JPH01206367A - Laser beam optical device and image forming device - Google Patents

Laser beam optical device and image forming device

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JPH01206367A
JPH01206367A JP3839088A JP3839088A JPH01206367A JP H01206367 A JPH01206367 A JP H01206367A JP 3839088 A JP3839088 A JP 3839088A JP 3839088 A JP3839088 A JP 3839088A JP H01206367 A JPH01206367 A JP H01206367A
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JP
Japan
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laser beam
beam optical
optical device
printing density
image forming
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Application number
JP3839088A
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Japanese (ja)
Inventor
Naoto Omori
直人 大森
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Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To allow the title device to have large width of printing density as an image forming device of one machine kind by forming integrally a laser beam source, a laser beam shaping device, a beam scanner and a printing density signal output means to a cartridge. CONSTITUTION:As for an optical device 20, at least the laser beam source 25, the laser beam shaping device 26, the beam scanners 27, 30 and the printing density signal output means 40 are formed integrally to a cartridge. In this state, a printing density signal is outputted to a mechanism control circuit 43 containing a microcomputer of an image forming device body part of a printer, etc., and a cartridge corresponding to each printing density is prepared, and replaced with a body part of the image forming device. In such a way, the printing density having width width can be switched as the image forming device of one machine kind.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、レーザ光により感光体を走査露光して画像を
形成するだめのレーザビーム光学装置及び該装置を備え
た作像装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a laser beam optical device for scanning and exposing a photoreceptor to laser light to form an image, and an image forming apparatus equipped with the device.

従来の技術 通常、レーザ光を光源とする電子写真方式のプリンタは
、レーザ光源、レーザビーム整形装置。
2. Description of the Related Art Electrophotographic printers that use laser light as a light source usually use a laser light source and a laser beam shaping device.

ビーム走査装置から構成されるレーザビーム光学装置を
備えている。近年、この様なプリンタにおいては、印字
密度(DPI:dot/1nch)として100から1
000の範囲が要求されているが、印字密度が異なると
レーザビー11光学装置全体が別のものとなるため、プ
リンタ自体別機種のものとして製作せざるを得なかった
It is equipped with a laser beam optical device consisting of a beam scanning device. In recent years, in such printers, the print density (DPI: dot/1nch) has increased from 100 to 1
000 range, but if the printing density differs, the entire optical device of the laser beam 11 is different, so the printer itself had to be manufactured as a separate model.

そこで、特開昭59−117372号公報には、レーザ
ビーム径、レーザ変調周波数、ビーム走査のためのポリ
ゴンミラー回転数、感光体ドラム回転数を一括して自動
制御し、印字密度を切り換え可能としたプリンタが提案
されている。
Therefore, Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-117372 proposes a system that automatically controls the laser beam diameter, laser modulation frequency, polygon mirror rotation speed for beam scanning, and photoreceptor drum rotation speed all at once, making it possible to switch the printing density. A new printer has been proposed.

6明が解決しようとする課題 しかしながら、前記先行技術では、一つのレーザビーム
光学装置において、ビーム径、レーザ変調周波数、ポリ
ゴンミラー回転数を変更しているため、構造が複雑とな
り装置全体の大型化を招来する。しかも、ポリゴンミラ
ーの回転数を変更する場合、モータの回転数に限界があ
り、高速にすると耐久性が損なわれ、低速にすると回転
むらを生じる。このため、一つのレーザビーム光学装置
では、印字密度の切換え許容幅が狭く、幅広い印字密度
に対応させるには、結局プリンタ自体側機種のものを用
意する必要があった。さらに、例えば、通常の文字情報
は低密度で印字し、重要文字情報やグラフィック情報は
高密度で印字し、かつその色にも変化を持たせることは
不可能であった。
However, in the prior art described above, the beam diameter, laser modulation frequency, and polygon mirror rotation speed are changed in one laser beam optical device, resulting in a complicated structure and an increase in the size of the entire device. invite. Furthermore, when changing the rotation speed of the polygon mirror, there is a limit to the rotation speed of the motor; increasing the speed will impair durability, while decreasing the speed will cause uneven rotation. For this reason, a single laser beam optical device has a narrow range of allowable range for switching printing densities, and in order to accommodate a wide range of printing densities, it has been necessary to prepare a model for the printer itself. Furthermore, for example, it has been impossible to print ordinary character information at a low density, and to print important character information and graphic information at a high density, while also changing the color.

そこで、本発明の主たる課題は、単独の機種で印字密度
の変更幅を広くとることができ、簡単な操作で印字密度
を変更することのできるレーザビーム光学装置及び作像
装置を提供することにある。
Therefore, the main object of the present invention is to provide a laser beam optical device and an image forming device that allow a wide range of changes in print density with a single model and that allow the print density to be changed with a simple operation. be.

さらに、本発明の他の課題は、各色に応じた印字密度で
多色印字を処理できる作像装置を提供することにある。
Furthermore, another object of the present invention is to provide an image forming apparatus that can process multicolor printing at a print density that corresponds to each color.

課題を解決するための手段 以上の課題を解決するため、第1の発明に係るレーザビ
ーム光学装置は、少なくとも、レーザ光源と、レーザビ
ーム整形装置と、ビーム走査装置と、印字密度信号出力
手段とを一体的にカートリッジ化したことを特徴とする
Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the laser beam optical device according to the first invention includes at least a laser light source, a laser beam shaping device, a beam scanning device, and a print density signal output means. It is characterized by being integrated into a cartridge.

また、第2の発明に係る作像装置は、少なくとも、レー
ザ光源と、レーザビーム整形装置と、ビーム走査装置と
、印字密度信号出力手段とを一体的にカートリッジ化し
たレーザビーム光学装置を複数個備えたことを特徴とす
る。
Further, the image forming device according to the second invention includes a plurality of laser beam optical devices in which at least a laser light source, a laser beam shaping device, a beam scanning device, and a printing density signal output means are integrated into a cartridge. It is characterized by being equipped.

妨らに、第3の発明に係る作像装置は、少なくとも、レ
ーザ光源と、レーザビーム整形装置と、ビーム走査装置
と、印字密度信号出力手段とを一体的にカートリッジ化
したレーザビーム光学装置を複数個備える一方、それぞ
れのレーザビーム光学装置にて感光体上に形成された潜
像を現像するための現像器を備えたことを特徴とする。
Preferably, the image forming apparatus according to the third invention includes a laser beam optical device in which at least a laser light source, a laser beam shaping device, a beam scanning device, and a print density signal output means are integrated into a cartridge. A plurality of laser beam optical devices are provided, and each laser beam optical device is provided with a developing device for developing a latent image formed on the photoreceptor.

作用 即ち、本発明では、レーザビーム光学装置の各構成要素
がカートリッジ化されており、印字密度信号がプリンタ
等の作像装置本体部のマイクロコンビニーりを含むメカ
コントロール回路に出力される。従って、各印字密度に
対応したカートリッジを用意し、作像装置の本体部に対
して交換することにより、1機種の作像装置として幅広
い印字密度の切り換えが可能となり、故障した場合のメ
ンテナンスもカートリッジの交換のみで済む。また、複
数のレーザビーム光学装置を備えた作像装置ではレーザ
ビーム光学装置自体を使い分けたり、装置相互の交換も
可能であり、画像の種類に応じた印字密度のレーザビー
ム光学装置を使い分けることができる。さらに、それぞ
れのレーザビーム光学装置に対応した現像器が設置され
ていれば、各現像器にて任意の情報を異なった(例えば
、カラーの)トナーでの現像が可能である。
In other words, in the present invention, each component of the laser beam optical device is formed into a cartridge, and a print density signal is output to a mechanical control circuit including a microconvenience in the main body of an image forming apparatus such as a printer. Therefore, by preparing a cartridge that corresponds to each print density and replacing it in the main body of the image forming device, it is possible to switch a wide range of print densities as a single model of image forming device, and the cartridges can be easily maintained in the event of a malfunction. All you have to do is replace it. In addition, in an imaging device equipped with multiple laser beam optical devices, it is possible to use different laser beam optical devices or to exchange devices, and it is possible to use different laser beam optical devices with printing densities depending on the type of image. can. Furthermore, if a developer corresponding to each laser beam optical device is installed, arbitrary information can be developed using different (for example, color) toner in each developer.

実施例 [第1実施例、第1図〜第4図参照] 第1図、第2図は電子写真プリンタの概略構成を示す。Example [Refer to the first embodiment, Figures 1 to 4] FIGS. 1 and 2 show a schematic configuration of an electrophotographic printer.

プリンタ自体は周知の電子写真法によるもので、中央部
に感光体ドラム(1)を矢印(a)方向に回転駆動可能
に設け、その周囲に帯電チャージ−v(2)。
The printer itself is based on the well-known electrophotographic method, and has a photosensitive drum (1) in the center that can be rotated in the direction of arrow (a), and a charged charge-v (2) around the photosensitive drum (1).

磁気ブラシ式の現像器(3)、転写チャージャ(4)。Magnetic brush developing device (3), transfer charger (4).

ブレード方式のクリーニング装置(5)、イレーザラン
プ(6)を配設したものである。感光体ドラム(1)の
表面は、まず、帯電チャージャ(2〉にて所定電位に帯
電され、以下に詳述するレーザビーム光学装置(20)
からのレーザ光の照射にて静電潜像が形成され、その静
電潜像が現像器(3)によるトナーの付着で顕像とされ
る。トナー画像は給紙カセット(10)から二点鎖線で
示す通路を経て給紙された複写紙上に転写チャージャ(
4)の放電にて転写され、定着器(11)にて加熱定着
される。複写紙はその後排紙トレイ(12)上に排出さ
れる。
A blade type cleaning device (5) and an eraser lamp (6) are installed. The surface of the photoreceptor drum (1) is first charged to a predetermined potential by a charging charger (2), and is then charged to a laser beam optical device (20), which will be described in detail below.
An electrostatic latent image is formed by irradiation with laser light, and the electrostatic latent image is made into a developed image by adhesion of toner by a developing device (3). The toner image is transferred to a transfer charger (
The image is transferred by the electric discharge in step 4) and fixed by heating in the fixing device (11). The copy paper is then discharged onto a paper discharge tray (12).

一方、感光体ドラム(1)は転写後も矢印(a)方向に
回転し、クリーニング装置(5)にて残留トナーを除去
きれ、イレーザランプ(6)にて残留電荷を消去され、
次回の複写に備える。
On the other hand, the photosensitive drum (1) rotates in the direction of arrow (a) even after the transfer, the residual toner is completely removed by the cleaning device (5), the residual charge is erased by the eraser lamp (6),
Prepare for the next copy.

前記レーザビーム光学装置(20)は把手(22)を有
するケース(21)を備えたカートリッジであり、プリ
ンタ本体部の所定位置に設けられた図示しないスライド
レール等にて正面から着脱可能とされている。
The laser beam optical device (20) is a cartridge equipped with a case (21) having a handle (22), and is removable from the front using a slide rail (not shown) provided at a predetermined position of the printer main body. There is.

ここで、レーザビーム光学装置(20)について第3図
、第4図を参照して詳述する。
Here, the laser beam optical device (20) will be explained in detail with reference to FIGS. 3 and 4.

レーザビーム光学装置(20)は、ケース(21)の内
部に、光源としてのレーザダイオード(25)、コリメ
ータレンズ(26)、ポリゴンミラー(27)とその回
転駆動モータ(28〉、fθ レンズ(29)、反射ミ
ラー(30)、SOSセンサ(31)を備えている。
The laser beam optical device (20) includes a laser diode (25) as a light source, a collimator lens (26), a polygon mirror (27) and its rotation drive motor (28), and an fθ lens (29) inside a case (21). ), a reflective mirror (30), and an SOS sensor (31).

レーザダイオード(25)から照射された一定の広がり
を有するレーザ光は、コリメータレンズ(26)により
平行光とされ、ポリゴンミラー(27)にて偏向されて
fθ レンズ(29) 、反射ミラー(30〉を介して
感光体ドラムク1)上をその軸方向、即ち、主走査ライ
ン(L)に沿って露光する。SOSセンサ(31)はポ
リゴンミラー(27)のミラー面分割の誤差による各走
査ごとの記録開始位置誤差を補正する機能を有し、主走
査方向への画像スタート位置を検出するために感光体ド
ラム(1)表面の主走査ライン(L)と等価位置に設置
されている。
A laser beam with a certain spread emitted from a laser diode (25) is made into parallel light by a collimator lens (26), deflected by a polygon mirror (27), and then sent to an fθ lens (29) and a reflecting mirror (30). The photoreceptor drum 1) is exposed to light in its axial direction, that is, along the main scanning line (L). The SOS sensor (31) has a function to correct recording start position errors for each scan due to errors in mirror surface division of the polygon mirror (27), and uses the photoreceptor drum to detect the image start position in the main scanning direction. (1) It is installed at a position equivalent to the main scanning line (L) on the front surface.

以上の構成において、印字密度と各光学要素の関係は以
下の式で表現きれる。但し、ここでの印字密度は主走査
方向と副走査方向について同一であるとする。
In the above configuration, the relationship between the print density and each optical element can be expressed by the following equation. However, it is assumed here that the printing density is the same in the main scanning direction and the sub-scanning direction.

ビーム径(d) : d=cI/D         
・・・■ポリゴンミラー回転数(R): R” Cx・D・V/N   ・・・■変調周波数(f
) : f−C,・F−D”・V/N   ・・・■光
ff1(E) : E=C4・P、・N/(F−V) 
    ・・・■なお、C+−Ca ”比例定数 D   :印字密度 ■   =感光体周速 N   :ポリゴンミラー面数 F   :fθ レンズ焦点距離 Pa    ’ レーザダイオードの出力0式より、印
字密度(D)に基づいてビーム径(d)が決定される。
Beam diameter (d): d=cI/D
...■Polygon mirror rotation speed (R): R" Cx・D・V/N ...■Modulation frequency (f
): f-C,・F-D"・V/N... ■Optical ff1(E): E=C4・P,・N/(F-V)
...■In addition, C+-Ca "Proportionality constant D: Print density■ = Photoconductor circumferential speed N: Number of polygon mirror surfaces F: fθ Lens focal length Pa ' From the laser diode output formula 0, print density (D) Based on this, the beam diameter (d) is determined.

レーザビーム光学装置(20〉の内部において、例えば
、ビーム径(d)の変更は、ビームエキスパンダやプリ
ズムの変更、コリメータレンズ(26)の焦点圧1!!
1t(F)を変更することにより達成きれる。
Inside the laser beam optical device (20), for example, the beam diameter (d) can be changed by changing the beam expander or prism, or by changing the focal pressure of the collimator lens (26)!
This can be achieved by changing 1t(F).

本実施例においては、レーザビーム光学装置(20)を
交換することにより印字密度(D)の変更を可能とする
。従って、感光体周速(V)を一定とすると、レーザビ
ーム光学装置(20)におけるポリゴンミラー回転数(
R)、ポリゴンミラー面数(N)。
In this embodiment, the print density (D) can be changed by replacing the laser beam optical device (20). Therefore, if the circumferential speed (V) of the photoreceptor is constant, the polygon mirror rotation speed (
R), number of polygon mirror surfaces (N).

変調周波数(f)、fθ レンズ焦点距離(F)の全で
あるいはいずれかを各レーザビーム光学装置(20)の
印字密度(D)に応じて変化させればよい。
All or any of the modulation frequency (f), fθ lens focal length (F) may be changed in accordance with the printing density (D) of each laser beam optical device (20).

前記0式より、ポリゴンミラー面数(N)が決まると印
字密度(D)に応じてポリゴンミラー回転数(R)が決
定される。そして、■式より、変調周波数(f>を一定
とすると、fθ レンズ焦点圧m (F)が決定される
。ここで、感光体ドラム(1)上での光量を印字密度(
D)の変更に際して一定とするには、■式より明らかな
様にレーザ出力(Po)を変更すればよい。
When the number of polygon mirror surfaces (N) is determined from the above equation 0, the polygon mirror rotation number (R) is determined according to the print density (D). Then, from equation (2), if the modulation frequency (f> is constant, fθ lens focal pressure m (F) is determined. Here, the amount of light on the photoreceptor drum (1) is determined by the printing density (
In order to keep D) constant when changing D), the laser output (Po) can be changed as is clear from equation (2).

一方、変調周波数(f)及びfθ レンズ焦点距離(F
)を一定とすると、■式より、印字密度(D>を変更す
るには各レーザビーム光学装置(20)におけるポリゴ
ンミラー面数(N)を変更すればよい。
On the other hand, modulation frequency (f) and fθ lens focal length (F
) is constant, then according to equation (2), in order to change the printing density (D>), it is sufficient to change the number of polygon mirror surfaces (N) in each laser beam optical device (20).

しかしながら、前述した様に、fθ レンズ(29)の
焦点距離(F)やポリゴンミラー(27)の面数(N)
を変更するためには、各レーザビーム光学装置(20)
の印字密度(D)に対応した複数のfθ レンズ(29
)やポリゴンミラー(27〉を用意する必要があり、非
常に高価なものとなる。
However, as mentioned above, the focal length (F) of the fθ lens (29) and the number of surfaces (N) of the polygon mirror (27)
In order to change each laser beam optical device (20)
Multiple fθ lenses (29
) and a polygon mirror (27), which is very expensive.

そこで、■式、■式より、ポリゴンミラー回転数(R)
及び変調周波数(f)を変更すれば、fθ レンズ焦点
距離(F)及びポリゴンミラー面数(N)は一定のまま
で容易に印字密度(D>を変更できる。
Therefore, from the formulas ■ and ■, the polygon mirror rotation speed (R)
By changing the modulation frequency (f), the printing density (D>) can be easily changed while the fθ lens focal length (F) and the number of polygon mirror surfaces (N) remain constant.

ポリゴンミラー回転数(R)は0式より印字密度(D)
に比例する。そして、変調周波数(f)は■式より印字
密度(D)の2乗に比例する。
Polygon mirror rotation speed (R) is determined by printing density (D) from formula 0.
is proportional to. Then, the modulation frequency (f) is proportional to the square of the print density (D) according to equation (2).

以上より、レーザビーム光学装置(20)を各々の印字
密度(D>に対応したものとして用意しておけば、この
光学カートリッジの交換のみで印字密度(D)の切り換
えが可能となる。
As described above, if the laser beam optical device (20) is prepared for each printing density (D>), it becomes possible to switch the printing density (D) simply by replacing this optical cartridge.

そして、前述した様に各レーザビーム光学装置(20)
を印字密度(D)の変更に対応させるには、ポリゴンミ
ラー回転数(R)と変調周波数(f)を変更するのが最
も現実的である。本実施例では、レーザビーム光学装置
(20)内に基本クロック発生回路(40a)と分周回
路(40b)とからなる発振回路(40)を設け、これ
にてポリゴンミラー(27)の回転数(R)、レーザダ
イオード(25)の変調周波数(f)を制御する。
As mentioned above, each laser beam optical device (20)
In order to correspond to changes in printing density (D), it is most practical to change the polygon mirror rotation speed (R) and modulation frequency (f). In this embodiment, an oscillation circuit (40) consisting of a basic clock generation circuit (40a) and a frequency dividing circuit (40b) is provided in the laser beam optical device (20), and this increases the rotational speed of the polygon mirror (27). (R), which controls the modulation frequency (f) of the laser diode (25).

具体的には、第4図に示す様に、発振回路(40)から
出力される周波数データはレーザビーム光学装置(20
)内のポリゴンミラードライブ回路(41)へ入力され
、ポリゴンミラーモータ(28)を各レーザビーム光学
装置(20)ごとに設定された所定の回転数(R)で回
転させる。また、発振回路(40)から出力される変調
周波数データ(f)はプリンタ本体側のマイクロコンピ
ュータを含むメカコントロール回路(43)の画像制御
部へ入力され、ここでキャラクタ・ジェネレータ(44
〉からの画像データと合成され、LDデータ(パルス幅
とパルスのオン、オフ)としてレーザダイオードドライ
ブ回路(42)へ入力され、レーザダイオード(25)
を変調発光させる。
Specifically, as shown in FIG. 4, the frequency data output from the oscillation circuit (40) is transmitted to the laser beam optical device (20).
), which rotates the polygon mirror motor (28) at a predetermined rotation speed (R) set for each laser beam optical device (20). Further, the modulation frequency data (f) output from the oscillation circuit (40) is input to the image control section of the mechanical control circuit (43) including a microcomputer on the printer main body side, where the character generator (44)
> is combined with the image data from 〉 and input to the laser diode drive circuit (42) as LD data (pulse width and pulse on/off), and the laser diode (25)
emit modulated light.

一方、レーザビーム光学装置(20)からプリンタ本体
側に設けられたメカコントロール回路(43)へ入力さ
れる他の信号としては、ポリゴンミラー(27)が一定
の回転数に達した際にドライブ回路(41)から出力さ
れるロック信号、SOSセンサ(31)から画像の走査
開始位置を決定するために出力される5O3(同期)信
号がある。さらに、メカコントロール回路(43)には
画像エリアを決定するために第1図、第2図に示した給
紙カセット(10)に設置したペーパーセンサ(45)
からのペーパーサイズ信号が入力される。
On the other hand, another signal that is input from the laser beam optical device (20) to the mechanical control circuit (43) provided on the printer body side is that when the polygon mirror (27) reaches a certain rotation speed, the drive circuit There is a lock signal outputted from (41) and a 5O3 (synchronization) signal outputted from SOS sensor (31) for determining the image scanning start position. Furthermore, the mechanical control circuit (43) includes a paper sensor (45) installed in the paper feed cassette (10) shown in FIGS. 1 and 2 to determine the image area.
The paper size signal from

なお、基本クロック発生回路(40a)はブリンク本体
側のメカコントロール回路(43)に設けてもよい。ま
た、ビーム走査装置としてはポリゴンミラー(27)以
外にもガルバノミラ−、ポログラフィックスキャナ等を
使用できる。
Note that the basic clock generation circuit (40a) may be provided in the mechanical control circuit (43) on the blink body side. In addition to the polygon mirror (27), a galvanometer mirror, a porographic scanner, etc. can be used as the beam scanning device.

ところで、印字密度(D)は前述の如くポリゴンミラー
回転数(R)のみではなく、ポリゴンミラー面数(N)
を変化させても変化する。換言すれば、所定の印字密度
(D)とするために、ポリゴンミラー面数(N)を増加
させればポリゴンミラー回転数(R)は低くてもよいこ
ととなる。ポリゴンミラー回転数(R)はボールベアリ
ングを使用している場合、10. OOOrpm程度が
限界であり、印字密度(D)が高くなるとその許容範囲
を越えてしまう。この様な場合には、ポリゴンミラー面
数(N)を多くすれば回転数(R)を10.000rp
m以下の許容範囲以内に設定することができる。
By the way, the printing density (D) is determined not only by the number of rotations of the polygon mirror (R) as described above, but also by the number of polygon mirror surfaces (N).
It changes even if you change it. In other words, if the number of polygon mirror surfaces (N) is increased in order to achieve a predetermined printing density (D), the polygon mirror rotation speed (R) may be lowered. When using ball bearings, the polygon mirror rotation speed (R) is 10. The limit is approximately OOOrpm, and as the print density (D) increases, the permissible range is exceeded. In such a case, increasing the number of polygon mirror surfaces (N) will increase the rotation speed (R) to 10.000 rpm.
It can be set within a permissible range of m or less.

第4図に示した様に、レーザビーム光学装置(20)か
らの変調周波数データ(f)、ポリゴンミラー回転周波
数データ(R)は本体側のメカコントロール回路(43
)へ出力され、この二つのデータにてレーザビーム光学
装置(20)の印字密度(D)が本体側に示される。こ
の印字密度(D)を示す信号としては他の信号を利用し
てもよい。印字密度(D)をプリンタ本体側に指示する
ことで画像エリア、換言すれば、規定のペーパーサイズ
のドツト数、走査開始点から終了点までのドツト数が明
確になる。
As shown in Fig. 4, the modulation frequency data (f) and polygon mirror rotation frequency data (R) from the laser beam optical device (20) are transmitted to the mechanical control circuit (43) on the main body side.
), and the printing density (D) of the laser beam optical device (20) is shown on the main body side using these two data. Other signals may be used as the signal indicating the printing density (D). By instructing the print density (D) to the printer main body side, the image area, in other words, the number of dots for a specified paper size and the number of dots from the scanning start point to the end point are clarified.

また、印字密度信号をメカコントロール回路(43)を
介してキャラクタ・ジェネレータ(44)にも入力して
、印字密度(D)に応じたパターンが出力される様にし
てもよい。
The print density signal may also be input to the character generator (44) via the mechanical control circuit (43) so that a pattern corresponding to the print density (D) is output.

また、以上の説明においては、主走査方向の印字密度と
副走査方向の印字密度が同一であるとしたが、両者の内
少なくとも一方を独立して変更することもできる。即ち
、前述の式■〜■を主走査方向の印字密度(DM)と副
走査方向の印字密度(D、)とに分けて考えると以下の
様になる。
Further, in the above description, it is assumed that the print density in the main scanning direction and the print density in the sub-scanning direction are the same, but at least one of them can be changed independently. That is, if the above-mentioned equations (1) to (2) are considered separately into the printing density (DM) in the main scanning direction and the printing density (D, ) in the sub-scanning direction, the following is obtained.

主走査方向ビーム径(dM) ’ dM=cs/DM 
 ・・・■副走査方向ビーム径(ds) ’ ds−C
−/Da  ・・・■ポリゴンミラー回転数(R): R==cy・D、・V/N          ・・・
■変調周波数(f): f=c、・F’DM’Ds・V/N =C1・F−DM−R・・・■ なお、C6〜Co”比例定数 ■、■式より、主走査方向、副走査方向の印字密度(D
M)、(Dりに基ついて主走査方向、副走査方向のビー
ム径(dM)、 (ds)が決定される。両ビーム径(
dM)、 (dl)が異なる場合、レーザビームのパタ
ーンは楕円となる。
Beam diameter in main scanning direction (dM) ' dM=cs/DM
...■ Beam diameter in sub-scanning direction (ds) 'ds-C
-/Da...■Polygon mirror rotation speed (R): R==cy・D,・V/N...
■Modulation frequency (f): f=c,・F'DM'Ds・V/N =C1・F-DM-R...■In addition, from the C6~Co" proportionality constant■,■formula, the main scanning direction , printing density in the sub-scanning direction (D
The beam diameters (dM) and (ds) in the main scanning direction and sub-scanning direction are determined based on M) and (D. Both beam diameters (
When dM) and (dl) are different, the laser beam pattern becomes an ellipse.

そして、副走査方向の印字密度(D3)は、■式よりポ
リゴンミラー回転数(R)、ポリゴンミラー面数(N)
によって決定される。なお、前述の場合と同様に感光体
周速(V)は一定とする。従って、副走査方向の印字密
度(D3)を変更するには、ポリゴンミラー回転数(R
)及び/又はポリゴンミラー面数(N)を変更すればよ
い。
Then, the printing density in the sub-scanning direction (D3) is determined by the polygon mirror rotation speed (R) and the number of polygon mirror surfaces (N) from the formula (■).
determined by Note that, as in the case described above, the circumferential speed (V) of the photoreceptor is constant. Therefore, to change the printing density (D3) in the sub-scanning direction, the polygon mirror rotation number (R
) and/or the number of polygon mirror surfaces (N).

一方、主走査方向の印字密度(DM)は、0式より、変
調周波数(f)、fθ レンズ焦点距離(F)、ポリゴ
ンミラー回転数(R)に依存している。そこで、副走査
方向の印字密度(D3)を変更する際にポリゴンミラー
回転数(R)を変更した場合、主走査方向の印字密度(
DM)もこれに伴って変更されてしまうことになる。こ
れを避けて主走査方向の印字密度(DM)を所定の値に
保持するには、変調周波数(f)及び/又はfθ レン
ズ焦点距離(F)を変更すればよい。例えば、副走査方
向の印字密度(DS)のみを2倍にするためにポリゴン
ミラー回転数(R)を2倍に変更したとき、変調周波数
(f>も2倍にすれば、0式より主走査方向の印字密度
(DM)は変化しない。
On the other hand, the print density (DM) in the main scanning direction depends on the modulation frequency (f), fθ lens focal length (F), and polygon mirror rotation speed (R) according to equation 0. Therefore, if the polygon mirror rotation speed (R) is changed when changing the printing density (D3) in the sub-scanning direction, the printing density (D3) in the main scanning direction (
DM) will also be changed accordingly. In order to avoid this and maintain the print density (DM) in the main scanning direction at a predetermined value, the modulation frequency (f) and/or the fθ lens focal length (F) may be changed. For example, when changing the polygon mirror rotation speed (R) to double in order to double only the printing density (DS) in the sub-scanning direction, if the modulation frequency (f>) is also doubled, the main The print density (DM) in the scanning direction does not change.

逆に、主走査方向の印字密度(DM)のみを変更する場
合には、例えば、変調周波数(f)のみを変更すればよ
い。この場合、副走査方向の印字密度(D3)は変更さ
れない。
Conversely, when changing only the print density (DM) in the main scanning direction, it is sufficient to change only the modulation frequency (f), for example. In this case, the print density (D3) in the sub-scanning direction is not changed.

以上より、主走査方向、副走査方向の印字密度(DM)
、 (os)をそれぞれ独立して変更することもできる
From the above, the printing density (DM) in the main scanning direction and sub-scanning direction
, (os) can also be changed independently.

以下、主走査方向、副走査方向の印字密度<DM)。Hereinafter, print density in the main scanning direction and sub-scanning direction <DM).

(Ds)を独立して変更する場合についてのレーザビー
ム光学装置(20)内の回路構成の一例を第5図に基づ
いて説明する。なお、同図において前述した第4図の構
成と同様のものについては同一符号を付し、異なる点の
み説明する。
An example of the circuit configuration within the laser beam optical device (20) in the case where (Ds) is changed independently will be explained based on FIG. Components in this figure that are similar to those in FIG. 4 described above are given the same reference numerals, and only the different points will be explained.

第5図の構成においては、前記第4図の構成に加えて、
レーザビーム光学装置(20)内にポリゴンミラー面数
データ発生回路(47)が設けられる。この回路(47
)はプリンタ本体側のメカコントロール回路(43)に
対してそのレーザビーム光学装置(20)のポリゴンミ
ラー面数(N)を指示する。
In the configuration of FIG. 5, in addition to the configuration of FIG. 4,
A polygon mirror surface number data generation circuit (47) is provided within the laser beam optical device (20). This circuit (47
) indicates the number of polygon mirror surfaces (N) of the laser beam optical device (20) to the mechanical control circuit (43) on the printer main body side.

メカコントロール回路(43)は、主走査方向の印字密
度(DM)を発振回路(40)からのポリゴンミラー回
転数データ(R)とレーザダイオード変調周波数データ
(f)により認識する。一方、副走査方向の印字密度(
D3)をポリゴンミラー回転周波数データ(R)とポリ
ゴンミラー面数(N)及びメカコントロール回路(43
)内に記憶された感光体周速データ(V)により認識す
る。そして、これら両印字密度(DM)、(DI)に応
じてキャラクタジェネレータ(44)との交信を行ない
、所望のLDデータを作成する。
The mechanical control circuit (43) recognizes the print density (DM) in the main scanning direction from the polygon mirror rotation speed data (R) and laser diode modulation frequency data (f) from the oscillation circuit (40). On the other hand, the print density in the sub-scanning direction (
D3) as polygon mirror rotation frequency data (R), number of polygon mirror surfaces (N) and mechanical control circuit (43
) is recognized based on the photoreceptor circumferential speed data (V) stored within the range. Then, communication is carried out with the character generator (44) according to these printing densities (DM) and (DI) to create desired LD data.

この様な構成とすることにより、主走査方向。With this configuration, the main scanning direction.

副走査方向の印字密度(1)1)、 (Ds )を独立
して制御することが可能となる。例えば、ファクシミリ
の03規格においては、主走査方向についでは8ピクセ
ル/mmであるが、副走査方向については3.58ライ
ン/ mmと、7.7ライン/mmの情報が存在するが
、これらに対応したレーザビーム光学装(W(20)を
用意しておけば、画像編集をすることなく情報に応じた
出力画像が得られる。また、感光体周速(V)の異なる
プリンタに対して四じレーザビーム光学装置(20)を
用いた場合、主走査方向の印字密度(DM)は同じであ
るが、副走査方向の印字密度(D、)が異なるために画
像の副走査方向への伸縮が発生する。この様な場合にも
感光体周速(V)に対応したレーザビーム光学装置(2
0)を装置すれば、画像の伸縮を防止できる。
It becomes possible to independently control the print density (1)1) and (Ds) in the sub-scanning direction. For example, in the facsimile 03 standard, the main scanning direction is 8 pixels/mm, but the sub-scanning direction is 3.58 lines/mm, and there is information about 7.7 lines/mm. If you prepare a compatible laser beam optical system (W(20)), you can obtain an output image according to the information without image editing. When using the same laser beam optical device (20), the printing density (DM) in the main scanning direction is the same, but the printing density (D,) in the sub-scanning direction is different, so the image expands and contracts in the sub-scanning direction. Even in such a case, a laser beam optical device (2
0), image expansion and contraction can be prevented.

以上の様に、本第1実施例では、種々の印字密度のカー
トリッジを用意しておけは、これらを単に交換するだけ
で印字密度の切り換えが可能であり、1機種のプリンタ
として印字密度の変更幅を大きく持たせることができる
。また、故障時の場合もカートリッジの交換で済み、メ
ンテナンスが容易である。
As described above, in the first embodiment, if cartridges with various print densities are prepared, the print density can be changed by simply replacing them, and the print density can be changed as a single printer model. It can have a large width. Furthermore, even in the event of a failure, the cartridge can be replaced, making maintenance easy.

[第2実施例、第6図参照] 次に、本発明の第2実施例を説明する。[Refer to the second embodiment and FIG. 6] Next, a second embodiment of the present invention will be described.

この第2実施例は、多色の作像を可能とするため、前記
第1実施例におけるレーザビーム光学装置(20〉及び
電子写真作像部を複数組備えたものである。
This second embodiment includes a plurality of sets of the laser beam optical device (20) and the electrophotographic image forming section in the first embodiment to enable multicolor image formation.

第6図はこの第2実施例を示し、電子写真部(A)、 
(A’ )を直列的に配置したものである。
FIG. 6 shows this second embodiment, in which the electrophotographic section (A),
(A') are arranged in series.

図中の各符号は前記第1実施例と同じ部材に対しては同
じ符号が付されており、2段目の電子写真部(A′)に
ついては全て(゛)が付されている。複写紙は二点鎖線
で示す様に矢印(c)方向に搬送され、1段目の電子写
真部(A)で転写された画像上に2段目の電子写真部(
A′)で画像が重ねて転写される。
In the figures, the same reference numerals are given to the same members as in the first embodiment, and all the parts in the second stage electrophotographic section (A') are given the same reference numerals (゛). The copy paper is conveyed in the direction of arrow (c) as shown by the two-dot chain line, and the second electrophotographic section (A) is placed over the image transferred in the first electrophotographic section (A).
In A'), the images are transferred one on top of the other.

この第2実施例にあってはレーザビーム光学装El (
20)、 (20’ )は各々交換自在であり、他の印
字密度のレーザビーム光学装置に差し換えることも可能
である。例えば、1段目のレーザビーム光学装置(20
)が200DPIで、1段目の現像器(3)が黒色トナ
ーを含むものであり、2段目のレーザビーム光学装置(
20’)が300DPIで、2段目の現像器(3゛)が
赤色トナーを含むものである場合、200DPHの画像
は黒色で、300DPHの画像は赤色で形成される。即
ち、高解像度が要求きれるラインは赤色で、通常の文字
は黒色で形成する等の使い分けが可能である。
In this second embodiment, the laser beam optical system El (
20) and (20') are each replaceable, and it is also possible to replace them with laser beam optical devices of other printing densities. For example, the first stage laser beam optical device (20
) is 200DPI, the first stage developer (3) contains black toner, and the second stage laser beam optical device (
20') is 300 DPI and the second stage developer (3') contains red toner, a 200 DPH image is formed in black and a 300 DPH image is formed in red. That is, lines that require high resolution can be formed in red, and normal characters can be formed in black, for example.

ここで、レーザビーム光学装置(20)、(zo′)を
互いに交換すると、200DPIの画像が赤色で、30
0DPIの画像が黒色で形成されることとなる。別の印
字密度(例えば、400DPI )のレーザビーム光学
装置を別途用意しておき、差し換えれば、その印字密度
の画像が黒色又は赤色で形成きれる。
Here, when the laser beam optical devices (20) and (zo') are replaced with each other, the 200DPI image is red and the 30DPI image is red.
A 0DPI image will be formed in black. By separately preparing a laser beam optical device with a different printing density (for example, 400 DPI) and replacing it, an image with that printing density can be formed in black or red.

[第3実施例、第7図参照コ 次に、本発明の第3実施例を第7図を参照して説明する
[Third Embodiment, See FIG. 7] Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 7.

この第3実施例は一つの感光体ドラム(1〉の周囲に1
段目の帯電チャージャ(2)とレーザビーム光学装置(
20)、カラートナーを含む現像剤を充填した現像器(
3) 、 2段目の帯電チャージャ(2゛)とレーザビ
ーム光学装置(20’) 、黒色トナーを含む現像剤を
充填した現像器(3′)、転写チャージ〜(4)、クリ
ーニング装置(5)、イレーザランプ(6)を配置した
ものである。
In this third embodiment, one photoreceptor drum (1) is surrounded by one
Stage charger (2) and laser beam optical device (
20), a developing device filled with developer containing color toner (
3), second stage charger (2゛) and laser beam optical device (20'), developing device (3') filled with developer containing black toner, transfer charge ~ (4), cleaning device (5) ) and an eraser lamp (6).

このものでは、レーザビーム光学装置(20) 、現像
器(3)で形成されたトナー画像上にレーザビーム光学
装置<20’)  、現像器(3′)でトナー画像が重
ねて形成され、転写チャージャ(4)による1回の転写
工程でトナー画像が複写紙上に転写される。
In this device, a toner image is formed by a laser beam optical device (20') and a developing device (3') in an overlapping manner on the toner image formed by a laser beam optical device (20) and a developing device (3), and then transferred. The toner image is transferred onto the copy paper in one transfer step by the charger (4).

この第3実施例におけるレーザビーム光学装置(20)
、 (20’ )は、前記第2実施例のものと同じもの
であり、その詳しい説明は省略するが、第3実施例でも
第2実施例と同等の効果を得ることができる。
Laser beam optical device (20) in this third embodiment
, (20') are the same as those in the second embodiment, and although detailed explanation thereof will be omitted, the third embodiment can also obtain the same effects as the second embodiment.

[他の実施例] なお、本発明に係るレーザビーム光学装置及び作像装置
は前記各実施例に限定するものではなく、その要旨の範
囲内で種々に変更することができる。
[Other Examples] Note that the laser beam optical device and image forming apparatus according to the present invention are not limited to the above-described embodiments, and can be variously modified within the scope of the gist thereof.

例えば、前記第2実施例、第3実施例の様に、2色の画
像を形成するためにそれぞれの作像エレメントを配置す
る構成のみならず、1組の作像エレメントに対して単に
印字密度の異なるあるいは同じレーザビーム光学装置を
併設し、選択的に動作させて作像を行なう様にしてもよ
い。この様な場合、一方のレーザビーム光学装置の使用
頻度が高い場合には、その光学装置を廃棄して使用頻度
の少ない方の光学装置に差し換え、その跡に新たな光学
装置を装着する使い方が可能である。
For example, as in the second and third embodiments, there is not only a configuration in which each image forming element is arranged to form a two-color image, but also a configuration in which the printing density is simply set for one set of image forming elements. Different or the same laser beam optical devices may be installed and selectively operated to perform image formation. In such cases, if one laser beam optical device is used frequently, it is recommended to discard that optical device and replace it with the one that is used less frequently, and install a new optical device in its place. It is possible.

込肌み吃釆 以上の説明で明らかな様に、本発明によれば、少なくと
も、レーザ光源、レーザビーム整形装置。
As is clear from the above description, the present invention provides at least a laser light source and a laser beam shaping device.

ビーム走査装置、印字密度信号出力手段とを一体的にカ
ートリッジ化したため、種々の印字密度のカートリッジ
を用意しておけば、これらを単に交換するだけで印字密
度の切り換えが可能であり、1機種の作像装置として印
字密度の幅を大きく持たせることができる。また、故障
時の場合もカートリッジの交換で済み、メンテナンスが
容易である。特に、印字密度の切り換えは、複数のレー
ザビーム光学装置を備えた多色プリンタにおいて効果的
である。
Since the beam scanning device and the print density signal output means are integrated into a cartridge, if cartridges with various print densities are prepared, it is possible to switch the print density by simply replacing them. As an image forming device, it is possible to have a wide range of printing density. Furthermore, even in the event of a failure, the cartridge can be replaced, making maintenance easy. In particular, switching the printing density is effective in multicolor printers equipped with a plurality of laser beam optical devices.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図ないし第4図は本発明の第1実施例を示し、第1
図はプリンタの概略構成図、第2図はその斜視図、第3
図はレーザビーム光学装置の斜視図、第4図は制御回路
のブロック図である。第5図は第1実施例の変形例とし
ての制御回路のブロック図である。第6図は本発明の第
2実施例であるプリンタの概略構成図、第7図は本発明
の第3実施例であるプリンタの概略構成図である。 (3)・・・現像器、(20)・・・レーザビーム光学
装置、(21)・・・ケース、(25)・・・レーザダ
イオード、(26)・・・コリメータレンズ、(27)
・・・ポリゴンミラー、 (2B)・・・ミラーモータ
、(29)・・・fθ レンズ、(40)・・・発振回
路、(41)・・・ミラードライブ回路、(42)・・
・レーザダイオードドライブ回路、(43)・・・メカ
コントロール回路、(47)・・・ポリゴンミラー面数
データ発生回路。 特許出願人   ミノルタカメラ株式会社代理人弁理士
  森 下 武 − 第1図 第2図
1 to 4 show a first embodiment of the present invention.
The figure is a schematic configuration diagram of the printer, the second figure is a perspective view, and the third figure is a schematic diagram of the printer.
The figure is a perspective view of the laser beam optical device, and FIG. 4 is a block diagram of the control circuit. FIG. 5 is a block diagram of a control circuit as a modification of the first embodiment. FIG. 6 is a schematic diagram of a printer according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a schematic diagram of a printer according to a third embodiment of the present invention. (3)...Developer, (20)...Laser beam optical device, (21)...Case, (25)...Laser diode, (26)...Collimator lens, (27)
... Polygon mirror, (2B) ... Mirror motor, (29) ... fθ lens, (40) ... Oscillator circuit, (41) ... Mirror drive circuit, (42) ...
・Laser diode drive circuit, (43)...Mechanical control circuit, (47)...Polygon mirror surface number data generation circuit. Patent applicant Takeshi Morishita, patent attorney representing Minolta Camera Co., Ltd. - Figure 1 Figure 2

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、少なくとも、レーザ光源と、レーザビーム整形装置
と、ビーム走査装置と、印字密度信号出力手段とを一体
的にカートリッジ化したことを特徴とするレーザビーム
光学装置。 2、少なくとも、レーザ光源と、レーザビーム整形装置
と、ビーム走査装置と、印字密度信号出力手段とを一体
的にカートリッジ化したレーザビーム光学装置を複数個
備えたことを特徴とする作像装置。 3、少なくとも、レーザ光源と、レーザビーム整形装置
と、ビーム走査装置と、印字密度信号出力手段とを一体
的にカートリッジ化したレーザビーム光学装置を複数個
備える一方、それぞれのレーザビーム光学装置にて感光
体上に形成された潜像を現像するための現像器を備えた
ことを特徴とする作像装置。
Claims: 1. A laser beam optical device characterized in that at least a laser light source, a laser beam shaping device, a beam scanning device, and a print density signal output means are integrated into a cartridge. 2. An image forming apparatus characterized by comprising a plurality of laser beam optical devices in which at least a laser light source, a laser beam shaping device, a beam scanning device, and a printing density signal output means are integrated into a cartridge. 3. While having a plurality of laser beam optical devices in which at least a laser beam source, a laser beam shaping device, a beam scanning device, and a printing density signal output means are integrated into a cartridge, each laser beam optical device An image forming device comprising a developing device for developing a latent image formed on a photoreceptor.
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