JP2755636B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、例えば原稿画像の複写とともに、この原稿
画像の一部を消去し、必要に応じてこの部分に任意の文
字等を書き込むことのできる画像形成装置に関する。

（従来の技術） 近年、原稿画像の複写とともに、原稿画像の一部を消
去したり、あるいはこの部分に別の文字等の情報を書き
込むことのできるレーザスキャン装置を有する電子複写
機が開発されている。

このレーザスキャン装置は、レーザビームの発光手段
であるレーザユニットと、レーザ主走査を行なうための
例えば８面体ミラー（ポリゴンミラー）を有するレーザ
光学系となからなる。レーザユニットに設けられたレー
ザ発振器で生成されたレーザビームは、コリメータレン
ズとシリンドリカルレンズにより平行光に変換された
後、一定速度で回転しているポリゴンミラーに入射され
る。このポリゴンミラーから反射されたレーザビームは
光学系を介して像担持体である感光体ドラム上に焦点を
結び、ポリゴンミラーの回転によってこの焦点が感光体
ドラム上を軸方向に平行な主走査方向に走査する。同時
にこの焦点は感光体ドラムの回転によって副走査方向に
走査する。そして感光体ドラム上に形成された原稿画像
の暗部の電荷を消去して、この原稿画像の消去を行な
う。またこの原稿画像が消去された部分に別の文字等の
情報の書込みを行なう場合は、予めシャッタを用いてそ
の部分の原稿画像の露光を遮断し、電荷の消去を防止し
て前記レーザスキャン装置により情報の書込みを行な
う。

一方、上述した原稿画像の消去範囲を指定する手段と
しては、通常原稿台上にスポット光を照射し、このスポ
ット光を主走査方向及び副走査方向に移動させて所望の
消去範囲を指定し、この範囲の座標位置を記憶装置に入
力して、この範囲内で前記レーザビームを走査させるよ
うにしている。

このスポット光の光源は、従来は原稿に光を照射する
光源及び原稿からの反射光を所定の光路に向って反射さ
せるミラーが搭載されたキャリッジに設けられていた。
またこのスポット光源はキャリッジ上でキャリッジの移
動方向と直交する方向に移動可能となっていた。そして
スポット光源をキャリッジ上で主走査方向に移動し、キ
ャリッジを副走査方向に移動することにより、原稿台上
で原稿の消去範囲を指定していた。

しかしながら、上記のような従来のスポット光形成手
段によると、キャリッジ上でスポット光源を主走査方向
に移動させる機構を設けなければならず、構造が複雑と
なりキャリッジの重量が増大するという問題があった。

（発明が解決しようとする課題） 上述したように従来の画像形成装置に設けられたスポ
ット光形成手段によると、キャリッジ上にスポット光源
を主走査方向に移動させる機構を設けなければならず、
構造が複雑となりしかもキャリッジ重量が増大するとい
う問題があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、簡単
な構造で原稿画像中の消去範囲を指定することができる
画像形成装置を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置
は、原稿台に載置された原稿に対して光を照射して露光
する露光手段と、この露光手段により照射された前記原
稿により反射された光を導く所定の光軸を有した第１の
光学系と、この第１の光学系の前記所定の光軸中に設け
られ前記露光手段より導かれた光を像担持体表面に向け
て反射する第１のミラーと、前記原稿の画像中に所望の
画像を書き込むためのレーザビームを照射する発光手段
と、この発光手段から発光されるレーザビームを前記像
担持体上に導く前記第１の光学系の所定の光軸と一致す
る光軸を有した第２の光学系と、この第２の光学系の前
記第１の光学系の所定の光軸と一致する光軸中に設けら
れ前記発光手段により照射されたレーザビームを前記像
担持体表面に向けて反射する第２のミラーと、前記原稿
に対して所望の画像を書き込むことを指示する指示手段
と、この指示手段により前記原稿に対する所望の画像の
書き込みが指示されたとき、前記第１のミラーを前記第
１の光学系の前記所定の光軸から退避させるとともに前
記第２のミラーを前記第２の光学系の前記所定の光軸か
ら退避させる退避手段とを具備することを特徴とする。

（作用） 上記のように構成された本発明の画像形成装置におい
ては、露光手段及び第１の光学系によって、像担持体に
原稿画像を結像することができると共に、発光手段及び
第２の光学系によって、像担持体における前記原稿に対
応する範囲の所定の位置に所望の画像を書き込むことが
できる。

また、第１の光学系と第２の光学系との間で光りが伝
達するように切り換えた場合には、発光手段から発する
レーザビームを第１の光学系及び第２の光学系を介して
原稿の位置まで導くことができるから、このレーザビー
ムによって原稿に明るく示された位置によりレーザビー
ムで書き込む位置を確認しながら、例えばレーザビーム
によって書き込む領域を指定することができる。

すなわち、原稿の画像中にレーザビームを照射して所
望の画像を書き込むときは、指示手段によりこの画像の
書き込み領域を指定することを指示する。このとき発光
手段から発光されたレーザビームは、第１の光学系及び
第２の光学系にそれぞれ設けられた第１のミラー及び第
２のミラーをそれぞれの光学系の光路から退避手段によ
り退避させることにより、レーザビームを第１の光学系
に直接導くことができ、原稿台上の原稿を照射すること
ができる。

従って、このレーザビーム光により原稿上の画像書き
込み領域を指定することができ、キャリッジ上に別のス
ポット光源を設けて移動させる機構が不要となり、構造
を簡単にしキャリッジの重量を軽減することができる。

しかも、実際に画像を書き込むレーザビームによっ
て、その画像を書き込む範囲を指定することになるか
ら、同画像を所定の位置に正確に書き込むことができる
という利点がある。

また、レーザビームにより、像担持体における原稿に
対応する範囲の所定の位置に、所望の画像を書き込むと
きは、レーザビーム及び原稿画像走査光をそれぞれ像担
持体上に反射させる第１及び第２のミラーをこれらの光
軸上に配置すればよい。

（実施例） 以下、この発明の一実施例について図面を参照して説
明する。

第１図はこの発明の画像形成装置、例えば複写機を概
略的に示すものである。即ち、１は複写機本体であり、
この本体１の上面には原稿を支承する原稿台（透明ガラ
ス）２が固定されている。この原稿台２には原稿のセッ
ト基準となる固定スケール2₁が設けられ、さらに、原稿
台２の近傍には開閉自在の原稿カバー1₁が設けられてい
る。そして、上記原稿台２に載置された原稿は、露光手
段としての露光ランプ４、及び第１の光学系としてのミ
ラー５、６、７が原稿台２の下面に沿って矢印ａ方向に
往復動することにより、その往復時に露光走査されるよ
うになっている。この場合、ミラー６、７は光路長を保
持するようにミラー５の1/2の速度にて移動する。露光
ランプ４の光照射による原稿からの反射光は、上記ミラ
ー５、６、７によって反射された後、第１の光学系とし
ての変倍用レンズブロック８を通り、更に第１の光学系
としてのミラー9₁、9₂、9₃によって反射されて像担持体
としての感光体ドラム10に導かれ、原稿の像が感光体ド
ラム10の表面に結像されるようになっている。

上記感光体ドラム10は図示矢印ｂ方向に回転し、先
ず、帯電用帯電器11によって表面が帯電され、しかる
後、画像が後述する焦点位置ｑでスリット露光されるこ
とにより、表面に静電潜像が形成される。この静電潜像
は現像器12によってトナーが付着されることにより可視
像化される。前記現像器12は、複写機本体１に対して着
脱自在とされており、現像器12の側面には、収容されて
いるトナーの色を示す図示せぬコード情報が設けられて
おり、現像器12を複写機本体１に挿入すると、複写機本
体１側の図示せぬセンサによってこのコード情報が読取
られ、トナーの色を判別できるようになっている。

一方、用紙（被転写材）は、選択された上段給紙カセ
ット13₁、あるいは下段給紙カセット13₂から送出ローラ
14₁、14₂およびローラ対15₁、15₂によって一枚ずつ取出
され、用紙案内路16₁、16₂を通ってレジストローラ対17
へ案内され、このレジストローラ対17によって転写部へ
案内されるようになっている。さらに、前記給紙カセッ
ト13₁の上面部には、手差しガイド13aが設けられてお
り、この手差しガイド13aを介して手差し挿入された用
紙は、送出ローラ14aによって前記ローラ対15₁に導か
れ、この後、給紙カセット13₁から給紙された用紙と同
様に搬送されるようになっている。

一方、転写部に送られた用紙は、転写用帯電器18の部
分で感光体ドラム10の表面と密着することにより、上記
帯電器18の作用で感光体ドラム10のトナー像が転写され
る。この転写された用紙は、剥離用帯電器19の作用で感
光体ドラム10から静電的に剥離されて搬送ベルト20で搬
送され、その終端部に設けられた定着器としての定着ロ
ーラ21へ送られ、ここを通過することにより転写像が定
着される。そして、定着後の用紙は、送出ローラ対22に
よって本体１外のソータ25に排出されるようになってい
る。また、転写後の感光体ドラム10は、クリーナ26で表
面の残留トナーが除去され、さらに除電ランプ27によっ
て残像が消去されることにより、初期状態に戻るように
なっている。尚、29は本体１内の温度上昇を防止するた
めの冷却ファンであり、30は反転操作用用紙案内部、31
は同用送出ローラである。

一方、ミラー５乃至９などで構成される第１の光学系
の下側にはレーザスキャン装置100が設けられている。
以下、このレーザスキャ装置100の構成を第２図乃至第
４図を参照して説明する。レーザスキャン装置100の筺
体101内の一端近傍には基板102に支持されたモータ103
が設けられており、このモータ103の回転軸には外周の
例えば６面にそれぞれミラーが取り付けられたポリゴン
キラー104が取り付けられている。そしてこのポリゴン
ミラー104には発光手段としての半導体レーザ発振器105
から出力されるレーザビーム110が照射され、ポリゴン
ミラー104を高速回転させることにより後述する第２の
光学系を介して反射光を感光体ドラム10上に走査させる
ようになっている。またレーザ発振器105は図示せぬ外
部装置から送られるドットイメージデータに応じて変調
されてレーザビーム110を発振する。レーザ発振器105か
ら変調されて発振したレーザビーム110は、図示せぬレ
ンズ系を介して平行光に変換され、ポリゴンミラー104
によって反射されたレーザビーム光110は、第２の光学
系としての１対のレンズ106、107及びミラー108を介し
て感光体ドラム10上に焦点を結ぶ。この焦点位置ｐはミ
ラー9₃によって反射された原稿画像の焦点位置ｑより矢
印ｂで示す感光体ドラム10の回転方向に対して先行する
位置（下流側の位置）になっている。またレンズ106と1
07の間の反射光の光路の片側端部には水平同期用センサ
109が設けられている。

ここで、前記ミラー５、６、７、9₁、9₂によって順次
反射される原稿からの反射光であって第１のミラーとし
てのミラー9₃に入射する光軸は、前記レーザビーム110
が第２のミラーとしてのミラー108に入射する光軸と一
致しており、これらのミラー9₃、ミラー108は図示せぬ
機構により矢印ｍ方向に移動して前記光軸から退避可能
となっている。この両光軸を一致させることと、ミラー
9₃、108をこの光軸から退避可能とした点が本実施例の
特徴である。

一方、前記レーザスキャン装置100と感光体ドラム10
との間には、レーザビーム110に対応して、感光体ドラ
ム10に露光される入射光Biの一部を遮るシャッタ機構部
200が設けられている。このシャッタ機構部200は、前記
レーザビーム110によって文字等を書き込む場合、感光
体ドラム10の文字等を書き込む部分の電荷が、入射光Bi
によって消去されないよう、文字等の書込み位置に対応
して入射光Biを遮るものである。このシャッタ機構部20
0は、第４図に示す移動手段のように装置本体に感光ド
ラム10の軸方向に平行に固定自在に設けられた案内ねじ
201と、レーザスキャン装置100の下面に固定された案内
レール202とにより支持されている。そして装置本体に
取り付けられた第１のパルスモータ203で案内ねじ201を
回転させることにより、シャッタ機構部200は案内レー
ル202に案内されて、矢印ｃ方向に往復移動可能となっ
ている。このシャッタ機構部200内には第３図に示すよ
うに第２のパルスモータ204が設けられており、このパ
ルスモータ204の駆動軸205は感光体ドラム10の軸方向に
対し平行になっている。またシャッタ機構部200の下面
には駆動軸205に対して直角方向に一対のリンクレバー2
06が揺動可能に突出して設けられており、一方のリンク
レバー206の上端は駆動軸205に固定されている。またこ
れらのリンクレバー206の下端にはシャッタ207が回動可
能に取り付けられており、第２のパルスモータ204が駆
動されることによりリンクレバー206を介してシャッタ2
07が矢印ｄ方向に平行移動し、前記ミラー9₃から反射さ
れる入射光Biを遮断または開放するようになっている。
さらにシャッタ207の幅は文字を書き込むためのレーザ
ビーム光110の照射幅より僅かに小さくなっている。

次に本実施例の作用を説明する。まず原稿の消去範囲
を指定する方法について図示しない指示手段により画像
書き込み領域の指定が指示されたときは、原稿台２上に
原稿を載置しミラー9₃及び108を矢印ｍ方向に移動して
レーザビーム110及び原稿からの入射光Biのそれぞれの
光軸から退避させる。この結果レーザビーム110は入射
光Biの光路上を逆方向に進み、順次ミラー9₂、9₁、７、
６、５によって反射され、第５図に示すように原稿台２
上にスポット光Ｓが結像される。このスポット光Ｓは原
稿台２上に載置された原稿300を透過し、原稿300の上面
から目視することができるので、このスポット光Ｓを矢
印ｘで示す主走査方向と矢印Ｙで示す副走査方向に移動
させて、原稿300内の消去したい範囲301の座標S₁、S₂を
検出し、これらの座標S₁、S₂を図示しない記憶装置に記
憶させる。このスポット光Ｓの矢印ｘ方向の移動はレー
ザスキャン装置100内に設けられたポリゴンミラー104の
回転により行ない、矢印Ｙ方向の移動は光源４及びミラ
ー５が搭載された図示せぬキャリッジの移動によって行
なう。またスポット光Ｓの矢印ｘ方向の移動範囲の指定
は、ポリゴンミラー104の回転によって反射されるレー
ザビーム光110の発光タイミングによって行なわれ、矢
印Ｙ方向の移動範囲の設定は、キャリッジの移動の起点
及び終点の設定によって行なわれる。なお、この操作は
複写機本体１の前面に設けられた操作パネル302中の四
方向の移動キー303によって行なわれ、位置指定キー304
によって座標S₁、S₂の位置が記憶装置に入力される。

原稿300内の消去範囲301の座標S₁、S₂の入力が終る
と、ミラー9₃及びミラー108を矢印ｍと反対の方向に移
動しレーザビーム110及び原稿300からの入射光Biの光軸
上に位置させる。この状態で入射光Biにより感光体ドラ
ム10上に原稿画像の潜像が形成され、通常の複写を行な
うことができる。このとき、レーザスキャン装置100か
らのレーザビーム100は記憶装置からの指令信号によっ
て原稿300内の消去範囲301内のみを走査し、その部分の
電荷を消去して原稿の消去を行なうことができる。

次に原稿画像の複写動作と同時に原稿上の一部を消去
し、この消去部分に別の文字等の情報を書き込む場合の
作用について説明する。前述した消去範囲を指定する方
法により消去範囲301の座標S₁、S₂を記憶装置に記憶し
ておく。同時にこの記憶装置に書き込まれる文字などの
情報を入力しておく。そしてこの記憶装置からの出力信
号により第１のパルスモータ203を駆動し、シャッタ機
構部200を主走査方向の所定の位置に移動する。すなわ
ち、第６図に示すように、シャッタ207の中心線が感光
体ドラム10の図中右端から所定の距離ｘに位置するよう
にシャッタ機構部200を移動する。図中符号ｑは原稿か
らの入射光Biによる感光体ドラム10上の焦点位置（露光
位置）（第１の位置）であり、符号ｐはレーザビーム11
0の焦点位置（照射位置）（第２の位置）である。次に
感光体ドラム10を矢印ｂ方向に回転させて入射光Biによ
り感光体ドラム10上に原稿画像を走査形成し、この原稿
画像の消去書込みを行なう部分の副走査方向（感光体ド
ラム10の回転方向）の先端が前記焦点位置ｑに到達する
直前に第２のパルスモータ204を駆動して、第７図に示
すようにリンクレバー206を矢印ｅ方向に、角度θだけ
回動させる。この結果シャッタ207は矢印ｄ方向に移動
して原稿からの入射光Biを遮断する。このときシャッタ
207の移動方向の長さｌは焦点位置ｑの幅方向（感光体
ドラム10における周方向）を全面遮断する長さとなって
いる。従ってこの部分の感光体ドラム10上の電荷は消去
されず、シャッタ207の先端部より感光体ドラム10の回
転方向下流側に焦点位置があるレーザビーム110によっ
て別の情報を書き込むことができる。この情報の書込み
は外部装置から送られるドットイメージデータに応じて
変調されてレーザビーム110を発振するレーザ発振器105
と、モータ103により高速回転するポリゴンミラー104、
レンズ106、107及びミラー108からなる第２の光学系に
よって走査されて行なわれる。予め設定された書込み情
報の副走査方向の書込みが終了すると、制御装置からの
信号により第２のパルスモータ204が第７図に矢印ｆで
示す方向に角度θだけ回動し、シャッタ207はリンクレ
バー206を介して２点鎖線で示す位置に移動する。この
結果、原稿からの入射光Biはシャッタ207に遮断される
ことなく感光体ドラム10上の露光位置Phに到達し、通常
の露光が行なわれる。なお、シャッタ207が入射光Biを
遮断している状態において、シャッタ207と感光体ドラ
ム10の表面との間には間隙ｔが形成されている。

次にレーザビーム110の範囲、書込み文字の長さ及び
シャッタ207の主走査方向の幅Ｗとの関係を以下に説明
する。第８図に示すように幅Ｗのシャッタ207が感光体
ドラム10上に形成する入射光Biの影の幅をWaとすると
き、文字等の情報を書き込むために照射するレーザビー
ム110の幅W₁はWaより２ηだけ大きくなっている。そし
てレーザビーム110の幅W₁はシャッタ207の影の幅Waの両
側にほぼ均等にηだけ広くなっている。この結果シャッ
タ207の影の輪郭の部分に不要な黒線が発生することを
防止できる。なお、図中矢印ｆは用紙の搬送方向であ
る。

また、第９図に示すように用紙の搬送方向ｆである副
走査方向の書込み文字の長さをTo、同じ方向のレーザビ
ーム110の照射長さをTmaxとし、書込み文字の長さ方向
の両端に形成されるシャッタ207の開閉時間に必要なマ
ージン幅をそれぞれδ_１、δ_２とするとき、シャッタ20
7が開き始めてから完全に閉じるまでに要するレーザ照
射長さTmaxは下記の式（１）に示すようになる。

Tmax＝To＋δ_１＋δ_２ …（１） ここで、図示はしないが、例えば従来のソレノイドに
よるシャッタの駆動方式によると、シャッタの開及び閉
に要する時間はそれぞれ約20ms乃至30ms及び50msであっ
た。このため書き込み文字の副走査方向における原稿露
光部分が消去されてしまう問題があった。しかし、本実
施例のパルスモータ204によるシャッタ207の駆動方式に
よると、前記開及び閉に要する時間はそれぞれ約5ms乃
至10msとなり、特にシャッタを閉じるための時間は著し
く短縮される。従って原稿露光部分が消去されることを
防止できる。

本実施例によれば、レーザスキャン装置100から発す
るレーザビーム110を、ポリゴンミラー104の回転により
主走査方向に、またキャリッジの移動により副走査方向
にそれぞれ移動することにより、原稿300内の消去範囲3
01を原稿台上で設定することができるので、従来のよう
に別のスポット光源をキャリッジ上に移動可能に設ける
必要がなくなり、構造が簡単となりキャリッジ重量を軽
減させることができる。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
発明の要旨を変えない範囲において、種々変形実施可能
なことは勿論である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、露光手段及び
第１の光学系によって、像担持体に原稿画像を結像する
ことができると共に、発光手段及び第２の光学系によっ
て、像担持体における前記原稿に対応する範囲の所定の
位置に所望の画像を書き込むことができる。

また、第１の光学系と第２の光学系との間で光りが伝
達するように切り換えた場合には、発光手段から発する
レーザビームを第１の光学系及び第２の光学系を介して
原稿の位置まで導くことができるから、このレーザビー
ムによって原稿に明るく示された位置によりレーザビー
ムで書き込む位置を確認しながら、例えばレーザビーム
によって書き込む領域を指定することができる。

すなわち、原稿の画像中にレーザビームを照射して所
望の画像を書き込むときは、指示手段によりこの画像の
書き込み領域を指定することを指示することができる。
このとき発光手段から発光されたレーザビームは、第１
の光学系及び第２の光学系にそれぞれ設けられた第１の
ミラー及び第２のミラーをそれぞれの光学系の光路から
退避手段により退避させることにより、レーザビームを
第１の光学系に直接導くことができ、原稿台上の原稿を
照射することができる。

従って、このレーザビーム光により原稿上の画像書き
込み領域を指定することができ、キャリッジ上に別のス
ポット光源を設けて移動させる機構が不要となり、構造
を簡単にしキャリッジの重量を軽減することができる。

しかも、実際に画像を書き込むレーザビームによっ
て、その画像を書き込む範囲を指定することになるか
ら、同画像を所定の位置に正確に書き込むことができる
という利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る画像形成装置の一実施例を示す側
断面図、第２図は第１図の要部を示す側断面図、第３図
は第２図の斜視図、第４図は第２図のシャッタ機構部の
移動機構を示す斜視図、第５図は本実施例のスポット光
を示す平面図、第６図及び第８図はそれぞれ本実施例の
シャッタ機構部の作用を示す平面図、第７図は同じく側
面図、第９図は本実施例の装置により書き込まれた文字
情報の位置の一例を示す図である。 ２……原稿台 ４……露光手段（露光ランプ） 9₃……第１のミラー 10……像担持体（感光体ドラム） 105……発光手段（レーザ発振器） 108……第２のミラー 110……レーザビーム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−109364（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−133435（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−196554（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−6975（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−59777（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−12178（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−3130（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−74760（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−137966（ＪＰ，Ｕ) 特公 平４−21189（ＪＰ，Ｂ２) 米国特許4687317（ＵＳ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原稿台に載置された原稿に対して光を照射
   して露光する露光手段と、 この露光手段により照射された前記原稿により反射され
   た光を導く所定の光軸を有した第１の光学系と、 この第１の光学系の前記所定の光軸中に設けられ前記露
   光手段より導かれた光を像担持体表面に向けて反射する
   第１のミラーと、 前記原稿の画像中に所望の画像を書き込むためのレーザ
   ビームを照射する発光手段と、 この発光手段から発光されるレーザビームを前記像担持
   体上に導く前記第１の光学系の所定の光軸と一致する光
   軸を有した第２の光学系と、 この第２の光学系の前記第１の光学系の所定の光軸と一
   致する光軸中に設けられ前記発光手段により照射された
   レーザビームを前記像担持体表面に向けて反射する第２
   のミラーと、 前記原稿に対して所望の画像を書き込むことを指示する
   指示手段と、 この指示手段により前記原稿に対する所望の画像の書き
   込みが指示されたとき、前記第１のミラーを前記第１の
   光学系の前記所定の光軸から退避させるとともに前記第
   ２のミラーを前記第２の光学系の前記所定の光軸から退
   避させる退避手段と、 を具備することを特徴とする画像形成装置。