JP2667737B2 - 複合機能を有するレーザープリンター - Google Patents

複合機能を有するレーザープリンター

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JP2667737B2
JP2667737B2 JP2309007A JP30900790A JP2667737B2 JP 2667737 B2 JP2667737 B2 JP 2667737B2 JP 2309007 A JP2309007 A JP 2309007A JP 30900790 A JP30900790 A JP 30900790A JP 2667737 B2 JP2667737 B2 JP 2667737B2
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    • H04N1/0464Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa capable of performing non-simultaneous scanning at more than one scanning station

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ホログラムを用いたレーザープリンターに
係るもので、詳しくは、感光ドラムに画像を形成する機
能と、原稿を読取る機能とを兼ねて行い得るようにした
複合機能を有するレーザープリンターに関するものであ
る。
〔従来の技術〕
一般に、従来のレーザープリンターにおいては、レー
ザービームを走査するレーザービーム走査装置と、印刷
の内容に従いそのレーザービーム走査装置におけるレー
ザービームを制御するコンピューターと、そのレーザビ
ームに従い感光ドラムに画像を形成し印刷を行うプリン
ト装置とを具備してなり、より詳しく説明すると次のよ
うになっていた。即ち、第11図及び第12図に示したよう
に、レーザービーム走査装置1と、コンピューター23
と、プリント装置10とでなり、そのレーザービーム走査
装置1は、レーザービームlを発生するレーザー2と、
そのレーザービームlを平行光に変更させるコリメータ
ー3と、該コリメーター3を通過した平行光を回転多面
鏡5に集束する円筒レンズ4と、上記回転多面鏡5で反
射されたレーザービームlが感光ドラム11上に正確に結
像されるべく補正させる補正レンズ7,8と、それら補正
レンズ7,8を通過したレーザービームlを感光ドラム11
上に偏向させる反射鏡9とを具備していた。ここで、前
記回転多面鏡5は駆動モーター6の駆動で回転され、前
記補正レンズ7,8は少くとも一つの面にトーリック表面
(Toric Surface)を有していた。又、前記プリント装
置10は、前記レーザービーム走査装置1から印加するレ
ーザービームlが結像される感光ドラム11と、帯電器12
・現象器13・転写器14・分離器15及び除電器16と、定着
器17及び清掃器18と、用紙供給・移送及び排紙手段とを
具備してなり、該用紙供給・移送及び排紙手段はカセッ
ト19と、給紙ローラー20と、排紙ローラー21及び排紙ト
レー22とを具備していた。
そして、このような従来レーザープリンターの作用を
説明すると次のようであった。即ち、コンピューター23
の画像信号によりレーザー2がオン/オフされ、レーザ
ービームlが放出されると該レーザービームlはコリメ
ーター3により平行光になり、円筒レンズ4によって回
転多面鏡5に集束される。次いで、該回転多面鏡5は駆
動モーター6により回転しているので、その回転多面鏡
5に集束されたレーザービームlは多様な角度に反射し
て前記補正レンズ7,8を通って反射鏡9に走査され、該
反射鏡9で偏向して感光ドラム11上に集束される。ここ
で、前記補正レンズ7,8は、前記感光ドラム11上にレー
ザービームlが走査する際、焦点軌跡を曲線から直線に
補正し、且つ、前記回転多面鏡5の鏡面の傾き又は回転
時の振動によるレーザービームの微細な振動を補正させ
る。その後、前記レーザービームlが感光ドラム11上に
結像されると、前記プリント装置10により印刷が行われ
る。
〔発明が解決しようとする課題〕
然るに、このような従来のレーザープリンターにおい
ては、感光ドラム11上にレーザービームlを結像しプリ
ントを行うという単純な機能のみを有しているので、原
稿の読取は行い得ないという欠点があった。又、光学系
に用いた各補正レンズにおいて、焦点軌跡を曲線から直
線に補正し、レーザービームlの微細な移動を補正すべ
きトーリック表面をその各補正レンズの少くとも一方側
面に形成しなければならないため、それら補正レンズの
加工が難しくなり、よって、原価が上昇するという不都
合な点があった。それで、このような問題点を解決する
ため、本発明者達は次のような複合機能を有するレザー
プリンターを研究するに至った。
〔課題を解決するための手段〕 本発明の目的は、二重の構造にてなるホログラムディ
スクを用いて一つのユニット(Unit)としてレーザービ
ームを感光ドラム及び原稿に夫々走査することにより、
プリントを行う機能及び原稿を読取る機能の複合機能を
有したレーザープリンターを提供しようとするものであ
る。
又、本発明の他の目的は、レーザービームの補正手段
として、従来のトーリックレンズの代りに、低廉な反射
鏡類を用いることにより製品の原価が減少されたレーザ
ープリンターを提供しようとするものである。
そして、このような本発明の目的は、次のように構成
することにより達成される。即ち、コンピューターの制
御によりレーザーで発生するレーザービームを画像形成
用第1レーザービームと原稿読取用第2レーザービーム
とに分離した後第1レーザービームを感光ドラムに走査
し画像を形成して印刷を行うプリント手段と、上記第2
レーザービームを原稿に走査し反射させた後それを検知
し原稿の内容を読取る原稿読取手段とで構成されてい
る。かつ、それらプリント手段及び原稿読取手段は、一
つのレーザーを共有して構成され、該レーザーで発生す
るレーザービームを前記画像形成用第1レーザービーム
及び原稿読取用第2レーザービームにてビームスプリッ
ターで分離させるようになることにより一つのレーザー
にてプリント及び原稿読取を行い得るようになってい
る。又、前記プリント手段には画像形成用光学系が具備
され、前記原稿読取手段には原稿読取用光学系が具備さ
れ、それら画像形成用光学系及び原稿読取用光学系は、
二重ホログラムディスクを共有し夫々凹レンズの補正手
段を有して構成されることにより、該二重ホログラムデ
ィスクで前記画像形成用第1レーザービーム及び原稿読
取用第2レーザービームが夫々回折し走査された後、前
記各凹レンズの補正手段で補正され、次いで、前記感光
ドラム及び原稿に夫々走査することによりプリント及び
原稿の読取が行われるようになっている。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例に対し図面を用いて詳細に説明
する。第1図(A)(B)(C)は本発明に係る複合機
能を有するレーザープリンターの体系図、第2図(A)
(B)は本発明に係る複合機能を有するレーザープリン
ターのブロック図で、第1図及び第2図に示したよう
に、本発明に係る複合機能を有するレーザープリンター
は、プリントを行うプリント手段Aと、原稿を読取る原
稿読取手段Bとを具備してなり、該プリント手段Aは動
作の制御を行うコンピューターCと、プリントを行うプ
リント装置Gと、画像形成用光学系Eとを具備してい
る。かつ、前記原稿読取手段Bは前記コンピューターC
と、原稿読取用光学系Dと、原稿給紙及び排紙部Fと、
検知手段H及び回路部Iとを具備している。又、第3図
は本発明に係る複合機能を有するレーザープリンターの
構成を示した概略縦断面図、第4図は第3図の光学系を
示した正面図、第5図は本発明に係る複合機能を有する
レーザープリンターの要部を拡大した正面図で、第3図
乃至第5図に示したように、本発明に係る複合機能を有
するレーザープリンターは、コンピューターCの制御に
よりレーザー34で発生するレーザービームlを画像形成
用第1レーザービームl′と、原稿読取用第2レーザー
ビームl″とに分離した後第1レーザービームl′を感
光ドラム36に走査し画像を形成してプリントを行うプリ
ント手段Aと、上記第2レーザービームl″を原稿30に
走査し反射させた後それを検知し原稿30の内容を読取る
原稿読取手段Bとを具備してなる。そして、前記プリン
ト手段A及び原稿読取手段Bはレーザービームlを発生
するレーザー34と、該レーザー34で発生するレーザービ
ームlを第1レーザービームl′及び第2レーザービー
ムl″に分離させるビームスプリッター37とを共有する
ことにより一つのレーザー34のみでプリントの機能及び
原稿読取の機能を行い得るようになっている。かつ、そ
のプリント手段A及び原稿読取手段Bは、前記ビームス
プリッター37で分離した前記第1レーザービームl′及
び第2レーザービームl″を回折し走査させる二重ホロ
グラムディスク50も共有すべく構成されている。又、上
記プリント手段Aは、前記第1レーザービームl′にて
前記感光ドラム36に画像を形成する画像形成用光学系E
と、その感光ドラム36に形成した画像をプリントするプ
リント装置Gとを具備してなり、前記原稿読取手段Bは
前記第2レーザービームl″にて原稿30を読取る原稿読
取用光学系Dと、その読取った原稿の内容を貯蔵し前記
コンピューターCにより制御される回路部Iと、その原
稿30を給紙し排出させる原稿給紙及び排紙部Fとを具備
している。
そして、前記画像形成用光学系Eには、前記レーザー
34とビームスプリッター37との間に集束レンズ35が設置
され、前記ビームスプリッター37と二重ホログラムディ
スク50との間に集束レンズ39が設置され、その二重ホロ
グラムディスク50と前記感光ドラム36との間に走査線の
撓みを補正する補正手段41が設置され、前記第1レーザ
ービームl′の光路上に該第1レーザービームl′を通
過又は遮断させるシャッター42が設置されると共にその
光路を変更させる各反射鏡38,40が夫々設置され、前記
第1レーザービームl′が前記感光ドラム36に走査され
るように窓43を有する光学系ケース54が設置されてい
る。
又、前記原稿読取用光学系Dには、前記集束レンズ35
が共有され、前記二重ホログラムディスク50と原稿との
間に走査線の撓みを補正する補正手段45が設置され、前
記第2レーザービームl″の光路上に該第2レーザービ
ームl″を通過又は遮断させるシャッター46が設置され
ると共にその光路を変更させる反射鏡44が設置され、前
記原稿30で反射され前記補正手段45及び前記二重ホログ
ラムディスク50を通過した第2レーザービームl″を検
知し前記回路部Iに伝達する前記検知手段Hがその二重
ホログラムディスク50と回路部Iとの間に設置されてい
る。且つ、前記二重ホログラムディスク50は、該二重ホ
ログラムディスク50の外周縁部位に第1レーザービーム
l′を回折させる画像形成用ホログラム51が形成され、
その二重ホログラムディスク50の内方周側に第2レーザ
ービームl″を回折させる原稿読取用ホログラム52が形
成された二重の構造にてなり、駆動モーター53で回転さ
れるようになっている。更に、前述の各補正手段41,45
としては夫々凹反射鏡を利用することができる。又、前
記原稿給紙及び排紙部Fは、機器本体55の上方部位に装
着した窓47′の上方側に前記原稿30を移送させる給紙ロ
ーラー32と、その原稿30を排出させる排紙ローラー33
と、その機器本体55の上方側に装着した原稿蓋31とを具
備している。かつ、前記プリント装置Gは、従来の構造
と同様であるため説明を省略する。図中、未説明符号48
は給紙ローラー、49は給紙カセットを夫々示したもので
ある。
そして、本発明に係る複合機能を有するレーザープリ
ンターを構成するにおいて、第5図に示したように、集
束レンズ35によりレーザービームlが集束される集束面
Sから集束レンズ39までの距離(L3+L4)をその集束レ
ンズ39の焦点距離になるように集束レンズ39を設置す
る。かつ、前記二重ホログラムディスク50と前記各凹反
射鏡41,45間の距離並びに、前記原稿30と前記感光ドラ
ム36間の距離は次のように設定される。即ち、第10図
(A)に示したように、二重ホログラムディスク50の画
像形成用ホログラム51の焦点距離をf1、凹反射鏡41の焦
点距離をf2、前記画像形成用ホログラム51と凹反射鏡41
間の距離をdとする場合、凹反射鏡41と感光ドラム36間
の距離は(f1・f2−f2・d)/(f1+f2−d)となる。
更に、第5図及び第10図(B)に示したように、二重ホ
ログラムディスク50の原稿読取用ホログラム52の焦点距
離をf1、凹反射鏡45の焦点距離をf2、上記原稿読取用ホ
ログラム52と凹反射鏡45間の距離をd、前記集束レンズ
35でレーザービームlが集束される位置からビームスプ
リッター37を経て二重ホログラムディスク50までの距離
(L1+L5)をaとした場合、前記凹反射鏡45と原稿30間
の距離は、(f2・a・d−d・f1・f2−a・f1・f2)/
(d・a−d・f1−af1−af2+f1・f2)となる。そし
て、前記二重ホログラムディスク50の画像形成用ホログ
ラム51は第6図に示したように、平面波W1と、発散球面
波W2の中心軸とがθの回折角度をなしてその二重ホロ
グラムディスク50上に入射されるように製作する。この
とき、その発散球面波W2の発散位置から二重ホログラム
ディスク50までの距離L6は前記の(f1・f2−f2・d)/
(f1+f2−d)における焦点距離f1と同様にする。又、
二重ホログラムディスク50の原稿読取用ホログラム52は
第7図に示したように、発散球面波W6の中心軸と集束球
面波(Converging Spherical Wave)W5の中心軸とがθ
の回折角度をなして二重ホログラムディスク50上に入
射されるように製作する。このとき、発散球面波W6の発
散位置から二重ホログラムディスク50までの距離L7は第
5図に示したように、集束レンズ35によりレーザービー
ムが集束される集束面Sから二重ホログラムディスク50
までの距離(L1+L5)と同様にし、集束球面波W5の集束
位置から二重ホログラムディスク50までの距離L8は前記
におけるf1と同様にする。更に、二重ホログラムディス
ク50の焦点距離fはf=L7・L8/L7+L8とする。かつ、
前記検知手段Hとしては光検出機構を用いることがで
き、該検知手段Hは第5図に示したように、その検知手
段Hからビームスプリッター37までの距離L2と、レーザ
ービームの集束面Sからビームスプリッター37までの距
離L1とが同様になるように位置される。図中、未説明符
号W3は再生用ビーム(平面波)を示し、W4は再生された
ビーム(集束球面波)を示したものである。
このように構成された本発明に係る複合機能を有する
レーザープリンターにおいては、レーザービームを感光
ドラム36に走査し該感光ドラム36に画像を結像させる機
能と、レーザービームにて原稿30を読取る機能とを行い
得るようになっているものであって、その作用を説明す
ると次のようである。先ず、画像結像機能を説明する
と、レーザー34から発生するレーザービームlは集束レ
ンズ35により集束され、レーザービーム集束面Sを通り
ながら発散される。その後、該レーザービームlはビー
ムスプリッター37により第1レーザービームl′及び第
2レーザービームl″の二つに分離され、該第1レーザ
ービームl′は反射鏡38で反射した後集束レンズ39によ
り平行になって二重ホログラムディスク50の画像形成用
ホログラム51に垂直に入射される。次いで、該レーザー
ビームl′は、駆動モーター53により前記二重ホログラ
ムディスク50が回転するため、第8図に示したようなラ
イン(Line)1のように回折して走査され、反射鏡40に
より凹反射鏡41に走査される。このとき、その走査線は
撓むようになるが、第9図に示したライン2のように前
記凹反射鏡41によりその撓みが補正され、シャッター42
と窓43とを順次に通って感光ドラム36上に走査される。
すると、該レーザービームl′が感光ドラム上に走査す
る際コンピューターCの画像信号によりレーザー34がオ
ン/オフされ、画像が結像されてプリントを行い得るよ
うになる。
一方、原稿読取機能を説明すると、前記ビームスプリ
ッター37により分離された第2レーザービームl″は、
発散レーザービームであって、前記二重ホログラムディ
スク50の原稿読取用ホログラム52に垂直に入射し、反射
鏡44、凹反射鏡45、シャッター46及び窓47を夫々通って
原稿30に走査される。次いで、該第2レーザービーム
l″はその原稿で反射され、再び、逆方向に走査されな
がら原稿読取用ホログラム52を通って検知手段Hに集束
される。ここで、該検知手段Hに入射されるレーザービ
ームl″の強度は原稿30の明暗に従って差がある。即
ち、画像のある暗い部分はレーザービームを多く吸収
し、画像の無い明るい部分はレーザービームの吸収量が
少いため、散乱したレーザービームの強度は画像に従っ
て差異を生ずる。次いで、前記検知手段Hが信号を感知
し、該感知された信号を回路部Iで増幅・分析及び貯蔵
することにより原稿を読取るようになる。この場合、画
像の結像が行われるときは、前記の下部シャッター42が
開放して前記の上部シャッター46は閉じられ、原稿読取
が行われるときは、逆に、シャッター42が閉じてシャッ
ター46が開放される。
〔発明の効果〕
以上、説明したように、本発明に係る複合機能を有す
るレーザープリンターにおいては、一つのユニットでレ
ーザービームを感光ドラムに走査させる機能と、原稿の
内容を読取る原稿読取機能との複合機能を行い得る効果
がある。又、ホログラムディスクと凹反射鏡等の低廉な
部品にて光学系を構成することによりプリンターの原価
を減少し得る効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図(A)(B)(C)は本発明に係る複合機能を有
するレーザープリンターの体系図、第2図(A)(B)
は本発明に係る複合機能を有するレーザープリンターの
ブロック図、第3図は本発明に係る複合機能を有するレ
ーザープリンターの構成を示した概略縦断面図、第4図
は第3図に示した光学系の正面図、第5図は本発明に係
る複合機能を有するレーザープリンターの要部を拡大表
示した正面図、第6図及び第7図は本発明に係る二重ホ
ログラムディスクの構成方式説明図で、第6図は画像形
成用ホログラムの方式説明図、第7図は原稿読取用ホロ
グラムの方式説明図、第8図及び第9図は本発明に係る
走査線の撓みを示した図面で、第8図はホログラムディ
スクの回転に従う走査線の撓み図、第9図は凹反射鏡に
よる走査線の撓み補正図、第10図(A)(B)は本発明
に係るレーザービーム走査装置においての主要部品の距
離関係を示した図、第11図は従来レーザープリンターの
構造を示した概略縦断面図、第12図は従来レーザープリ
ンターのレーザービーム走査装置を示した平面図であ
る。 (符号の説明) A:プリント手段、B:原稿読取手段、 C:コンピューター、D:原稿読取用光学系、 E:画像形成用光学系、 F:原稿給紙及び排紙部、 G:プリント装置、I:回路部、 H:検知手段、31:原稿蓋、 32:給紙ローラー、33:排紙ローラー、 34:レーザー、35,39:集束レンズ、 36:感光ドラム、37:ビームスプリッター、 38,40,44:反射鏡、41,45:凹反射鏡、 42,46:シャッター、43,47,47′:窓、 50:二重ホログラムディスク、 51:画像形成用ホログラム、 52:原稿読取用ホログラム、 53:駆動モーター、54:光学系ケース、 55:機器本体。

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】コンピューターの制御によりレーザービー
    ムを発生するレーザー(34)と、 該レーザー(34)から発生されたレーザービームーを画
    像形成用第1レーザービームと原稿読取用第2レーザー
    ビームとに分離するビームスプリッター(37)と、 前記第1レーザービームを回折させる画像形成用ホログ
    ラム(51)が外周縁部に形成され、内方の主軸には前記
    第2レーザービームを回折させる原稿読取用ホログラム
    (52)が内方側に形成される二重構造を備え、前記ビー
    ムスプリッタ(37)から分離された前記第1レーザービ
    ーム及び第2レーザーを回折させながら走査する二重ホ
    ログラムディスク(50)と、 前記第1レーザービームにて感光ドラムに画像を形成す
    る画像形成用光学系(E)と、前記感光ドラムに形成さ
    れた画像を印刷するプリント装置(G)とにより前記第
    1レーザービームを感光ドラムに走査し画像を形成しプ
    リントを行うプリント手段(A)と、 前記第2レーザービームにて原稿を読み取る原稿読取用
    光学系(D)と、読み取られた原稿の内容を貯蔵し前記
    コンピューターに連結される回路部(I)と、原稿を給
    紙し排出する原稿給紙及び排紙部(F)とにより前記第
    2レーザービームを原稿に走査し反射させて検知し原稿
    の内容を読み取る原稿読取手段(B)とを備え、 前記画像形成用光学系(E)は、前記レーザー(34)と
    前記ビームスプリッター(37)間に設置される集束レン
    ズ(35)と、前記ビームスプリッター(37)と前記二重
    ホログラムディスク(50)間に設置される集束レンズ
    (39)と、前記二重ホログラムディスク(50)と前記感
    光ドラム間に設置された走査線の撓みを補正する補正手
    段(41)と、前記第1レーザービームの光路に設置され
    そのレーザービームを通過又は遮断させるシャッター
    (42)と、前記第1レーザービームの光路上に設置され
    その光路を変更させる少なくとも1個以上の反射鏡(3
    8、40)とを備え、 前記原稿読取用光学系(D)は、前記レーザー(34)と
    前記ビームスプリッター(37)間に設置される集束レン
    ズを前記画像形成用光学系(E)と共有する外に、前記
    二重ホログラムディスク(50)と前記原稿間に設置され
    て走査線の撓みを補正する補正手段(45)と、前記第2
    レーザービームの光路上に設置されそのレーザービーム
    を通過又は遮断させるシャッター(46)と、その第2レ
    ーザービームの光路上に設置されその光路を変更させる
    少なくとも1個以上の反射鏡(44)と、前記原稿で反射
    され前記補正手段(45)及び前記二重ホログラムディス
    ク(50)を通過する第2レーザービームを検知し前記回
    路部(I)に伝達する光検出機構(H)とを備え、 一つのレーザーにてプリントと原稿読取との複合機能を
    行うように構成されたことを特徴とする複合機能レーザ
    ープリンター。
  2. 【請求項2】前記走査線の撓みを補正する前記補正手段
    (41、45)は、凹反射鏡にてなる請求項1に記載の複合
    機能レーザープリンター。
  3. 【請求項3】前記画像形成用光学系(E)及び前記原稿
    読取用光学系(D)においての前記各シャッター(42、
    46)は、それら両方光学系の作用に従いそれらシャッタ
    ー(42、46)の開閉が相互反対に動作されてなる請求項
    1に記載の複合機能レーザープリンター。
  4. 【請求項4】前記原稿給紙及び排紙部(F)は、機器本
    体の上方面に装着された窓(47′)と、該窓の上方側に
    前記原稿を移動させる給紙ローラー(32)及びその原稿
    を排出させる排紙ローラー(33)と、機器本体の上方部
    位に開閉可能に挿着された原稿蓋(31)とを具備してな
    る請求項1に記載の複合機能レーザープリンター。
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