JPH04321071A - Image forming device - Google Patents

Image forming device

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Publication number
JPH04321071A
JPH04321071A JP17030991A JP17030991A JPH04321071A JP H04321071 A JPH04321071 A JP H04321071A JP 17030991 A JP17030991 A JP 17030991A JP 17030991 A JP17030991 A JP 17030991A JP H04321071 A JPH04321071 A JP H04321071A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image forming
moving
speed
image
photoreceptor
Prior art date
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Pending
Application number
JP17030991A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Mama
真間 孝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP17030991A priority Critical patent/JPH04321071A/en
Publication of JPH04321071A publication Critical patent/JPH04321071A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Discharging, Photosensitive Material Shape In Electrophotography (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
  • Exposure Or Original Feeding In Electrophotography (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enhance the image quality of a formed image or increase recording speed, without making a device large and expensive, in an image forming device having a laser writing device or an optical writing element array. CONSTITUTION:This image forming device has an optical system deflecting optical beams projected from a laser light source, which are modulated in response to a picture signal, by a polygon mirror 13a, and composed of mirrors 151-153 for folding the optical beams deflected for scanning via a ftheta lens 14 converging them on a focus, and a laser beam scanning position P on the photosensitive belt 20 in a sub-scanning direction is travelled at constant speed slower than the linear velocity of a photosensitive belt 20, and desirably, at the constant speed that the ratio of travelling speed in the sub-scanning direction of the laser beam scanning position P and the moving linear velocity of the photosensitive belt 20 is >=1/5 and >=1/2, in synchronization with an image forming action, while the optical path length of the optical beams is kept constant.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明はレーザー発光素子、ある
いはLEDアレイ等の発光素子から射出された光ビーム
の反復走査により画像記録を行う記録装置を備えたデジ
タル複写機等の画像形成装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus such as a digital copying machine equipped with a recording device that records an image by repeatedly scanning a light beam emitted from a light emitting element such as a laser light emitting element or an LED array.

【0002】0002

【従来の技術】近年、デジタル複写機の普及につれて、
画像情報に応じてレーザービームを感光体に照射して画
像を静電写真プロセスで記録紙に記録するレーザー記録
装置が多用されるようになった。図5は原稿画像を走査
して画像情報を電気信号に変換する原稿読取装置I、作
像装置(感光体ドラム、現像装置等)を備えた光学記録
装置IIおよび自動原稿供給装置(ADF)III で
構成される従来例に係るデジタル複写機の構成図、図6
は上記光学記録装置IIのレーザー走査装置の平面図で
ある。図において、1は半導体レーザー発光素子(LD
)を用いた光書込装置、2は光書込装置1によって感光
体上に形成された静電潜像を顕像化させ、転写紙上に原
稿画像を再現する作像装置、30は原稿面に沿って露光
走査するスキャナー、31は原稿を照明する照明ランプ
、32は原稿の反射光を、その光路長が一定になるよう
に屈折させて導く複数のミラー、33は原稿画像を感光
体上に結像させる結像レンズ、34は光信号を電気信号
に変換する一次元固体撮像素子、35はコンタクトガラ
スである。操作表示板3の図示しないテンキーを操作し
てコピー枚数等の複写データを入力した後、同じくコピ
ー開始釦を押下すると、ADFIII 上に載置された
原稿は1枚毎に順次原稿読取装置Iのコンタクトガラス
35上に供給される。原稿画像はスキャナー30による
光学的走査を経て原稿読取装置Iで読み取られ、画像処
理部で多階調画像データに変換され、さらに2値画像デ
ータに変換されて画像メモリに格納される。次いで画像
データが読み出され光学記録装置IIに出力される。光
学記録装置IIでは2値画像データの記録信号が光書込
装置1のレーザー駆動部に入力され、画像記録信号に従
って変調制御されるレーザードライバーがLD10を点
滅、あるいは強弱発光駆動する。こうしてLD10は光
変調されたレーザービームBMを射出する。レーザービ
ームBMはコリメータレンズ11、シリンドリカルレン
ズ12を通り、偏向器13のポリゴンモーター13bに
駆動されるポリゴンミラー13a面に入射し、ポリゴン
ミラー13aの定速回転により偏向され、fθレンズ1
4を通り、ミラー15、防塵ガラス16を経て、感光体
ドラム20上に導かれ、感光体ドラム20表面を感光体
ドラム20の回転軸に平行に走査する。ポリゴンミラー
13aの回転により偏向されたレーザービームBMの一
部は光センサー17に投射され、光センサー17は入射
光を検知して検知信号を出力する。各感光体ドラム20
のまわりには、帯電チヤージャ21、現像装置22、転
写チャージャ23等の静電写真プロセスユニットがそれ
ぞれ付設されている。帯電チャージャ21により一様に
帯電された感光体ドラム20はレーザービームBMの露
光により記録画像の潜像が形成され、形成された潜像は
現像装置22により現像され顕像と成る。給紙カセット
50から給紙コロ51で取り出された転写紙はレジスト
ローラ52により、感光体ドラム20に形成された顕像
の始端の移動とタイミングを合わせて先端が揃えられ転
写部に送られる。感光体ドラム20に形成された顕像は
転写チャージャ23の帯電作用下で、レジストローラ5
2により搬送される転写紙上に転写される。顕像が転写
された転写紙は搬送ベルト53によりさらに搬送され、
定着ローラ54により定着処理が施され、排紙ローラ5
5により排紙トレー56上に排紙される。転写部で転写
が終了した後、感光体ドラム20の表面はクリーニング
ユニット24で清浄化される。
[Background Art] In recent years, with the spread of digital copying machines,
2. Description of the Related Art Laser recording devices have come into widespread use, which record images on recording paper using an electrostatic photographic process by irradiating a photoreceptor with a laser beam in accordance with image information. FIG. 5 shows a document reading device I that scans a document image and converts the image information into electrical signals, an optical recording device II equipped with an image forming device (photosensitive drum, developing device, etc.), and an automatic document feeder (ADF) III. FIG. 6 is a configuration diagram of a conventional digital copying machine configured with
FIG. 2 is a plan view of the laser scanning device of the optical recording device II. In the figure, 1 is a semiconductor laser light emitting device (LD
); 2 is an image forming device that visualizes the electrostatic latent image formed on the photoreceptor by the optical writing device 1 and reproduces the original image on transfer paper; 30 is the original surface; 31 is an illumination lamp that illuminates the original; 32 is a plurality of mirrors that refract and guide light reflected from the original so that the optical path length thereof is constant; 33 is a scanner that directs the original image onto a photoreceptor; 34 is a one-dimensional solid-state imaging device that converts an optical signal into an electrical signal, and 35 is a contact glass. After inputting copy data such as the number of copies by operating the numeric keypad (not shown) on the operation display board 3, and then pressing the copy start button, the originals placed on the ADF III are sequentially transferred to the original reading device I one by one. It is supplied onto the contact glass 35. The original image is optically scanned by the scanner 30 and then read by the original reading device I, converted into multi-tone image data by the image processing section, further converted into binary image data, and stored in the image memory. The image data is then read out and output to the optical recording device II. In the optical recording device II, a recording signal of binary image data is input to the laser driving section of the optical writing device 1, and a laser driver modulated and controlled according to the image recording signal drives the LD 10 to blink or emit strong and weak light. In this way, the LD 10 emits the optically modulated laser beam BM. The laser beam BM passes through the collimator lens 11 and the cylindrical lens 12, enters the polygon mirror 13a surface driven by the polygon motor 13b of the deflector 13, is deflected by constant speed rotation of the polygon mirror 13a, and is deflected by the fθ lens 1.
4, passes through a mirror 15 and a dust-proof glass 16, and is guided onto the photoreceptor drum 20, and scans the surface of the photoreceptor drum 20 in parallel to the rotation axis of the photoreceptor drum 20. A portion of the laser beam BM deflected by the rotation of the polygon mirror 13a is projected onto the optical sensor 17, which detects the incident light and outputs a detection signal. Each photosensitive drum 20
Electrostatic photographic process units such as a charger 21, a developing device 22, and a transfer charger 23 are attached around the image forming apparatus. A latent image of a recorded image is formed on the photosensitive drum 20 uniformly charged by the charger 21 by exposure to the laser beam BM, and the formed latent image is developed by the developing device 22 to become a developed image. The transfer paper taken out from the paper feed cassette 50 by the paper feed roller 51 is sent to the transfer section by the registration roller 52 with its leading edge aligned in synchronization with the movement of the starting end of the developed image formed on the photoreceptor drum 20. The developed image formed on the photosensitive drum 20 is transferred to the registration roller 5 under the charging action of the transfer charger 23.
The image is transferred onto a transfer paper conveyed by 2. The transfer paper on which the developed image has been transferred is further transported by a transport belt 53,
The fixing process is performed by the fixing roller 54, and the paper ejection roller 5
5, the paper is ejected onto the paper ejection tray 56. After the transfer is completed in the transfer section, the surface of the photoreceptor drum 20 is cleaned by the cleaning unit 24.

【0003】一方、走査駆動機構を有しないLEDアレ
イ、液晶シャッターアレイ、螢光管ドットアレイ等の光
書込素子アレイと、セルフォックレンズ等を備えた光書
込装置を用いた画像形成装置は、その機構の簡素さが注
目され、盛んに開発が進められると共に、既に多くの出
願がなされている。図7および図8はかかる従来例の一
例としてのデジタル複写機の概略構成およびデジタル複
写機の光書込系の要部をそれぞれ示したものである。こ
のデジタル複写機の基本的な機構は前述したレーザー記
録装置を備えたデジタル複写機のものとさして変わらな
いが、上述のように、感光体表面を主走査方向に光走査
させる走査機構を有しない分だけ機構が簡素化され、小
型化されている。既述の従来例のものと同一、若しくは
同一と見做せる個所には同一の符号を付し、重複する説
明を省略する。以下の説明においても同様とする。図に
おいて、61は光書込装置、62はLED(発光ダイオ
ード)アレイ、63はセルフォックレンズであり、原稿
読取装置Iのコンタクトガラス上に載置された原稿画像
を読み取って、多階調画像データを得て、これを2値化
して画像メモリに書き込む。画像メモリから読み出され
た2値画像データは原稿読取装置Iのスキャナーの副走
査方向の読み取り回数だけ、LEDアレイ62の駆動回
路に供給され、LEDアレイ62からは供給された駆動
電流に応じた強弱、若しくは間歇光が射出され、セルフ
ォックレンズ63により集光されて感光体ドラム20上
に結像する。感光体ドラム20上に形成された原稿画像
に対応した潜像は既知の静電写真プロセスを実行する作
像装置2によって、給紙カセット50から供給搬送され
た転写紙上に記録画像として固定化され、原稿のコピー
が排紙ローラー55に送り出されて排紙トレイ56上に
排出される。
On the other hand, there is an image forming apparatus that uses an optical writing device that does not have a scanning drive mechanism and is equipped with an optical writing element array such as an LED array, a liquid crystal shutter array, or a fluorescent tube dot array, and a Selfoc lens. The simplicity of its mechanism has attracted attention, and its development has been actively progressing, with many applications already filed. FIGS. 7 and 8 show a schematic configuration of a digital copying machine as an example of such a conventional example, and a main part of an optical writing system of the digital copying machine, respectively. The basic mechanism of this digital copying machine is not much different from that of the digital copying machine equipped with the laser recording device described above, but as mentioned above, it does not have a scanning mechanism that optically scans the surface of the photoreceptor in the main scanning direction. The mechanism has been simplified and downsized accordingly. The same reference numerals are given to parts that are the same as those of the conventional example described above or can be considered to be the same, and redundant explanation will be omitted. The same applies to the following description. In the figure, 61 is an optical writing device, 62 is an LED (light emitting diode) array, and 63 is a SELFOC lens, which reads the original image placed on the contact glass of the original reading device I and generates a multi-gradation image. Obtain data, binarize it, and write it into image memory. The binary image data read from the image memory is supplied to the drive circuit of the LED array 62 as many times as the number of times the scanner of the original reading device I reads in the sub-scanning direction, and the data is output from the LED array 62 according to the supplied drive current. Strong and weak light or intermittent light is emitted, is focused by the SELFOC lens 63, and is imaged on the photoreceptor drum 20. A latent image corresponding to the original image formed on the photosensitive drum 20 is fixed as a recorded image on a transfer paper fed and conveyed from a paper feed cassette 50 by an image forming device 2 that executes a known electrostatic photographic process. , a copy of the original is sent out to a paper ejection roller 55 and ejected onto a paper ejection tray 56.

【0004】0004

【発明が解決しようとする課題】ところで、高機能化、
高品質化の要求に従って複写機においても高速で高画質
なコピーが得られる装置の開発が急がれている。そこで
、複写機の複写速度を速めたり、記録密度を向上させる
ために、例えば、上述のレーザー発光素子を用いた光学
記録装置IIを備えたデジタル複写機においては、感光
体ドラム20の回転線速度を速めた場合、ポリゴンモー
ター13bの回転数も大きくしなければならない。とこ
ろがポリゴンモーター13bの回転数RP は軸受の種
類によって決まる一定の限界値があり、玉軸受を使用し
た時は15,000〜20,000(rpm) がその
限界値となる。それ以上の回転数を要求される時は動圧
軸受や静圧軸受を使用した高価なポリゴンモーター13
bを用いなければならず、その場合でもポリゴンミラー
13aの内接円径や面数nによって異なるものの、約4
0,000(rpm) が限界回転数になる。さらにそ
れ以上の回転数のポリゴンモーター13bを用いたい場
合は、モーターが大型化すると共に極端に高価なものに
なる。一方、画像記録密度は現状では副走査線密度で約
 16(本/mm)相当のものが主流であるが、 24
(本/mm)や 32(本/mm)相当等の高記録密度
化が求められている。例えば、画像記録密度として 2
4(本/mm)相当の高記録密度とし、感光体ドラム2
0の線速度を240(mm/s)(複写速度=45〜5
0cpm 〔A4〕) 、ポリゴンミラー13aの面数
が8のものを使用した時は、ポリゴンモーター13bの
回転数は43,200(rpm) となり、上記のよう
に特殊モーターを使用しなければならず、記録装置が非
常に高価になってしまう。感光体ドラム20の線速度を
vk (mm/s)、記録密度をl( 本/mm)、ポ
リゴンミラー13aの面数をnとした時、ポリゴンモー
ター13bの回転数RP (rpm)は、     RP =(60・vk ・l)/n     
                         
……(1) となる。(1) 式より、ポリゴンミラー13aの面数
nを増やせばり、ポリゴンモーター13bの回転数RP
 を下げることができるが、そうすると主走査期間内に
偏向できる角度が小さくなるため、焦点距離の長いfθ
レンズ14を用いなければならず、それにつれてレーザ
ービームBMの光路長も長くなる。また、LEDアレイ
を用いた光書込装置を備えた画像形成装置においては、
前述のように光学系に機械的駆動部を有しないため、機
構が簡素化され、信頼性が向上し、小型化が図れる等の
長所を有すると共に、上述のレーザー書込装置における
ポリゴンモーターの回転数の制約を受けない反面、レー
ザー発光素子に較べて限界駆動周波数が約1桁低く、例
えば数MHz程度であり、やはり感光体ドラムの回転数
を大幅に上げることができない。本発明は上記事情に基
づいてなされたもので、ポリゴンミラー等の偏向装置を
高速回転させる駆動モーターを用いたレーザー書込装置
、若しくはLEDアレイ等の限界駆動周波数が低い光書
込装置を備えた画像形成装置において、装置を大型化さ
せたり、高価なものにすることなく、形成画像の画質あ
るいは画像形成速度を高め得る画像形成装置を提供する
ことを目的とする。
[Problem to be solved by the invention] By the way, high functionality,
In response to the demand for higher quality, there is an urgent need to develop copying machines that can produce high-speed, high-quality copies. Therefore, in order to increase the copying speed of the copying machine and improve the recording density, for example, in a digital copying machine equipped with the optical recording device II using the above-mentioned laser emitting element, the rotational linear velocity of the photoreceptor drum 20 is If the speed is increased, the rotational speed of the polygon motor 13b must also be increased. However, the rotational speed RP of the polygon motor 13b has a certain limit value determined by the type of bearing, and when a ball bearing is used, the limit value is 15,000 to 20,000 (rpm). When higher rotational speed is required, an expensive polygon motor 13 using dynamic pressure bearings or static pressure bearings is required.
b must be used, and even in that case, it will vary depending on the inscribed circle diameter and the number of surfaces n of the polygon mirror 13a, but approximately 4
0,000 (rpm) is the limit rotation speed. If it is desired to use a polygon motor 13b with a rotation speed higher than that, the motor becomes large and extremely expensive. On the other hand, the current mainstream image recording density is a sub-scanning line density of approximately 16 lines/mm;
(lines/mm) or 32 (lines/mm), etc., is required. For example, the image recording density is 2
The recording density is as high as 4 (lines/mm), and the photoreceptor drum 2
0 linear velocity to 240 (mm/s) (copying speed = 45 to 5
0 cpm [A4]), when a polygon mirror 13a with 8 surfaces is used, the rotation speed of the polygon motor 13b is 43,200 (rpm), and a special motor must be used as described above. , the recording device becomes very expensive. When the linear velocity of the photosensitive drum 20 is vk (mm/s), the recording density is l (lines/mm), and the number of surfaces of the polygon mirror 13a is n, the rotation speed RP (rpm) of the polygon motor 13b is RP =(60・vk・l)/n

...(1) becomes. (1) From the formula, if the number of surfaces n of the polygon mirror 13a is increased, the rotation speed RP of the polygon motor 13b is
can be lowered, but then the angle that can be deflected during the main scanning period becomes smaller, so fθ with a long focal length
The lens 14 must be used, and accordingly the optical path length of the laser beam BM becomes longer. Furthermore, in an image forming apparatus equipped with an optical writing device using an LED array,
As mentioned above, since the optical system does not have a mechanical drive part, it has advantages such as a simplified mechanism, improved reliability, and miniaturization. Although it is not limited by the number, the limit driving frequency is about an order of magnitude lower than that of a laser light emitting element, for example, about several MHz, and the rotational speed of the photoreceptor drum cannot be increased significantly. The present invention has been made based on the above circumstances, and is equipped with a laser writing device using a drive motor that rotates a deflection device such as a polygon mirror at high speed, or an optical writing device with a low limit drive frequency such as an LED array. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that can improve the quality of formed images or the image forming speed without making the apparatus larger or more expensive.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、一定速度で副走査方向に移動する感光体と
、画像信号に従って変調され、前記感光体上を主走査方
向に露光走査する光ビームを射出する発光源と、露光に
よって前記感光体上に形成された潜像を静電写真プロセ
スに従って顕像化する複数の静電写真プロセス手段を備
えると共に、前記感光体上に露光走査される光ビームの
結像位置を画像形成動作に同期して前記感光体の移動方
向と同じ方向に、前記感光体の移動する移動速度より遅
い、好ましくは、その比が1/5以上で、かつ1/2以
下である一定速度で移動させる移動手段を有したもので
ある。移動手段は具体的には、レーザー発光源より射出
された光ビームを偏向する偏向器により偏向走査された
光ビームを折曲させると共にその光路長を一定に保つ複
数のミラーを副走査方向に定速移動させるミラー移動手
段や、光書込素子アレイを副走査方向に定速移動させる
移送手段で構成される。
[Means for Solving the Problems] In order to solve the above-mentioned problems, the present invention includes a photoreceptor that moves at a constant speed in the sub-scanning direction, and a photoreceptor that is modulated according to an image signal and that scans the photoreceptor in the main scanning direction for exposure. a light emitting source that emits a light beam that emits a light beam, and a plurality of electrophotographic processing means that visualizes a latent image formed on the photoreceptor by exposure according to an electrophotographic process, the imaging position of the light beam to be moved in the same direction as the moving direction of the photoreceptor in synchronization with the image forming operation, at a speed slower than the moving speed of the photoreceptor, preferably at a ratio of 1/5 or more; It also has a moving means for moving at a constant speed of 1/2 or less. Specifically, the moving means includes a plurality of mirrors set in the sub-scanning direction to bend the deflected and scanned light beam by a deflector that deflects the light beam emitted from the laser emission source, and to keep the optical path length constant. It is composed of a mirror moving means for moving at a high speed and a transport means for moving the optical writing element array at a constant speed in the sub-scanning direction.

【0006】[0006]

【作用】移動手段は画像形成動作に同期して、感光体上
の光ビームの結像位置を、副走査方向に定速移動する感
光体の移動速度より遅い一定速度で同じ方向に移動させ
ることにより、感光体上の光ビームの見掛け上の副走査
速度を低下させる。
[Operation] The moving means moves the imaging position of the light beam on the photoreceptor in the same direction at a constant speed slower than the moving speed of the photoreceptor, which moves at a constant speed in the sub-scanning direction, in synchronization with the image forming operation. This reduces the apparent sub-scanning speed of the light beam on the photoreceptor.

【0007】[0007]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。まず、発光素子としてレーザーダイオード
を用いた光学記録装置を備えた本発明の第1の実施例を
説明する。本実施例は従来例における感光体ドラムに換
えて感光体ベルトを用い、LDから射出されたレーザー
ビームを副走査方向にも走査可能な2次元走査機構を備
えており、その副走査方向へのレーザービームの走査と
、感光体ベルトの周回移動を同期させて駆動することに
より、感光体ベルト上での副走査方向のレーザービーム
の走査速度を見掛け上、低下せしめたものである。そこ
で、従来例のデジタル複写機のレーザー発光素子を用い
た光学記録装置と異なる構成と動作を有する第1の実施
例の光学記録装置IIについて以下に説明する。図1は
第1の実施例に係る光学記録装置IIの正面から見た内
部の構成を示す構成図、図2は光学書込装置1の内部の
ミラー光学系の構成およびそれらの駆動系を示す斜視図
である。図において、151,152および153はポ
リゴンミラー13aの回転に同期して水平方向に移動す
る第1ないし第3ミラー、17は第1および第2ミラー
151,152を支持する第1ブラケット、18は第3
ミラー153および防塵ガラス16を支持する第2ブラ
ケット、41は駆動モーター40の回転軸に取り付けら
れ回転駆動される駆動プーリ、42は第1ブラケット1
7の側面に回転可能に止着された可動プーリ、43はレ
ーザー走査装置1の筐体に固定された固定プーリ、44
は駆動プーリ41と固定プーリ43間に掛け渡され第2
ブラケット18の側面に止着されたワイヤであり、これ
らはレーザー走査装置1の前側および後側にそれぞれ対
称の位置に配設されている。本実施例では従来例と異な
り、感光体ベルト20上のレーザービーム走査位置Pは
第1ないし第3ミラー151〜153の移動に伴って、
感光体ベルト20の移動方向に画像形成タイミングに同
期して一定速度で移動する。即ち、第2ブラケット18
にはワイヤ44が止着されているので、駆動モーター4
0が正逆回転すると駆動プーリ41を介してワイヤ44
に駆動力が伝達され、第1、第2ミラー151,152
および第3ミラー153と防塵ガラス16はそれぞれ第
1ブラケット17および第2ブラケット18に支持され
て矢印h方向に往復移動する。ミラー光学系の駆動機構
の上記動作により、LD10から感光体ベルト20上の
レーザービーム走査位置Pまでの距離が常に一定に保た
れると共に、駆動機構に駆動されて移動する移動体の移
動速度は第1、第2ミラー151,152の速度が第3
ミラー153と防塵ガラス16のそれの1/2となる。 レーザービーム走査位置Pは画像形成動作に同期して移
動を開始し、画像形成終了後、初期位置(ホームポジシ
ョン)に復帰する。
Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, a first embodiment of the present invention will be described which includes an optical recording device using a laser diode as a light emitting element. This embodiment uses a photoreceptor belt in place of the photoreceptor drum in the conventional example, and is equipped with a two-dimensional scanning mechanism that can also scan the laser beam emitted from the LD in the sub-scanning direction. By synchronizing the scanning of the laser beam and the rotational movement of the photoreceptor belt, the scanning speed of the laser beam in the sub-scanning direction on the photoreceptor belt is apparently reduced. Therefore, a first embodiment of the optical recording apparatus II, which has a different configuration and operation from the optical recording apparatus using a laser light emitting element of a conventional digital copying machine, will be described below. FIG. 1 is a block diagram showing the internal structure of the optical recording device II according to the first embodiment as seen from the front, and FIG. 2 shows the structure of the mirror optical system inside the optical writing device 1 and its drive system. FIG. In the figure, 151, 152, and 153 are first to third mirrors that move horizontally in synchronization with the rotation of the polygon mirror 13a, 17 is a first bracket that supports the first and second mirrors 151, 152, and 18 is a first bracket that supports the first and second mirrors 151, 152; Third
A second bracket that supports the mirror 153 and the dust-proof glass 16; 41 is a drive pulley that is attached to the rotating shaft of the drive motor 40 and driven to rotate; 42 is the first bracket 1;
A movable pulley rotatably fixed to the side surface of 7, 43 a fixed pulley fixed to the housing of the laser scanning device 1, 44
is stretched between the drive pulley 41 and the fixed pulley 43
These are wires fixed to the side surfaces of the bracket 18, and these wires are arranged at symmetrical positions on the front and rear sides of the laser scanning device 1, respectively. In this embodiment, unlike the conventional example, the laser beam scanning position P on the photoreceptor belt 20 changes as the first to third mirrors 151 to 153 move.
It moves at a constant speed in the moving direction of the photoreceptor belt 20 in synchronization with the image forming timing. That is, the second bracket 18
Since the wire 44 is fixed to the drive motor 4
0 rotates forward and backward, the wire 44 is passed through the drive pulley 41.
The driving force is transmitted to the first and second mirrors 151, 152.
The third mirror 153 and the dustproof glass 16 are supported by the first bracket 17 and the second bracket 18, respectively, and reciprocate in the direction of the arrow h. Due to the above operation of the drive mechanism of the mirror optical system, the distance from the LD 10 to the laser beam scanning position P on the photoreceptor belt 20 is always kept constant, and the moving speed of the moving body driven by the drive mechanism is The speed of the first and second mirrors 151 and 152 is the third
It becomes 1/2 of that of the mirror 153 and the dustproof glass 16. The laser beam scanning position P starts moving in synchronization with the image forming operation, and returns to the initial position (home position) after the image forming is completed.

【0008】レーザービーム走査位置Pの移動速度vB
 を感光体ベルト20の移動速度vKの1/mとした時
のポリゴンモーター13bの回転数RP (rpm) 
は、      RP =(vK −vB )・l・6
0/n          =(m−1)/m×(60
・vK ・l)/n          =(m−1)
/m×RP0                   
           ……(2)      (ただし、RP0;vB =0とした時のポリ
ゴンモーター13bの回転数)となり、レーザービーム
走査位置Pを移動させないものと較べて(m−1)/m
倍となる。例えば、画像記録密度として 24(本/m
m)相当の高記録密度、感光体ベルト20の線速度vK
 を240(mm/s) 、レーザービーム走査位置P
の移動速度vB を1/3・vK (m=3)とし、ポ
リゴンミラー13aの面数が8のものを使用した時は、
ポリゴンモーター13bの回転数は28,800(rp
m) となる。(2) 式より、mの値を小さくする(
1に近づける)と回転数RP は小さくなり、安価なポ
リゴンモーターの使用に好都合であるが、レーザービー
ム走査位置Pの移動距離が長くなるため、ミラー光学系
をその初期位置に復帰させるのに時間がかかる。さらに
、実質的な画像形成速度が低下するので、光学記録装置
IIの画像形成速度も低下する。逆にmの値を大きくす
ると、ポリゴンモーターの回転数RP は余り下がらず
、本実施例の効果が期待できなくなる。従って、mの値
は連続記録時の転写紙の間隔や、原稿読取装置の原稿読
み取り後のスキャナー30の初期位置復帰に要する時間
等を考慮して最適値を決定すれば良い。本願の発明者の
実験結果ではmの値としては、2ないし5が適当な値で
あった。
Movement speed vB of laser beam scanning position P
The rotation speed RP (rpm) of the polygon motor 13b when is set to 1/m of the moving speed vK of the photoreceptor belt 20
is, RP = (vK - vB)・l・6
0/n = (m-1)/m×(60
・vK ・l)/n = (m-1)
/m×RP0
...(2) (However, the number of rotations of the polygon motor 13b when RP0; vB = 0), compared to the case where the laser beam scanning position P is not moved, is (m-1)/m
It will be doubled. For example, the image recording density is 24 (lines/m
m) Considerable high recording density, linear velocity vK of photoreceptor belt 20
240 (mm/s), laser beam scanning position P
When the moving speed vB of is set to 1/3·vK (m=3) and a polygon mirror 13a with 8 faces is used,
The rotation speed of the polygon motor 13b is 28,800 (rp
m) becomes. (2) From formula, reduce the value of m (
1), the rotational speed RP becomes smaller, which is convenient for using an inexpensive polygon motor. However, since the moving distance of the laser beam scanning position P becomes longer, it takes time to return the mirror optical system to its initial position. It takes. Furthermore, since the actual image forming speed is reduced, the image forming speed of the optical recording device II is also reduced. On the other hand, if the value of m is increased, the rotational speed RP of the polygon motor will not decrease much, and the effects of this embodiment cannot be expected. Therefore, the optimum value of m may be determined in consideration of the interval between transfer sheets during continuous recording, the time required for the scanner 30 to return to the initial position after reading the original by the original reading device, and the like. According to the experimental results of the inventor of the present application, a suitable value for m is 2 to 5.

【0009】次に光学記録装置の発光素子としてLED
アレイを備えた第2の実施例を説明する。本実施例にお
いても光書込装置を副走査方向に移送させる移送機構を
備えており、感光体ベルト上での副走査方向への光ビー
ムの走査速度と、感光体ベルトの周回移動速度を異なら
しめている。図3は光学記録装置IIの正面から見た内
部の構成を示す構成図、図4は光学記録装置IIの光書
込装置61の搬送駆動系を示す斜視図である。図におい
て、45は光学記録装置IIの図示しないフレームに一
端が止着されたばね46の他端に回転可能に取り付けら
れ、駆動プーリ41間にワイヤ44を張架する架設プー
リであり、ワイヤ44の一部が光書込装置61の前後の
側面に固定され、駆動モーター40の回転駆動により、
ワイヤ44が周回移動して光書込装置61を図示しない
ガイドレールに沿って矢印h方向に水平移動可能になっ
ており、画像形成動作時は感光体ベルト20の周回移動
と同期させて、その速度より遅い速度で同じ方向に移動
させるように制御されている。画像形成動作時の光書込
装置61の移動速度をvA 、感光体ベルト20の周回
移動速度をvK (vA <vK )とすると、LED
アレイ62の駆動周波数Hは、     H=〔(vK −vA )/vK 〕×H0 
                    ……(3)
 (ただし、H0 ;vA =0の時のLEDアレイ6
2の駆動周波数)となり、vA >0とすると、(vK
 −vA)/vK <1であるから、この場合、H<H
0 となり、光書込装置61を感光体ベルト20の周回
移動方向により遅い速度で移動させて、LEDアレイ6
2から射出された光ビームBMの感光体ベルト20上で
の見掛け上の移動速度、即ち、副走査速度を遅くするこ
とにより、LEDアレイ62の駆動周波数Hを低下させ
ることができる。逆に、LEDアレイ62の駆動周波数
Hを固定すると、感光体ベルト20の周回移動速度vK
 を増加させることができるから、光学記録装置IIの
記録速度または記録密度も増加させることができる。図
3に示す光書込装置61の走査開始点PS および走査
終了点PE 間の走査移動距離LA は、     LA =〔vA /(vK −vA )〕×L
0                 ……(4)   (ただし、L0 ;スキャナーの原稿走査距離)と
なり、vA の値がvK の値に近づくと、(3) 式
よりLEDアレイ62の駆動周波数Hは低下するが、(
4) 式より光書込装置61の走査移動距離LA は増
大してしまい、その結果、光書込装置61による副走査
方向の書き込みが終了して、走査開始点PS (ホーム
ポジション)位置まで戻るのに要する時間も増大してし
まい、複数枚の原稿のコピーに要する時間が却って増大
してしまう。従って、光書込装置61の移動速度vA 
は連続複写時の紙間隔やスキャナーのホームポジション
への復帰時間等を考慮して最適値に設定する。
Next, LEDs are used as light emitting elements of optical recording devices.
A second embodiment including an array will be described. This embodiment also includes a transport mechanism for transporting the optical writing device in the sub-scanning direction, and the scanning speed of the light beam in the sub-scanning direction on the photoreceptor belt is different from the circumferential movement speed of the photoreceptor belt. It's tight. FIG. 3 is a block diagram showing the internal structure of the optical recording apparatus II as seen from the front, and FIG. 4 is a perspective view showing the conveyance drive system of the optical writing device 61 of the optical recording apparatus II. In the figure, reference numeral 45 denotes a construction pulley which is rotatably attached to the other end of a spring 46 whose one end is fixed to a frame (not shown) of the optical recording device II, and which stretches the wire 44 between the drive pulleys 41. A portion is fixed to the front and rear sides of the optical writing device 61, and is rotated by the drive motor 40.
The wire 44 moves around and the optical writing device 61 can be moved horizontally in the direction of the arrow h along a guide rail (not shown). It is controlled to move in the same direction at a slower speed. If the moving speed of the optical writing device 61 during image forming operation is vA, and the circumferential moving speed of the photoreceptor belt 20 is vK (vA < vK), the LED
The driving frequency H of the array 62 is: H=[(vK - vA)/vK]×H0
...(3)
(However, when H0 ; vA = 0, the LED array 6
2 driving frequency), and if vA > 0, then (vK
-vA)/vK <1, so in this case H<H
0, the optical writing device 61 is moved at a slower speed in the circumferential movement direction of the photoreceptor belt 20, and the LED array 6
By slowing down the apparent moving speed of the light beam BM emitted from the photosensitive belt 20 on the photoreceptor belt 20, that is, the sub-scanning speed, the driving frequency H of the LED array 62 can be lowered. Conversely, when the driving frequency H of the LED array 62 is fixed, the rotational movement speed vK of the photoreceptor belt 20
Since the recording speed or recording density of the optical recording device II can also be increased. The scanning movement distance LA between the scanning start point PS and the scanning end point PE of the optical writing device 61 shown in FIG. 3 is LA = [vA / (vK - vA)] x L
0...(4) (where L0 is the document scanning distance of the scanner), and when the value of vA approaches the value of vK, the driving frequency H of the LED array 62 decreases from equation (3), but (
4) According to the formula, the scanning movement distance LA of the optical writing device 61 increases, and as a result, the optical writing device 61 finishes writing in the sub-scanning direction and returns to the scanning starting point PS (home position) position. The time required for copying a plurality of original documents also increases. Therefore, the moving speed vA of the optical writing device 61
is set to the optimum value, taking into account the paper interval during continuous copying, the time it takes for the scanner to return to its home position, etc.

【0010】0010

【発明の効果】以上説明したように請求項1ないし請求
項3記載の発明によれば、光ビームの感光体上の結像位
置を、画像形成動作に同期させて感光体の移動方向と同
じ方向に一定速度で移動させる移動手段を有しているか
ら、画像形成動作時に、感光体上の光ビームの見掛け上
の副走査速度が低下するので、装置を大型化させたり、
高価なものにすることなく、形成画像の画質あるいは画
像形成速度を高めることができる。請求項4記載の発明
によれば、移動手段としてレーザー光ビームを折曲させ
ると共にその光路長を一定に保つ複数のミラーを副走査
方向に定速移動させるミラー移動手段を有しているから
、レーザー記録装置を大型化させることなく、安価な装
置で上記効果を得ることができる。また、請求項5記載
の発明によれば、光書込素子アレイを副走査方向に定速
移動させる移送手段を有しているから、安価な装置で画
像形成速度、または画像形成密度を高めることができる
As described above, according to the invention as set forth in claims 1 to 3, the image formation position of the light beam on the photoreceptor can be synchronized with the image forming operation and in the same direction as the moving direction of the photoreceptor. Since the device has a moving means for moving the light beam at a constant speed in the direction, the apparent sub-scanning speed of the light beam on the photoreceptor decreases during image forming operation, which makes it difficult to increase the size of the device.
The quality of the formed image or the speed of image formation can be improved without making it expensive. According to the invention as set forth in claim 4, since the moving means includes mirror moving means for bending the laser beam and moving the plurality of mirrors at a constant speed in the sub-scanning direction to keep the optical path length constant. The above effects can be obtained with an inexpensive device without increasing the size of the laser recording device. Further, according to the invention as set forth in claim 5, since the optical writing element array is provided with a transport means for moving the optical writing element array at a constant speed in the sub-scanning direction, it is possible to increase the image forming speed or the image forming density with an inexpensive device. Can be done.

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

【図1】本発明の第1の実施例に係る光学記録装置を示
す概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an optical recording apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同じく光書込装置のミラー光学系およびそれら
の駆動系を示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing a mirror optical system and a drive system thereof of the optical writing device.

【図3】第2の実施例に係る光学記録装置の内部の構成
を示す概略構成図である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing the internal configuration of an optical recording device according to a second embodiment.

【図4】同じく光書込装置の搬送駆動系を示す斜視図で
ある。
FIG. 4 is a perspective view showing a conveyance drive system of the optical writing device.

【図5】従来例に係るデジタル複写機の構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram of a conventional digital copying machine.

【図6】同じくレーザー走査装置の平面図である。FIG. 6 is a plan view of the same laser scanning device.

【図7】他の従来例に係るデジタル複写機の概略構成図
である。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of another conventional digital copying machine.

【図8】同じく光書込系の要部を示す斜視図である。FIG. 8 is a perspective view showing the main parts of the optical writing system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,61  光書込装置 13a  ポリゴンミラー 13b  ポリゴンモーター 14  fθレンズ 15,151,152,153  ミラー20  感光
体ベルト(ドラム) 22  現像器 40  駆動モーター 62  LEDアレイ 63  セルフォックレンズ
1, 61 Optical writing device 13a Polygon mirror 13b Polygon motor 14 fθ lens 15, 151, 152, 153 Mirror 20 Photoreceptor belt (drum) 22 Developing device 40 Drive motor 62 LED array 63 Selfoc lens

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  一定速度で副走査方向に移動する感光
体と、画像信号に従って変調され、前記感光体上を主走
査方向に露光走査する光ビームを射出する発光源と、露
光によって前記感光体上に形成された潜像を静電写真プ
ロセスに従って顕像化する複数の静電写真プロセス手段
を備えた画像形成装置において、前記感光体上に露光走
査される光ビームの結像位置を画像形成動作に同期して
前記感光体の移動方向と同じ方向に一定速度で移動させ
る移動手段を有したことを特徴とする画像形成装置。
1. A photoconductor that moves at a constant speed in the sub-scanning direction; a light emitting source that emits a light beam that is modulated according to an image signal and scans the photoconductor in the main scanning direction; In an image forming apparatus equipped with a plurality of electrostatographic processing means for visualizing a latent image formed thereon according to an electrostatic photographic process, an image formation method is employed to determine the imaging position of a light beam exposed and scanned on the photoreceptor. An image forming apparatus comprising a moving means for moving the photosensitive member at a constant speed in the same direction as the moving direction of the photoreceptor in synchronization with the operation.
【請求項2】  請求項1の記載において、前記光ビー
ムの結像位置の移動速度は前記感光体の移動する移動速
度より遅い速度に設定されていることを特徴とする画像
形成装置。
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the moving speed of the imaging position of the light beam is set to a slower speed than the moving speed of the photoreceptor.
【請求項3】  請求項2の記載において、前記光ビー
ムの結像位置の移動速度と前記感光体の移動速度の比は
1/5以上で、かつ1/2以下であることを特徴とする
画像形成装置。
3. The method according to claim 2, wherein the ratio of the moving speed of the imaging position of the light beam to the moving speed of the photoreceptor is 1/5 or more and 1/2 or less. Image forming device.
【請求項4】  請求項1の記載において、前記発光源
より射出された光ビームを偏向する偏向器と、該偏向器
により偏向走査された前記光ビームを焦点に収斂させる
レンズ群と、前記光ビームを折曲させると共にその光路
長を一定に保つ複数のミラーから成る光学系を備え、前
記発光源はレーザー光を射出するレーザー発光源であり
、前記移動手段は少なくとも一部の前記複数のミラーを
副走査方向に定速移動させるミラー移動手段であること
を特徴とする画像形成装置。
4. A deflector for deflecting the light beam emitted from the light emitting source; a lens group for converging the light beam deflected and scanned by the deflector; The optical system includes a plurality of mirrors that bend the beam and keep the optical path length constant, the light emitting source is a laser light emitting source that emits laser light, and the moving means moves at least some of the plurality of mirrors. An image forming apparatus characterized in that the image forming apparatus is a mirror moving means for moving a mirror at a constant speed in a sub-scanning direction.
【請求項5】  請求項1の記載において、前記発光源
は主走査方向に多数配列された発光素子列からなる光書
込素子アレイであり、前記移動手段は該光書込素子アレ
イを副走査方向に定速移動させる移送手段であることを
特徴とする画像形成装置。
5. The light emitting source according to claim 1, wherein the light emitting source is an optical writing element array consisting of a large number of light emitting element rows arranged in the main scanning direction, and the moving means moves the optical writing element array in the sub scanning direction. An image forming apparatus characterized in that the image forming apparatus is a transport means for moving at a constant speed in a direction.
JP17030991A 1991-02-26 1991-06-17 Image forming device Pending JPH04321071A (en)

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