JPH0359614A - 電子写真装置のレーザビーム走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、普通紙を使用できるファクタくりあるいはデ
ジタルコピア等に適用され、レーザビームを分割して原
稿の読み取りと静電潜像の形成との双方に活用する電子
写真装置のレーザビーム走査装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の電子写真装置は、例えば第４図に示すように、原
稿の読み取り走査を行う読み取り手段１５と、感光体ド
ラム１１に静電潜像を形成するための静電潜像形成手段
１６とが備えられている。

上記読み取り手段１５は、ランプ光源ｌと、ミラー群２
〜４と、レンズ５と、ラインイメージセンサＣＣＤ　（
Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　ｄｅｖｉｃｅ　　：以
下ＣＣＤとする）６と、搬送ローラ群からなる搬送装置
１２ａ〜１２ｆとが備えられている。

一方、感光体ドラム１１に静電潜像を形成するための静
電潜像形成手段１６には、レーザユニット７と、ポリゴ
ンミラー８と、反射鏡１０と、感光体ドラム１１等が備
えられている。

原稿の読み取り時、原稿１３は、ランプ光源１により照
射される。原稿１３からの反射光は、ミラー群２〜４お
よびレンズ５を介してＣＣＤ６上に帯状に結像する。Ｃ
ＣＤ６は、画素の一端から他端までを一度に、光電変換
を行う。したがって、ＣＣＤ６から出力される電気信号
は、原稿１３の一端から他端までの濃淡に比例した電気
信号が出力される。これにより、原稿の１ラインが走査
されたことになる。ＣＣＤ６からの電気信号は、図示し
ない画像処理回路に出力される。上記の走査が終わると
、原稿１３は、搬送装置１２ａ〜１２ｆによりｌライン
走査分だけ移動する。これらの動作を繰り返すことによ
り、原稿１３の文字や図形等がすべて光電変換されて、
画像処理回路に入力されることになる。

上記画像処理回路にて処理された信号は、図示しないレ
ーザ光源の制御手段に人力される。レーザユニット７を
構成する上記レーザ光源は、画像処理回路からの信号に
より制御されながらレーザビームを出射する。このレー
ザビームは、記録用の画像信号に変調されており、高速
で回転するポリゴンミラー８に入射される。このポリゴ
ンミラー８から、の反射光は、反射鏡１０でさらに反射
され、感光体ドラム１１の一端から他端に向かって走査
することにより、感光体ドラム１１の表面に線状の静電
潜像が形成される。このようにして、１ラインの静電潜
像の形成が終了すると、感光体ドラム１１は回転して、
次の線走査による静電潜像の形成が行われる。これらの
動作を繰り返すことにより、感光体ドラム１１の表面に
は、ｌ原稿分に当たる大きさの静電潜像が形成される。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上記従来の構造では、原稿の読み取り手段１
５として、ランプ光源ｌ、ミラ、−群２〜４、およびレ
ンズ５など多くの光学系部品を要している。特に、デジ
タルコピアおよび普通紙を使用できるファクシミリでは
、４００ｄｐｉ（ｄｏｔｐｅｒ　１ｎｃｈ　）の高密度
読み取りが要求されるので、高価な高密度ＣＣＤや高精
度の光学系部品が必要となる。したがって、製造コスト
が高くつくとともに、光学系部品の調整が煩雑であり、
しかも高い組立て精度が要求されるという問題を有して
いる。

［課題を解決するための手段］ 本発明の電子写真装置のレーザビーム走査装置は、上記
の課題を解決するために、レーザビームを走査して感光
体に静電潜像を形成する電子写真装置において、レーザ
光源から出射されるレーザビームをビームスプリッタに
入射させることにより２本のレーザビームに分割するレ
ーザビーム分割手段と、上記レーザビーム分割手段によ
り分割されたレーザビームのうち、１本を１つのポリゴ
ンミラーに入射させることにより原稿の走査を行い原稿
の走査時の反射光を光電変換素子に導くことにより原稿
の読み取りをおこなう原稿読み取り手段と、上記レーザ
ビーム分割手段により分割されたレーザビームのうち、
他の１本を上記ポリゴンミラーに入射させることにより
感光体を走査して感光体上に静電潜像を形成する静電潜
像形成手段と、これら原稿の読み取り手段と静電潜像形
成手段とを時分割で作動するように制御する時分割制御
手段とを備えていることを特徴としている。

〔作　用〕

上記の構成によれば、レーザ光源からのレーザビームを
ビームスプリッタを用いて２分割し、その２本のレーザ
ビームを１つのポリゴン４ラーに入射することにより、
原稿の読み取りと感光体上への静電潜像の形成とに使用
するので、原稿の読み取りと感光体上への静電潜像の形
成とに別々の光源を配備する必要性がなくなる。また、
原稿の読み取りと静電潜像の形成とは、レーザビームを
時分割で制御するので、感光体上への静電潜像の形成時
、レーザ光源自体に記録用の光の強弱の変調を行うこと
が可能になる。原稿の読み取りは、点光源作用するレー
ザビームで原稿を走査するのでｐｉｎフォトダイオード
のような安価な光電変換素子で高精度に読み取ることが
できる。

さらに、原稿の読み取り手段としての高価な高密度ＣＣ
Ｄや高精度の各種光学系部品を要しないので、製造コス
トを低減できるとともに、光学系部品の調整や組立てな
どに煩わされるともなくなる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図ないし第３図に基づいて説明
すれば、以下の通りである。

本発明に係る電子写真装置は、第３図に示すように、レ
ーザビーム走査手段４０と、感光体ドラム２６上の静電
潜像に基づいて記録を行う記録手段４１と、原稿２８の
読み取りと感光体ドラム２６上への静電潜像の形成とを
時分割で作動させるメインコントロールユニット４３と
が備えられている。なお、本発明のレーザビーム走査装
置は、上記り、−４Ｊ’　ヒーム走査手段４ｏとメイン
コントロールユニット４３とを含む構成からなる。

上記レーザビーム走査手段４０は、原稿の読み取りを行
うために、ポリゴンミラー２５の左側＝出射されるレー
ザビームＲの光軸上に反射鏡３１が配され、反射鏡３１
で反射されたレーザビームＲの光軸上に原稿２８が配さ
れ、また感光体ドラム２６上に静電潜像を形成するため
に、ポリゴンミラー２５の右側に出射されるレーザビー
ムＷの光軸上に反射鏡３０が配され、反射鏡３０で反射
されたレーザビームＷの光軸上に感光体ドラム２６が配
されている。

レーザビーム走査手段４０には、第２図に示すように、
半導体レーザダイオードからなるレーザ光源２１を有し
、レーザ光？ＪＱ２１から出射されるレーザビームの光
軸上に、原稿２８の紙面上に入射するレーザビームＲと
、感光体ドラム２６上に入射するレーザビームＷとがそ
れぞれの面上にて微小の焦点を結ぶようにレンズ２２が
配されている。レーザ光源２１は、原稿読み取り手段で
用いるときは一定光量が出力されるように制御され、静
電潜像形成手段で用いるときは図示しない画像処理回路
からの画像信号によりレーザビームを強弱に変調できる
ようになっている。

上記レンズ２２を介して出射されるレーザビームの光軸
上には、レーザ光源２１から出射されたレーザビームが
、左方向に進行するレーザビームＲと、ビームスブリ・
ン夕２３をｉｌｌ過して直進するレーザビームＷとに２
分割されるように、レーザビーム分割手段としてのビー
ムスプリッタ２３が配されている。

反射鏡２７で反射されたレーザビームＲの光軸上と上記
ビームスブリック２３を通過して直進するレーザビーム
Ｗの光軸上とには、１つのポリゴンミラー２５が配され
ている。ポリゴンミラー２５で反射されたレーザビーム
Ｒの光軸上には、原稿２８が配され、原稿２日で反射さ
れた戻り光のレーザビームＲはポリゴンミラー２５に入
射するようになっている。ポリゴンミラー２５は、多面
体形状をなし、かつ回転自在に構成されている。

したがって、一定方向から入射するレーザビームＲは、
回転するポリゴンミラー２５の面角度の変化にともなっ
て、反射方向が変化する。この現象を利用して原稿２８
に対する直線走査が行われる。すなわち、ポリゴンミラ
ー２５の回転により、レーザビームＲは、紙面に対して
平行な面内でかつ破線で示された範囲を走査する。

上記ポリゴンミラー２５によって反射された戻り光のレ
ーザビームＲの光軸上には、入射される光の強度に応じ
て出力電圧または出力電流に変換する光電変換素子２９
が配されている。この戻り光の光軸上には、反射鏡２７
があるが、戻り光のレーザビームＲの光像に影響のない
程度の小型のものが使用されるので、光電変換素子２９
への戻り光の入射には、悪影響を与えない。

一方、ポリゴンミラー２５により反射されたレーザビー
ムＷの光軸上には、感光体ドラム２６が配されている。

レーザビームＷは、ポリゴンごラー２５の回転により、
一定方向からの入射に対して反射方向が変化されて、感
光体ドラム２６上を直線走査する。すなわち、レーザビ
ームＷは、紙面に対して平行な面内でかつ破線で示され
た範囲を走査する。上記感光体ドラム２６の表面は、静
電潜像を形成するときに既に帯電しており、光が当たる
とその部分の抵抗値が小さくなって露光される。したが
って感光体ドラム２６に投射する光を像にすれば、感光
体ドラム２６表面に静電潜像が形成されることになる。

マタ、メインコントロールユニット４３には、原稿２日
の読み取り時の光電変換素子から出力された信号が入力
される図示されない画像処理回路と、画像処理回路の出
力を一時的に蓄えておくラインパンファーメモリーとを
備え、かつ原稿読み取り手段と静電潜像形成手段とを時
分割する時分割制御手段のプログラム等を備えている。

一方、記録手段４１には、記録用紙が収納されたベーパ
カセット３３を有し、ペーパカセット３３より記録用紙
を引き出しすためにピックアップローラ３４、記録用紙
を感光体ドラム２６に搬送するための搬送ローラ群から
なる搬送装置４２ａ〜４２ｄが備えられている。また、
記録手段４１には、感光体ドラム２６の周囲に、メイン
チャージャ５１と、図示しない現像装置と、転写チャー
ジャ５２と、クリーニング装ｆ５３と、除光ランプ５０
とが備えられている。さらに記録手段４１には、感光体
ドラム２６に周接した記録用紙を剥離するために分離ロ
ーラ３５と、記録用紙上に転写されたトナー像を定着さ
せるためのフユーサーローラ３６と、排出処理のための
スタッカ５４が備えられている。

上記の構成において、原稿読み取り手段に入射されるレ
ーザビームＲと、静電潜像形成手段に入射されるレーザ
ビームＷとは、第１図に示すように、メインコントロー
ルユニット４３により、それぞれＲサイクル、Ｗサイク
ルと呼ばれる時間ごとに時分割で制御される。すなわち
、原稿読み取り手段と静電潜像形成手段とは、時分割に
制御されていることになる。レーザビームＲ−Ｗと３売
み取り信号とで示されている°゛０゛は、出力信号が無
いことを示し、′Ｈ゛″または”−ＨＩＩは、ある出力
信号レベルを示している。

Ｒサイクル時、メインコントロールユニット４３は、レ
ーザ光源２１に内蔵された半導体レーザダイオードに直
流電流を流して一定光量を出力するように制御する。レ
ー光源２１から出射されたレーザビームは、ビームスプ
リッタ２３にヨリ分割され、分割された一方のレーザビ
ームＲは、反射鏡２７で反射されてポリゴンミラー２５
に入射する。ポリゴンミラー２５で反射されたレーザビ
ームＲは、原稿２８に導かれて、原稿２８の表面に照射
される。レーザビームＲは、ポリゴンミラーの回転にと
もなって原稿２８の一端から他端に向かって直線走査す
る。原稿２８からの反射による戻り光のレーザビームＲ
は、文字や図形の濃淡によって強弱に変調されて、再び
ポリゴンミラー２５に入射する。戻り光のレーザビーム
Ｒは、ポリゴンミラー２５で反射されて、光電変換素子
２９に入射し、電気信号に変換される。この電気信号は
、図示しない画像処理回路に人力される。このようにし
て原稿２日は、線の読み取りが行われる。原稿２８の紙
面上をレーザビームＲがｌ走査の読み取りを終えると、
原稿２８は、この直線走査に対して垂直方向Ｓに搬送装
置１２ａ−１２ｆの動作により直線走査分だけ移動する
。そして、レーザビームＲは、原稿２８の表面を上記と
同様にして直線走査し、このような動作が繰り返えされ
る。

一方、画像処理回路では、Ｒサイクル時間ＩＮ中におい
て原稿の読み取り信号を画像処理後、ラインバッファー
メモリーに記憶する。この、Ｒサイクル時、レーザビー
ムＷは、破線で示されるように無視されている。

次に、Ｗサイクル時、メインコントロールユニット４３
は、例えば、ラインバッファーメモリーより、図示しな
い画像処理回路から原稿の読み取り信号を記録用の画像
信号として取り出す。この画像信号は、レーザ光源２１
に内蔵された半導体レーザダイオードの駆動電流を変調
することになる。これにより、記録用に変調されたレー
ザビームＷは、ポリゴンミラー２５により反射されて、
感光体ドラム２６の表面に入射する。レーザビームＷは
、ポリゴンミラー２５の回転にともない感光体ドラム２
６の一端から他端までを直線に走査するので、感光体ド
ラム２６上には、線の静電潜像が形成される。同時に、
感光体ドラム２６は、軸２６ａを中心としてＮ方向に回
転し、レーザビームＷの直線の走査が行われるので、面
の静電潜像が感光体ドラム２６上に形成される。一方、
Ｗサイクル時、破線で示めされるレーザビームＲには、
記録用の変調がかかっているが、このＷサイクル時間ｌ
ｌ中における原稿の読み取り信号は、無効になるように
制御される。

以上、Ｗサイクル時間℃１が過ぎるとＲサイクルに移り
、Ｒサイクル時間！！、２が過ぎるとＷサイクル（Ｗサ
イクル時間ｆｆ１２）に移行するというように、原稿の
読み取りと静電潜像の形成とは、時分割されて作動する
。このような動作を繰り返すことにより、原稿２８にお
ける全面の読み取り走査を行うことができ、感光体ドラ
ム２６上に原稿１枚分の面の静電潜像が形成される。

一方、記録を行うときは、まずメインチャージャ５１に
よって一様に帯電されたのち、上述の動作によって、感
光体ドラム２６上に静電潜像が形成される。

次に、図示しない現像ボックスの内部のトナーが、感光
体ドラム２６に形成されている静電潜像に付着して静電
潜像が現像される。一方、記録用紙は、ピックアップロ
ーラ３４によりペーパカセット３３から引き出され、搬
送装置４２ａ〜４２ｄにより感光体ドラム２６まで搬送
される。この記録用紙は、感光体ドラム２６の表面に周
接され、感光体ドラム２６の回転と同期して移動する間
に、転写チャージャ５２により感光体ドラム２６の像が
記録用紙の表面に転写される。その後、用紙は分離ロー
ラ３５にて感光体ドラム２６から剥離される一方、感光
体ドラム２６の残留１−ナーは、クリーニング装置５３
により取り除かれ、除電ランプ５０にて除電される。感
光体ドラム２６から剥離された記録用紙は、定着装置の
フユーサーローラ３６を通過する間にトナー像が用紙上
に熱定着されて、文字や図形などの像として記録され、
その後、機外のスタッカ５４に排出される。このような
一連の記録用紙の移動経路は、矢印３９に示されている
。

以上のように、このレーザビーム走査装置は、レーザビ
ーム走査を１つのポリゴンミラー２５によって、原稿の
読み取り用と静電潜像の形成用とに共用しているので、
原稿の読み取り用に使用していた多くのξジー群が必要
でなくなる。原稿の読み取り手段と静電潜像形成手段と
は、時分割で制御されるので、変調用に特別な光変調器
を必要としない。この時分割制御手段は、画像処理に時
間を要しても、画像処理用としてバッファーメモリーを
有するために、メインコントロールユニット４３の制御
に負担がかからない。また、原稿の読み取りは、点光源
として取り扱うことのできるレーザビームＲを使用して
走査するものであるから、高精度のＣＣＤを使用しなく
とも、安価なｐｉｎフォトダイオードで高精度に読み取
ることが可能になる。

〔発明の効果〕

本発明に係る電子写真装置のレーザビーム走査装置は、
以上のように、レーザビームを走査して感光体に静電潜
像を形成する電子写真装置において、レーザ光源から出
射されるレーザビームをビームスプリンタに入射させる
ことにより２本のレーザビームに分割するレーザビーム
分割手段と、上記レーザビーム分割手段により分割され
たレーザビームのうち、１本を１つのポリゴンミラーに
入射させることにより原稿の走査を行い原稿の走査時の
反射光を光電変換素子に導くことにより原稿の読み取り
をおこなう原稿読み取り手段と、上記レーザビーム分割
手段により分割されたレーザビームのうち、他の１本を
上記ポリゴンミラーに入射させることにより感光体を走
査して感光体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段
と、これら原稿の読み取り手段と静電潜像形成手段とを
時分割で作動するように制御する時分割制御手段とを備
えた構成である。

このように、原稿の読み取りをおこなう原稿読み取り手
段と、感光体上に静電潜像を形成する静電層像形成手段
とは、時分割で作動するので、感光体上への静電潜像の
形成時、レーザ光源自体に記録用の画像信号によって変
調させることができる。また、レーザ光源からのレーザ
ビームをビームスプリンタを用いて２分割し、その２本
のレーザビームを１つのポリゴンミラーに入射すること
により、原稿の読み取りと感光体上への静電潜像の形成
とに使用するので、原稿の読み取りと感光体上への静電
潜像の形成とを行うのに１つの光源だけで済む。また、
原稿の読み取りは、点光源作用するレーザ光を使用して
走査するので、簡単な構成で高精度に読み取ることが可
能になる。

さらに、レーザビーム走査装置の構成は、原稿の読み取
りと感光体上への静電潜像の形成との多くの部分で共用
させることができるので、部品構成が簡単化され、製造
コストを低減できるとともに、光学系部品の調整や組み
立てなどに煩わされることもなくなるという効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図および第３図は本発明の一実施例を示すものであ
る。 第１図はレーザビームＷと、レーザビームＲとの時分割
の利用を示す説明図である。 第２図はレーザビーム走査装置を示す説明図である。 第３図はレーザビーム走査装置が組み込まれた電子写真
装置の概略を示す構成図である。 第４図は従来のレーザビーム走査装置が組み込まれた電
子写真装置の概略を示す構成国である。 ２１はレーザ光源、２２はレンズ、２３はビームスプリ
ッタ、２５はポリゴンミラー、２６は感光体ドラム、２
７は反射鏡、２８は原稿、２９は光電変換素子、４３は
メインコントロールユニットである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、レーザビームを走査して感光体に静電潜像を形成す
   る電子写真装置において、 レーザ光源から出射されるレーザビームをビームスプリ
   ッタに入射させることにより、２本のレーザビームに分
   割するレーザビーム分割手段と、上記レーザビーム分割
   手段により分割されたレーザビームのうち、１本を１つ
   のポリゴンミラーに入射させることにより原稿の走査を
   行い、原稿の走査時の反射光を光電変換素子に導くこと
   により、原稿の読み取りをおこなう原稿読み取り手段と
   、 上記レーザビーム分割手段により分割されたレーザビー
   ムのうち、他の１本を上記ポリゴンミラーに入射させる
   ことにより感光体を走査し、感光体上に静電潜像を形成
   する静電潜像形成手段と、これら原稿の読み取り手段と
   静電潜像形成手段とを時分割で作動するように制御する
   時分割制御手段とを備えていることを特徴とする電子写
   真装置のレーザビーム走査装置。