of (X)1 to N) And beam (b1 to n) Is detected and the writing position is synchronized.
[0012]
In FIG. 3, the multi-beam recording head 0 includes the exposure light source 2.1 to NAn integer number of beams (B1 to N) For performing exposure with exposure light source intervals (L) of equal intervals in the sub-scanning direction, and the exposure light source 2 of the main beam head 31 to NThe auxiliary exposure light source 4 equivalent to the above and the auxiliary exposure light source 41 to nIs the exposure light source 21 to NThe number of auxiliary exposure light sources 4 is an integer of 1 or more which is less than the number of1 to nBeam (b1 to nThe auxiliary beam head 5 that performs the exposure in step (1). Although not shown, the auxiliary beam head 5 may be disposed at a position of the main beam head 3 on the side of the sub-scanning direction of the arrow (Y) shown in the figure. By arranging it at the position on the scanning direction side, it becomes easy to adjust the writing pitch to cope with higher speed of image formation and higher resolution, and multi-beam recording that can form image patterns of the same quality. It became possible to provide a head.
[0013]
In FIG. 4, the multi-beam recording head 0 is the exposure light source 2 in the main beam head 3 as a specific example of a pattern in which a plurality of beams form one line.1 to NAn integer number of beams (B1 to NN = 4, and the auxiliary exposure light source 4 in the auxiliary beam head 51 to nBeam (b1 to n) Where n = 1.
Individual laser, exposure light source 21 to NAn integer number of beams (B1 to N) And the auxiliary exposure light source 41 to nIs the exposure light source 21 to NThe number of auxiliary exposure light sources 4 is an integer of 1 or more which is less than the number of1 to nBeam (b1 to n), The writing pitch of the image carrier 101 on the photosensitive roller or photosensitive belt in the image forming apparatus 100 (not shown) is 1200 dpi in the sub-scanning direction indicated by the arrow (Y) shown in the drawing, approximately 21.2 μm. Pitch.
Further, during the writing in the main scanning direction in the direction of the arrow (X) shown in the figure, the exposure light source 2 described above.1 to NAnd the auxiliary exposure light source 41 to nWas continuously lit.
In this pattern, one line is formed by two beams, but an interval of five beam lines is provided between one line and the next one line.
The exposure light source 2 of the first scanning by the polygon mirror of the rotating mirror body 11Beam (B1) And the above exposure light source 22Beam (B2) Beam scanning is simultaneous exposure.
Then, the exposure light source 2 in the second scanning by the polygon mirror of the rotating polyhedral body 1 is used.4Beam (B4The exposure light source 2 in the beam scanning and the third scanning by1Beam (B1) Beam scanning is performed twice with a time difference.
The period of the writing condition in the image pattern formation is restored to the original, that is, the exposure light source 2 in the eighth scanning of the polygon mirror of the rotating mirror body 1.1Beam (B1) And the above exposure light source 22Beam (B2) In the simultaneous exposure.
In this pattern, there are three lines by simultaneous exposure between the lines by two exposures with a time difference (the second is omitted in the figure).
When this pattern was formed without the auxiliary beam head 5 and an image was taken out, the line portion formed by the two-time exposure with a time difference was formed thicker than the line formed by the two-beam simultaneous exposure, and the line became non-uniform.
Here, using the auxiliary beam head 5, the auxiliary exposure light source 4 of the auxiliary beam head 5 is interlocked with the rotation of the rotating multi-specular body 1 during the second scanning of the rotating mirror body 1.1And the exposure light source 2 of the main beam head 3 for the third scanning of the rotating mirror body 1 is turned on.1And the auxiliary exposure light source 4 is turned off.1And the above exposure light source 21A uniform line was formed by reliable switching.
In this way, all the lines are simultaneously exposed to two beams, a uniform line is formed, and it is possible to provide a multi-beam recording head that can form an image pattern of the same quality.
[0014]
In FIG. 5, in the printer of the image forming apparatus 100, the endless photoconductor belt of the image carrier 1 is driven to rotate clockwise in the direction of the arrow (A) shown in the figure. Four sets of black developing device 102a, cyan developing device 102b, magenta developing device 102c, yellow developing device 102d of the multi-beam head 0 and developing means 102, and a transfer rotating in the direction of the arrow (C) shown as an intermediate transfer member. The intermediate transfer belt 103a of the means 103, the photoconductor cleaning device 105, and the like are disposed.
When a printing operation of an image forming operation by the printer of the image forming apparatus 100 is executed, a high voltage is applied to the charger 104, whereby the photosensitive belt of the image carrier 101 is uniformly charged. The
In an image signal processing unit (not shown), color image information, for example, a color image signal sent from an external computer is converted into an optical writing signal and sent to the multi-beam head 0.
In the multi-beam head 0, the laser of the exposure light source 2 of the main beam head 3 (not shown) and the auxiliary exposure light source 4 of the auxiliary beam head 5 (not shown) is controlled based on the optical writing signal, and the rotating multi-specular surface Optical writing corresponding to black, cyan, magenta, and yellow image signals via the polygon mirror of the body 1, the f / θ lens 10, the mirror 12, and the like Then, an electrostatic latent image is formed on the photosensitive belt of the image carrier 101.
[0015]
The electrostatic latent image on the endless photoreceptor belt of the image carrier 101 is obtained by the black developing device 102a, the cyan developing device 102b, the magenta developing device 102c, and the yellow developing device 102 having the respective color toners. Each color is developed by the developing device 102d.
As a result, a toner image is formed for each color on the endless photoreceptor belt of the image carrier 101.
At the contact portion between the endless photosensitive belt of the image carrier 101 and the intermediate transfer belt 103a, the intermediate transfer belt 103a is charged with a charge having a polarity opposite to that of the toner by the primary bias roller 103b of the transfer means 103. By applying the toner image, the toner image on the photosensitive belt of the image carrier 101 is transferred onto the intermediate transfer belt 103a.
By repeating this toner image formation and transfer operation four times, a four-color color toner image is formed on the intermediate transfer belt 103a.
The color toner image on the intermediate transfer belt 103a is transferred onto the transfer sheet (P) transferred from the paper feed cassette 106 by the paper feed roller 107, the transport roller pair 108, and the transport roller pair 109. The image is transferred by a secondary bias roller 103 c as 103.
The transfer sheet (P) to which the color toner image is transferred is conveyed to the fixing device 110, where the toner image is melted and fixed, and is discharged to the discharge unit 111 and stored. Yes.
The intermediate transfer belt 103a is suspended from the primary bias roller 103b, the drive roller 103d, the cleaning counter roller 103e, the secondary transfer counter roller 103f, and the tension roller 103g of the transfer unit 103, and the arrow C shown in the figure. Rotate in the direction.
Therefore, even if a plurality of dots or one line are formed with multiple beams in the sub-scanning direction in order to cope with high-speed image formation, high resolution, etc., the same quality image pattern can be formed, and high-speed and high-quality images can be formed. The image forming apparatus 100 including the multi-beam recording head 0 capable of forming the image can be provided.
[0016]
【The invention's effect】
  Since the present invention is configured as described above, according to the first aspect of the present invention, one dot or one line is subdivided by a plurality of beams in order to cope with high speed image formation and high resolution. It has become possible to provide a multi-beam recording head that can form an image pattern of the same quality even if a plurality of images are formed in the scanning direction.
In addition, a uniform line is formed by surely switching between the auxiliary exposure light source and the exposure light source, and one dot or one line with a plurality of beams is applied in the sub-scanning direction in order to cope with high-speed image formation and high resolution. In addition, it is possible to provide a multi-beam recording head that can form a high-quality image at a high speed with the same quality image pattern even if a plurality of the same are formed.
  According to the second aspect of the present invention, even if one dot or a plurality of lines are formed in the sub-scanning direction with a plurality of beams in order to cope with an increase in the speed and resolution of image formation, an image of the same quality can be obtained. A multi-beam recording head capable of forming a pattern can be provided.
  Claim3According to the invention, a toner image formed by an electrophotographic method is formed by forming a single dot or a plurality of lines in the sub-scanning direction with a plurality of beams in order to cope with an increase in image formation speed and resolution. Even when formed, it is possible to provide an image forming apparatus including a multi-beam recording head capable of forming an image pattern of the same quality and forming a high quality image at high speed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an enlarged perspective view for explaining the outline of a multi-beam recording head according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view illustrating a multi-beam recording head showing an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a main part of a multi-beam recording head showing an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a state of another main part of a multi-beam recording head showing an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating an image forming apparatus including a multi-beam recording head according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
0 Multi-beam recording head
1 Rotating multi-specular body
2 Exposure light source, 21  First exposure light source,
2n  Last exposure light source
3 Main beam head
4 Auxiliary exposure light source, 41  The first auxiliary exposure light source,
4n  Last auxiliary exposure light source
5 Auxiliary beam head
6 Correment lenses
7 Aperture
8 Cylinder lens
9 Mirror
10 fθ lens
11 Toroidal lens
12 Mirror
13 Dust-proof glass
14 Mirror
15 Detector
100 Image forming apparatus
101 Image carrier
102 developing means, 102a black developing device,
102b cyan developing device,
102c magenta developing device,
102d Yellow developing device
103 transfer means, 103a intermediate transfer belt,
103b primary bias roller,
103c secondary bias roller,
103d driving roller,
103e cleaning counter roller,
103f secondary transfer counter roller,
103g tension roller
104 Charger
105 Photoconductor cleaning device
106 Paper cassette
107 Feed roller
108 Conveying roller pair
109 Conveyor roller pair
110 Fixing device
111 Paper exit

Claims (3)

複数のビームで同時に走査露光するマルチビーム記録ヘッドにおいて、
回動可能に保持された多鏡面を有する回動多鏡面体と、
複数の露光光源を有し、前記回動多鏡面体にビームを照射するビームヘッドと、
を備え、
前記ビームヘッドは、
複数の前記露光光源を副走査方向において等間隔に配置して有し、複数の前記露光光源を同時に点灯することによりパターンを形成する主ビームヘッドと、
前記主ビームヘッドが有する前記露光光源の数より少なく、かつ1つ以上の露光光源を有する補助ビームヘッドと、
を備え、
前記補助ビームヘッドは、前記主ビームヘッドとは別体で、副走査方向において前記主ビームヘッドの下流且つ主走査方向において前記主ビームヘッドの下流に配置され、
前記補助ビームヘッドが有する副走査方向において最も上流の露光光源は、前記主ビームヘッドが有する副走査方向において最も下流の露光光源に対して、副走査方向下流に前記主ビームヘッドの露光光源の配置間隔分離れた位置に配置され、
前記主ビームヘッドの複数の前記露光光源から照射されるビームが、前記回動多鏡面体の1つの面により同時に走査露光された後、前記回動多鏡面体の隣接する次の面により次の走査露光を同時にされるとき、前記1つの面による走査露光時の、前記主ビームヘッドの最終ラインからのビームと、前記次の面による走査露光時の前記主ビームヘッドの最初のラインからのビームが副走査方向に一部オーバーラップして、副走査周期分の時間差をおいた2回の走査露光がなされる場合、
前記1つの面による走査露光時の前記主ビームヘッドの最終ラインと、前記補助ビームヘッドの露光光源を点灯させ、前記次の面による走査露光時は、前記主ビームヘッドの最初のラインの露光光源を消灯させて、点灯された前記補助ビームヘッドの露光光源からのビームと、前記主ビームヘッドの最終ラインからのビームとによる同時の走査露光とすることにより、前記主ビームヘッドの複数の露光光源による同時の走査露光による場合と書き込み条件を同じにして前記パターンを形成することを特徴とするマルチビーム記録ヘッド。
In a multi-beam recording head that scans and exposes simultaneously with multiple beams,
A rotating multi-specular body having a multi-specular surface rotatably held;
A beam head having a plurality of exposure light sources and irradiating the rotating multi-specular body with a beam;
With
The beam head is
A plurality of exposure light sources arranged at equal intervals in the sub-scanning direction, and a main beam head that forms a pattern by simultaneously lighting the plurality of exposure light sources;
An auxiliary beam head having less than the number of exposure light sources of the main beam head and having one or more exposure light sources;
With
The auxiliary beam head is separate from the main beam head, and is disposed downstream of the main beam head in the sub-scanning direction and downstream of the main beam head in the main scanning direction,
The most upstream exposure light source in the sub-scanning direction of the auxiliary beam head is arranged with the exposure light source of the main beam head downstream in the sub-scanning direction with respect to the most downstream exposure light source in the sub-scanning direction of the main beam head. Placed at spaced apart positions,
After the beams irradiated from the plurality of exposure light sources of the main beam head are simultaneously scanned and exposed by one surface of the rotating polyhedral body, the next surface is adjacent to the next surface of the rotating polyhedral body. When scanning exposure is performed simultaneously, the beam from the last line of the main beam head at the time of scanning exposure by the one surface and the beam from the first line of the main beam head at the time of scanning exposure by the next surface Are partially overlapped in the sub-scanning direction, and two scanning exposures with a time difference corresponding to the sub-scanning period are performed,
An exposure light source of the main beam head at the time of scanning exposure by the one surface and an exposure light source of the auxiliary beam head are turned on, and an exposure light source of the first line of the main beam head at the time of scanning exposure by the next surface The plurality of exposure light sources of the main beam head by performing simultaneous scanning exposure with the beam from the exposure light source of the auxiliary beam head turned on and the beam from the last line of the main beam head The multi-beam recording head is characterized in that the pattern is formed under the same writing conditions as in the case of simultaneous scanning exposure by.
前記補助ビームヘッドが有する前記露光光源のビームの波長、サイズ、及びパワーは、前記主ビームヘッドが有する前記露光光源のビームの波長、サイズ、及びパワーと同一であることを特徴とする請求項1に記載のマルチビーム記録ヘッド。  The wavelength, size, and power of the beam of the exposure light source included in the auxiliary beam head are the same as the wavelength, size, and power of the beam of the exposure light source included in the main beam head. The multi-beam recording head described in 1. 電子写真方法で形成される潜像をマルチビーム記録ヘッドで形成する画像形成装置において、
回動可能に保持された像担持体と、
前記像担持体の表面を走査露光して潜像を形成する請求項1又は2に記載のマルチビーム記録ヘッドと、
前記マルチビーム記録ヘッドで形成された潜像を現像して顕像化する現像手段と、
前記現像手段で顕像化されたトナー画像を被転写体に転写する転写手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
In an image forming apparatus for forming a latent image formed by an electrophotographic method with a multi-beam recording head,
An image carrier held rotatably;
The multi-beam recording head according to claim 1 or 2, wherein the surface of the image carrier is scanned and exposed to form a latent image;
Developing means for developing and developing the latent image formed by the multi-beam recording head;
Transfer means for transferring the toner image visualized by the developing means to a transfer target;
An image forming apparatus comprising:
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