JPH0359615A - 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シミリあるいはデ
ジタルコピア等に適用され、１つのポリゴンミラーに２
木のレーザビームを入射させることにより、原稿の読み
取りと感光体上での静電潜像の形成とを行うようにした
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３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１と、ξジー群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という）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ｔ、−？
ｈ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＆ＪｉｌＯ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■３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１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上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
より制御されなか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に入射する。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、
１原稿分に相当する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１、ξジー群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〕

本発明に係る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
ーザ光源より出力される２本のレーザビームを１つのポ
リゴンミラーに入射させて、上記ポリゴンミラーにより
反射された２本のレーザビームのうち、１本のレーザビ
ームで原稿の走査を行わせ、原稿からの反射光を光電変
換素子に導いて原稿の読み取りを行う一方、この原稿の
読み取り情報に基づいて、他の１本のレーザビームで感
光体の走査を行って感光体上に静電潜像を形成するよう
に構成されていることを特徴としている。

〔作　用〕

上記の構成によれば、２本のレーザビームを１つのポリ
ゴンミラーに入射させることにより、原稿の読み取りと
静電潜像の形成とを行うことができるので、原稿の読み
取り走査と、感光体に静電潜像を形成する走査この間に
必然的に良好な同期が得られる。また、原稿の読み取り
は、点光源作用するレーザビームを使用できるので、ｐ
ｉｎフォトダイオードのような安価な素子で高精度に原
稿を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ＣＯ
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
どに煩わされることもなくなる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図および第２図に基づいて説明
すれば、以下の通りである。

本発明に係るレーザビーム走査装置は、第１図に示すよ
うに、２つのレーザ光源２１・２３を有している。一方
のレーザ光源２１から出射されるレーザビームＷの光軸
上には、レンズ２２が設けられている。また、他方のレ
ーザ光源２３から出射されるレーザビームＲの光軸上に
は、レンズ２４が設けられている。両レーザ光ｉ１１に
２１・２３の光軸上には、上記レンズ２２および２４を
介して１つのポリゴンミラー２５が回転自在に配されて
いる。

また、原稿２８は、レーザ光源２３から出射されポリゴ
ンミラー２５にて反射されたレーザビームＲの反射光軸
上に配置される。さらに、原稿２８からのレーザビーム
Ｒの戻り光がポリゴンミラー２５にて反射された反射光
軸上に、反射鏡２７が配されている。この反射鏡２７に
より反射した原稿２８からの戻り光であるレーザビーム
Ｒの光軸上に、光電変換素子２９が配されている。

一方、レーザ光源２１から出射されポリゴンミラー２５
により反射されたレーザビームＷの反射光軸上に、軸２
６ａを中心として回転する感光体ドラム２６が配されて
いる。

上記の光学系において、原稿の読み取り時に使用される
光学系部品は、レーザ光源２３、レンズ２４、ポリゴン
ミラー２５、反射鏡２７、光電変換素子２９である。レ
ーザ光源２３は、半導体レーザダイオードが用いられて
おり、原稿２８の読み取り時に一定光量が出力されるよ
うになっている。レンズ２４は、レーザ光源２３からの
レーザビームＲが、ポリゴンミラー２５で反射されたの
ち原稿２８の面に微小の焦点を結ぶように配設されてい
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。

反射鏡２７は、原稿２８からのレーザビームＲの戻り光
を光電変換素子２９に導くためのものである。なお、本
実施例では、レーザ光源２３から出射されポリゴンミラ
ー２５に到るまでのレーザビームＲの光軸上に、原稿２
８からの戻り光を光電変換素子２９へ導くための反射鏡
２７が配されているので、この反射鏡２７には、レーザ
光源２３からの出射光を通過させるための小穴３４が形
成されている。光電変換素子２９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させる素子
である。

一方、感光体ドラム２６に静電潜像を形成するために使
用される光学系部品は、レーザ光′ｔＡ２１、レンズ２
２、ポリゴンミラー２５、感光体ドラム２６である。レ
ーザ光′Ｒ２１は、半導体レーザダイオードが用いられ
ており、半導体レーザダイオードから出力されるレーザ
ビームＷは、半導体レーザダイオードに供給する電流を
変化させることにより、光の強度を強弱に変化させるこ
とができるようになっている。レンズ２２は、レーザ光
源２１からのレーザビームＷが感光体ドラム２６上に微
小の焦点を結ぶように配設されている。ポリゴンミラー
２５は、一定方向から入射するレーザビームＷの反射方
向を変化させて、感光体ドラム２６上を直線走査するよ
うに配されている。また、感光体ドラム２６は、静電潜
像を形成するときの表面が帯電されており、この感光体
ドラム２６の表面に光が当たると、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２
６に投射する光を像にすれば、感光体ドラム２６の表面
に像露光の静電潜像が形成される。

次に、上記の構成を有するレーザビーム走査装置を電子
写真装置に組み込んだ実施例について説明する。この電
子写真装置は、第２図に示すように、原稿読み取り部４
０と記録部４１とを有している。

原稿の読み取り時、まず、図示しないレーザ光源から出
射されレンズを介してポリゴンミラー２５に達したレー
ザビームＲは、ポリゴンミラー２５で反射されたのち、
反射鏡３１により原稿２８面に導かれる。ここで、ポリ
ゴンミラー２５が回転することにより、レーザビームＲ
は原稿２８面を直線走査して線の読み取りが行われる。

その後、原稿２８は、原稿２８面の直線走査に対して垂
直方向Ｓに、搬送ローラ群からなる搬送装置１２ａ〜１
２ｆにより所定の直線走査分だけ移動される。そして、
原稿２８面に対して上記と同様に直線走査させ、このよ
うな動作を繰返すことにより、全体として面の読み取り
、すなわち像の読み取りが行われる。原稿２８の読み取
られたデータは、図示しない画像処理回路に入力される
。

一方、記録時、除電ランプ５０により感光体ドラム２６
上の電荷が一旦除かれたのち、感光体ドラム２６の表面
はメインチャージャ５１によって一様に帯電される。図
示しないレーザ光源から出射されるレーザビームＷは、
画像処理回路のデータに基づいて変調され、レンズを経
てポリゴンミラー２５に入射される。ポリゴンミラー２
５で反射されたレーザビームＷは、反射鏡３０でさらに
反射されたのち、感光体ドラム２６上に直線の静電潜像
を形成する。感光体ドラム２６は、レーザビームＷで形
成された直線の静電潜像に対して、垂直の回転方向Ｎで
回転しているために、感光体ドラム２６の表面には、面
の静電潜像が形成されることになる。

その後、図示しない現像装置の内部のトナーが、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、用紙がピックアップローラ３４
によってペーパカセット３３から引き出され、搬送装置
により感光体ドラム２６まで搬送される。この用紙は、
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の像が用紙の表面に転写される。

その後、用紙は分離ローラ３５によって感光体ドラム２
６から剥離される一方、感光体ドラム２６の残留トナー
は、クリーニング装置５３により取り除かれ、さらに除
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５
４へと排出される。このような一連の用紙の移動経路は
、矢印３９に示されている。

次に、レーザビーム走査装置の動作を第１図に基づいて
説明する。

原稿の読み取り時、一定光量を有するレーザビームＲは
、反射鏡２７の中央に設けられた微小な小穴３４を通過
してポリゴンミラー２５に導かれ、ポリゴンミラー２５
で反射されて原稿２８面に照射される。原稿２８に照射
されるレーザビームＲは、ポリゴンミラー２５の回転に
ともなって原稿２８の表面を一端から他端に向かって直
線状に走査する。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、原稿２８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。

原稿２８から反射された戻り光のレーザビームＲは、文
字や図形などの濃淡に基づいて強弱に変調され、再びポ
リゴンミラー２５に入射される。さらにポリゴンミラー
２５で反射された戻り光のレーザビームＲは、反射ｔＪ
ｉ２’７にて光路を変更されたのち、光電変換素子２９
に入射して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入力される。

以上のようにしてレーザビームＲが原稿２８面上を１走
査終えると、原稿２８は、矢印Ｓの方向へ１走査終分だ
け移動する。このような動作を繰り返すことにより、原
稿２８の全面にわたる走査が行われる。このように原稿
の読み取りは、点光源として取り扱うことができるレー
ザビームを使用して走査するものであるから、高精度の
ＣＯＤ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となる。

感光体ドラム２６上に静電潜像を形成するとき、レーザ
光源２１の半導体レーザダイオードは、画像処理回路か
らの画像信号により駆動電流が変調され、これによって
レーザビームＷは強弱に変調される。この変調されたレ
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。ポリゴンミラー２
５の回転にともない、レーザビームＷは、感光体ドラム
２６の一端から他端までを直線状に走査する。すなわち
、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。さらに、感光体ドラム２６が回転することに
より、レーザビームＷの直線走査が感光体ドラム２６の
円周面上で行われるので、感光体ドラム２６上に静電潜
像が形成されることになる。

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
読み取り用および記録用として共用している構成である
。

〔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、レーザ光源より出
力される２本のレーザビームを１つのポリゴンミラーに
入射させて、上記ポリゴンミラーにより反射された２本
のレーザビームのうち、１本のレーザビームで原稿の走
査を行わせ、原稿からの反射光を光電変換素子に導いて
原稿の読み取りを行う一方、この原稿の読み取り情報に
基づいて、他の１本のレーザビームで感光体の走査を行
って感光体上に静電潜像を形成するように構成されたも
のである。

それゆえ、原稿の読み取り、および感光体上への静電潜
像の形成に際して、１つのポリゴンミラーを使用するこ
とにより、原稿の読み取り走査と感光体に静電潜像を形
成する走査とを容易に同期させることができる。また、
原稿の読み取りは、点光源作用するレーザビームを使用
して走査するものであるから、従来から原稿の読み取り
用として配されていた多数の光学系部品が不要となり、
かつｐｉｎフォトダイオードのような安価な素子を用い
て、簡単な構成で高精度の原稿の読み取りが可能となる
。さらに、原稿の読み取り手段として高価な高密度ＣＯ
Ｄ等も要しないので、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ないなどの
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の実施例を示すものである
。 第１図はレーザビーム走査装置を示す説明図である。 第２図は本発明のレーザビーム走査装置を組み込んだ電
子写真装置の概略を示す構成図である。 第３図は従来の電子写真装置の概略を示す構成図である
。 ２１・２３はレーザ光源、２２・２４はレンズ、２５は
ポリゴンミラー、２６は感光体ドラム、２７は反射鏡、
２日は原稿、２９は光電変換素子である。

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、 レーザ光源より出力される２本のレーザビームを１つの
   ポリゴンミラーに入射させて、上記ポリゴンミラーによ
   り反射された２本のレーザビームのうち、１本のレーザ
   ビームで原稿の走査を行わせ、原稿からの反射光を光電
   変換素子に導いて原稿の読み取りを行う一方、この原稿
   の読み取り情報に基づいて、他の１本のレーザビームで
   感光体の走査を行って感光体上に静電潜像を形成するよ
   うに構成され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。