JPH0698105A

JPH0698105A - 画像読み取り・記録装置

Info

Publication number: JPH0698105A
Application number: JP4269458A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Hama; 善博浜
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1992-09-11
Filing date: 1992-09-11
Publication date: 1994-04-08

Abstract

(57)【要約】【目的】原稿を細密に読み取る事の出来る画像読み取
り・記録装置を提供する事である。【構成】この発明に係る画像読み取り・記録装置は、
単一の半導体レーザと、原稿が載置されるプラテンガラ
スと、電子写真法を利用して、記録紙上に画像形成させ
る電子記録機構と、半導体レーザから出力されたレーザ
ビームの光路を、プラテンガラス上に載置された原稿に
向かう様に反射させる読み取り位置と、電子記録機構に
向かう様に反射させる記録位置との間で移動される第１
の反射ミラーと、この読み取り位置にある第１の反射ミ
ラーを介して、原稿からの反射レーザビームを受光し
て、原稿の画像情報を読み取る画像読み取り機構とを具
備する事を特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、単一のレーザ出力手
段から出力されたレーザビームを用いて、原稿の画像を
読み取ると共に、電子写真法を利用して記録紙上に画像
を形成するよう構成された画像読み取り・記録装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、原稿面を露光して、原稿像を
読み取る読み取り機構と、帯電された感光ドラム表面の
感光体を原稿からの反射光により像露光して静電潜像を
形成し、この静電潜像に現像剤としてのトナーを付着さ
せて現像し、記録用紙にトナー像を転写すると共に定着
装置によって記録用紙に定着させる所謂電子写真法を利
用する画像形成機構とを備えた画像読み取り・記録装
置、例えば、電子複写装置やファクシミリ装置等が知ら
れている。

【０００３】この従来の画像読み取り・記録装置におい
ては、画像読み取り時には、原稿照射ランプを用いて、
原稿面を全面に渡り露光する様に構成され、また、原稿
面からの反射光により画像形成機構において感光体に対
して像露光する様に構成されている。一方、電話回線等
を介して装置外部から伝送されてきた画像情報は、レー
ザ光学系にもたらされ、このレーザ光学系においては、
画像情報に基づきレーザビームが変調され、この変調さ
れたレーザビームにより、感光体を像露光する様に構成
されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来構成の画像読み取り・記録装置においては、原稿
面の画像読み取りを、原稿照射ランプを用いて行ってい
る為、原稿を細密に画像読み取りすることが出来ず、改
善が要望されていた。また、原稿面の画像読み取りと、
画像形成とが夫々独立した状態で光源を備えている為、
装置の全体構成を小型化する事、及び、装置の低廉化が
困難であり、この点においても改善が要望されていた。
更に、読み取り画像を変倍等の画像処理をする為に、従
来においては、原稿面からの反射光学系におけるレンズ
位置等を変更することが必要となっており、その為の駆
動系が複雑となり、上述した様に装置の全体構成を小型
化する事、及び、装置の低廉化が困難であると共に、レ
ンズ位置等を変更する為の変更時間が必ず発生し、操作
者にその変更時間の間、作業の待ちを強要する事とな
り、作業性の悪さが指摘されている。

【０００５】

【発明の目的】この発明は、上述した事情に鑑みなされ
たもので、この発明の目的は、原稿を細密に読み取る事
の出来る画像読み取り・記録装置を提供する事である。
また、この発明の他の目的は、全体構成を小型化し、ま
た、低廉化を図る事の出来る画像読み取り・記録装置を
提供する事である。また、この発明の別の目的は、読み
取り画像を変倍等の画像処理をする際において、光学系
のレンズ位置等を変更しなくて済む画像読み取り・記録
装置を提供する事である。

【０００６】

【課題を解決する為の手段】上記目的達成の為、この発
明に係る画像読み取り・記録装置は、単一のレーザ出力
手段と、原稿が載置されるプラテンガラスと、電子写真
法を利用して、記録紙上に画像形成させる記録手段と、
前記レーザ出力手段から出力されたレーザビームの光路
を、前記プラテンガラス上に載置された原稿に向かう様
に反射させる読み取り位置と、前記記録手段に向かう様
に反射させる記録位置との間で移動される第１の反射ミ
ラーと、この読み取り位置にある第１の反射ミラーを介
して、前記原稿からの反射レーザビームを受光して、前
記原稿の画像情報を読み取る画像読み取り手段とを具備
する事を特徴としている。

【０００７】

【実施例】以下に、この発明に係わる画像読み取り・記
録装置の第１の実施例の構成を、電子ファクシミリ装置
に適用した場合につき、添付図面を参照して詳細に説明
する。図１に示す様に、この電子ファクシミリ装置１０
は、装置本体１２と、この装置本体１２の上面上に配設
され、図示しない原稿がその原稿面を下に向けた状態で
載置されるプラテンガラス１４（原稿載置台）とを概略
備えている。即ち、このプラテンガラス１４の上面が、
後述するレーザスキャニングユニット１６による被検面
として規定される様に設定されている。尚、この第１の
実施例においては、プラテンガラス１４は図示しない往
復移動機構により図中左右方向に沿って往復移動される
様に構成されている。

【０００８】この装置本体１２内には、上述したレーザ
スキャニングユニット１６と、このレーザスキャニング
ユニット１６から出力されたレーザビームを用いて、プ
ラテンガラス１４上に載置された原稿の原稿像を読み取
る為の画像読み取り機構１８（図４及び図５に示す。）
と、この画像読み取り機構１８で読み取られた画像情報
や、オンラインで接続されたコンピュータ等から入力さ
れる画像情報や、電話回線を用いて伝送されてきた画像
情報を、レーザスキャニングユニット１６から変調され
て出力されたレーザビームを介して、電子写真法によっ
て記録用紙としての連続記録紙であるファンホールド紙
Ｐに画像形成して装置本体１２外に出力する為の電子記
録機構２０とが収納されている。

【０００９】この電子記録機構２０は、図示する様に感
光体としての感光ドラム２２を一方向に沿って回転可能
に備え、この感光ドラム２２の周囲には、これの回転方
向に沿って、感光ドラム２２の感光層から残留トナーを
除去する為のトナークリーニングユニット２４と、感光
層を除電する為の除電ランプ２６と、感光層を全面に渡
り帯電させる為の帯電チャージャ２８と、帯電された感
光層に後述するレーザスキャニングユニット１６を介し
て像露光されて形成された静電潜像をトナーを介して現
像する為の現像ユニット３０と、感光層上のトナー像を
ファンホールド紙Ｐ上に転写させる為の転写チャージャ
３２とが、順次配設されている。尚、帯電チャージャ２
８と現像ユニット３０との間で、レーザスキャニングユ
ニット１６により像露光される像露光位置ＩＥが設定さ
れている。

【００１０】また、この電子記録機構２０は、ファンホ
ールド紙Ｐを装置本体１２内に取り込む為の取り込みロ
ーラ３４を、転写チャージャ３２と感光ドラム２２との
間で規定される転写部よりも、ファンホールド紙の搬送
方向に関して上流側に備え、また、転写されたトナー像
をファンホールド紙Ｐ上に定着させる為の定着装置３６
がファンホールド紙Ｐの搬送方向下流側に備えている。
ここで、転写部から定着装置３６へのファンホールド紙
Ｐの搬送経路中には、搬送途中のファンホールド紙Ｐに
対してバックテンションをかけてファンホールド紙Ｐの
弛みを防止すると共に蛇行を抑制する為のトラクタ３８
が配置されて構成されている。尚、上述した電子記録機
構２０の構成は、従来構成と実質的に同一である為、そ
の詳細な説明は省略する。

【００１１】一方、上述した装置本体１２内には、レー
ザスキャニングユニット１６から出力されてきたレーザ
ビームを反射して、プラテンガラス１４上に載置された
原稿に向かわせるか、または、電子記録機構２０に向か
わせるかを選択する第１の反射ミラーとしての切り換え
反射ミラー４０が配設されている。即ち、この切り換え
反射ミラー４０は、レーザスキャニングユニット１６か
ら出力されてきたレーザビームを、図１に示す様に、プ
ラテンガラス１４上に載置された原稿に向けて反射させ
る読み取り位置と、図２に示す様に、電子記録機構２０
に向けて反射させる記録位置との間で、回動自在に支持
され、図示しない回動機構により回動駆動される様にな
されている。尚、この切り換え反射ミラー４０は、この
第１の実施例においては、読み取り位置における設定角
度を、ここで反射されたレーザビームがプラテンガラス
１４上に載置された原稿に対して垂直に入射される様に
設定されている。

【００１２】次に、上述したレーザスキャニングユニッ
ト１６の構成を、図１乃至図９を参照して、詳細に説明
する。即ち、図１及び図３に示す様に、このレーザスキ
ャニングユニット１６は、装置本体１２内の電子記録機
構２０の上方に配設されたハウジング４２を備えてい
る。このハウジング４２は、内部が中空状になされて、
プラテンガラス１４の移動方向に沿って延出している。
このハウジング４２の一端部の上下両面には、一方向に
沿って（即ち、図中、紙面に直交する方向に沿って）延
出する開口４４、４６が夫々厚さ方向に貫通した状態で
形成されている。ここで、上面に形成された開口４４
は、プラテンガラス１４上に載置された原稿を照射する
為のレーザビームが導出される為に、また、下面に形成
された開口４６は、電子記録機構２０の感光ドラム２２
の感光層上の像露光位置ＩＥを像露光する為の変調され
たレーザビームが導出される為に、夫々形成されてい
る。ここで、上述した切り換え反射ミラー４０は、丁
度、上下一対の開口４４，４６の間に位置した状態で、
ハウジング４２内に上述した様に回動自在な状態で配設
されている。

【００１３】また、このハウジング４２内には、図４及
び図５に示す様に、ハウジング４２の底面上に取り付け
られた状態で、レーザ光学系Ｌが配設されている。この
レーザ光学系Ｌは、図５に取り出して示す様に、レーザ
光を出力する半導体レーザ４８と、この半導体レーザ４
８から出力されたレーザ光を平行ビームに変換する為の
コリメータレンズ５０と、このコリメータレンズ５０か
ら出力されたレーザビームを所定のビーム径に整形する
為のスリット板５２と、このスリット板５２のスリット
５２ａを透過したレーザビームの楕円形状の光束を走査
面上で円形状の光束に直すと共に、非点収差を補正する
為のアナモフィカルレンズ（シリンダレンズ）５４と、
このアナモフィカルレンズ５４から出力されたレーザビ
ームを等角速度で偏向させる為の偏向手段としてのポリ
ゴンミラー（回転多面鏡）５６と、このポリゴンミラー
５６で偏向されたレーザビームを、像面としての被検面
Ｘ（即ち、プラテンガラス１４上面における原稿載置
面）において等速の線速度で走査させると共に、レーザ
光学系Ｌの光軸にレーザビームの主光線が平行となる様
に変換する為の為の結像レンズとしての走査レンズ系５
８とを基本的に備えている。尚、レーザビームの主光線
がレーザ光学系Ｌの光軸に平行となされる事により、こ
のレーザビームは、被検面Ｘに対して、このレーザビー
ムが入射される被検面Ｘ上の反射点を通る走査方向に沿
う延出軸線に対して垂直になるように、入射される事に
なる。ここで、以下の説明においては、この様なレーザ
ビームの入射状態を、表現の簡略化の為、単に、「レー
ザビームが被検面Ｘに対して垂直に入射される」と表現
するものとする。

【００１４】ここで、上述した半導体レーザ４８は、こ
の第１の実施例においては、５mWの光出力（定格）で、
例えば、７８０nmのレーザ波長のレーザ光を放射する様
に構成されている。また、上述したポリゴンミラー５６
は図示しない駆動モータにより、約６，５００rpm の回
転数で一定回転される様に設定されている。

【００１５】また、上述した走査レンズ系５８は、この
第１の実施例においては、第１乃至第３のレンズ５８ａ
〜５８ｃから構成されており、第１及び第２のレンズ５
８ａ，５８ｂは、ポリゴンミラー５６で偏向されたレー
ザビームを、走査面Ｘ′（図４に一点鎖線で示す。）に
おいて等速の線速度で走査させる様にｆθレンズ群から
形成され、第３のレンズ５８ｃは、第２のｆθレンズ５
８ｂから出力されたレーザビームを、テレセントリック
に、即ち、走査レンズ系５８の光軸がレーザビームの主
光線と平行になった状態で、被検面Ｘ上で結像する様に
テレセントリックレンズから形成されている。換言すれ
ば、このように被検面Ｘに入射されるレーザビームをテ
レセントリックに、即ち、被検面Ｘに対してレーザビー
ムが垂直に入射される様に設定する為に、第３のレンズ
５８ｃが備えられている。尚、この第１の実施例におい
ては、この走査レンズ系５８を構成する第１及び第２の
ｆθレンズ群５８ａ，５８ｂは、ガラスから形成され、
第３のテレセントリックレンズはプラスチックから形成
されている。

【００１６】また、この第３のテレセントリックレンズ
５８ｃは、この第１の実施例においては、入射側及び射
出側の面が共に非球面となる様に形成されている。この
ように非球面となる射出面を備える事により、テレセン
トリック性を達成する為に必要となるレンズ枚数が少な
くて済み、この第１の実施例の様に、１枚のレンズのみ
でテレセントリック性を達成する事が可能となる。ここ
で、この第３のテレセントリックレンズ５８ｃは、その
機能上、被検面Ｘの走査範囲の全幅に渡り延出する状態
で形成されなければならない為、テレセントリック性を
達成する為に多数枚のレンズ構成が必要となると、その
費用が高いものにつくが、上述した様にこの第１の実施
例では非球面を採用する事により少ない枚数でテレセン
トリック性を達成する事が出来るので、コストの低廉化
を達成することが出来ると共に、配設スペースが少なく
て済み、装置全体の小型化を達成することが出来る事に
なる。

【００１７】ここで、このように走査レンズ系５８を備
える事により、被検面Ｘに垂直に入射したレーザビーム
は、この被検面Ｘで反射され、ここに至る入射光路と同
じ光路を全く逆に戻る事になる。即ち、被検面Ｘからの
反射レーザビームは、第３、第２、そして第１のｆθレ
ンズ系５８ｃ，５８ｂ，５８ａを順次透過し、ポリゴン
ミラー５６で再び反射され（逆偏向され）、アナモフィ
カルレンズ５４を透過して、上述したスリット板５２に
向けて戻る事になる。

【００１８】一方、上述したスリット板５２とアナモフ
ィカルレンズ５４との間の光路中には、上述した画像読
み取り機構１８の一構成要件を規定するビームスプリッ
タ６０が介設されている。このビームスプリッタ６０
は、底面が直角二等辺三角形を呈する三角柱形状の２つ
のプリズムガラス６０ａ，６０ｂを、斜辺に対応する面
を間にハーフミラー６０ｃを介設した状態で互いに合わ
せ、立方体形状となる様にして形成されている。このビ
ームスプリッタ６０は、ハーフミラー６０ｃが光路に対
して４５度で傾斜する状態で光路中に配設されている。
このようにビームスプリッタ６０を備える事により、ア
ナモフィカルレンズ５４を透過し、スリット板５２に向
けて戻って来た所の被検面Ｘからの反射レーザビーム
は、このビームスプリッタ６０のハーフミラー６０ｃに
より部分的に反射され、半導体レーザ４８とポリゴンミ
ラー５６とを結ぶ光路から分離されることになる。換言
すれば、その反射分離光路は元の光路から９０度だけ、
図中斜め上方に向けて折れ曲がった状態で設定される事
になる。

【００１９】一方、この画像読み取り機構１８として、
この反射分離光路中には、ハーフミラー６０ｃで分離さ
れた反射レーザビームを集光される為の集光レンズ６２
が介設され、また、この集光レンズ６２により集光され
る位置に、第１の受光素子６４が配設されている。尚、
この第１の受光素子６４の配設位置は、上述した被検面
Ｘと共役な位置となる様に設定されている。この第１の
受光素子６４は、被検面Ｘで反射されたレーザビームを
受けて、その受光強度に応じた電気信号を出力する様に
構成されている。換言すれば、この第１の受光素子６４
からの出力信号は、被検面Ｘの表面情報、例えば、表面
欠陥情報や画像情報を含んでいるものである。この第１
の受光素子６４は、後に図６を参照して説明する第１の
電気回路Ａに組み込まれ、この第１の電気回路Ａを介し
て、出力信号が外部に取り出される様に設定されてい
る。

【００２０】ここで、以上の説明から明らかな様に、こ
の第１の受光素子６４には、１本の反射レーザビームが
入射される事になるので、唯１つの受光素子が用いられ
得る事になる。換言すれば、この発明においては、多数
の受光素子が直線状に配列されたラインセンサを用いる
ことなく、被検面Ｘを所定の幅（即ち、走査幅）で読み
取る事が出来る事になる。

【００２１】また、走査レンズ系５８の第２及び第３の
ｆθレンズ群５８ｂ，５８ｃの間には、第１及び第２の
ｆθレンズ群５８ａ，５８ｂで走査の線速度を等速とな
る様になされたレーザビームの中で、ポリゴンミラー５
６における偏向範囲内であって、被検面Ｘでの走査範囲
外の一方側に外れたレーザビームを反射する為の反射ミ
ラー６６が、ハウジング４２の内側面上に固定されてい
る。一方、この走査範囲外の他方側に位置した状態で、
反射ミラー６６で反射されたレーザビームを受ける為の
第２の受光素子６８が、ハウジング４２の内側面上に固
定されている。この第２の受光素子６８は、この第１の
実施例においては、これへのレーザビームの入射に対応
して、レーザビームの被検面Ｘ上における一走査での水
平同期信号を出力する為のビームデテクターとして機能
する様に設定されている。

【００２２】換言すれば、この第２の受光素子６８への
レーザビームの入射に伴い、被検面Ｘの一走査毎におけ
る夫々の走査開始位置が規定され、従って、この第２の
受光素子６８からの水平同期信号（ＨＳＹＮＣ）の出力
を基準として、各々の走査におけるレーザビームの照射
位置が正確に検出される事になる。尚、この第２の受光
素子６８は、後に図７を参照して説明する第２の電気回
路Ｂに組み込まれ、この第２の電気回路Ｂを介して、水
平同期信号（ＨＳＹＮＣ）が外部に取り出される様に設
定されている。

【００２３】一方、この第１の実施例において上述した
ビームスプリッタ６０を備える事により、半導体レーザ
４８から出力され、スリット板５２のスリット５２ａを
透過したレーザビームは、このビームスプリッタ６０の
ハーフミラー６０ｃにより部分的に反射され、半導体レ
ーザ４８とポリゴンミラー５６とを結ぶ光路から分離さ
れされることになる。換言すれば、その出力分離光路は
元の光路から９０度だけ、図中斜め下方に向けて折れ曲
がった状態で設定される事になる。

【００２４】この出力分離光路中には、ハーフミラー６
０ｃで分離された出力レーザビームを受光する為の第３
の受光素子７０が配設されている。この第３の受光素子
７０は、半導体レーザ４８から出力されたレーザビーム
を受けて、その受光強度に応じた電気信号を出力する様
に構成されている。換言すれば、この第３の受光素子７
０からの出力信号は、半導体レーザ４８の出力状態の変
化情報を含んでいるものである。この第３の受光素子７
０は、後に図８を参照して説明する第３の電気回路Ｃに
組み込まれており、この第３の電気回路Ｃは、半導体レ
ーザ４８の光出力を一定となる様に制御する自動出力制
御回路として機能する様に構成されている。この第３の
電気回路Ｃの出力は、半導体レーザ４８に接続されてい
る。

【００２５】このように、この第１の実施例において
は、第３の受光素子７０を備え、これからの出力信号に
基づき自動出力制御回路Ｃを駆動して、半導体レーザ４
８のレーザ光の出力を制御する事により、半導体レーザ
４８の光出力を所定の値に正確に一定に保持することが
出来る事になる。このように半導体レーザ４８の光出力
を一定に保持する事により、例えば、このレーザ光学系
Ｌを用いて、被検面Ｘ上の原稿面の画像を読み取る際に
おいて、詳細は後述するが、第１の受光素子６４で受光
した反射レーザビームを画像情報として読み込む事が可
能となる。

【００２６】ここで、この第１の実施例においては、第
１の受光素子６４として唯１つのフォトダイオードを備
え、上述した第１の電気回路Ａは、図６に示す様に、こ
のフォトダイオード６４へのレーザビームの入射に伴い
オン動作する第１のトランジスタＴＲ１と、この第１の
トランジスタＴＲ１のエミッタ端子に接続され、ここか
らの電流を増幅する為の第１のオペアンプＯＰ１とを主
として備え、このほかに、種々の抵抗とコンデンサを備
えて構成されている。そして、この第１の電気回路Ａに
おいては、上述した第１のオペアンプＯＰ１の出力端
が、被検面Ｘの表面状態の読取情報を有する信号が出力
される出力端として機能する様に設定されており、この
第１の電気回路Ａの出力端と上述した第２の電気回路Ｂ
の出力端とを図９に示す画像処理部７２に接続する事に
より、この画像処理部７２において、画像情報を読み取
る事が出来る事になる。

【００２７】また、図７に示す様に、水平同期信号を出
力する為のビームデテクターとして機能する第２の受光
素子６８は、１つのフォトダイオードから構成され、上
述した第２の電気回路Ｂは、このフォトダイオード６８
へのレーザビームの入射に伴いオン動作する第２のトラ
ンジスタＴＲ２と、この第２のトランジスタＴＲ２のエ
ミッタ端子に接続され、ここからの電流を増幅する為の
第２のオペアンプＯＰ２とを主として備え、このほか
に、種々の抵抗とコンデンサを備えて構成されている。
そして、この第２の電気回路Ｂにおいては、上述した第
２のオペアンプＯＰ２の出力端が、水平同期信号（ＨＳ
ＹＮＣ）が出力される出力端として機能する様に設定さ
れており、上述した様にして、画像処理部７２に、第１
の電気回路Ａの出力端と共に接続されている。

【００２８】更に、図６に示す様に、半導体レーザ４８
から射出されたレーザビームを受ける為の第３の受光素
子７０は、１つのフォトダイオードから構成され、半導
体レーザ４８の光出力を一定となる様に制御する為の自
動出力制御回路として機能する第３の電気回路Ｃは、半
導体レーザ４８に動作電流を出力する為のドライバとし
ての集積回路７４と、フォトダイオード７０から出力さ
れた電流のピーク値をホールドする為のＡＰＣ用ピーク
ホールド回路７６と、フォトダイオード７０を保護する
為の保護回路７８と、記録時に半導体レーザ４８を所定
の周波数で変調する為の変調回路８０とを主として備え
ている。尚、この第３の電気回路Ｃは周知の構成である
為、図８にその具体構成を示すのみで、詳細な説明を省
略する。

【００２９】次に、図９を参照して、この第１の実施例
における電子ファクシミリ装置１０の制御系の構成を説
明する。図９に示す様に、この制御系は、全体制御を司
る全体制御部８２を備え、この全体制御部８２には、上
述した画像処理部７２と変調回路８０とが接続されると
共に、電話回線を介して外部から伝送されてきた画像情
報を受け、また、画像読み取り機構１８を介して読み取
った原稿の画像情報を電話回線を介して外部に伝送する
為の通信制御部８４と、電話回線を介して外部から伝送
されてきた画像情報や、画像読み取り機構１８を介して
読み取った原稿の画像情報を一旦記憶しておく為のメモ
リ８６と、インプット／アウトプット部８８を介して外
部装置としての例えばパーソナルコンピュータ９０が接
続されている。また、図示していないが、この全体制御
部８２は、切り換え反射ミラー４０を切り換え駆動する
為の駆動機構に接続され、画像読み取りモード時には、
切り換え反射ミラー４０を読み取り位置に、また、記録
モード時には、切り換え反射ミラー４０を記録位置に夫
々回動する様に駆動制御する様に構成されている。

【００３０】尚、上述した画像処理部７２は、詳細は図
示していないが、内部に変倍機能を有する変倍処理部９
２を有しており、この変倍処理部９２において、ここに
入力されてきた画像情報を任意の変倍率で変倍処理する
様に構成されている。即ち、この第１の実施例において
は、変倍レンズを用いること無く、且つ、この変倍レン
ズを移動させることなく、単なる情報処理で変倍動作を
実行する様に構成されている。次に、以上の様に構成さ
れたレーザスキャニングユニット１６を用いて被検面Ｘ
上の原稿面の画像を、即ち、プラテンガラス１４上に載
置された原稿の原稿面の画像を読み取る為の読み取り方
法について、以下に説明する。

【００３１】先ず、画像読み取りモードが設定される
と、全体制御部８２は切り換え反射ミラー４０は図１に
示す読み取り位置に回動させる。この状態から、変調回
路８０が変調動作を実行しない状態で、ドライバ７４は
半導体レーザ４８から所定の光出力でレーザ光を出力す
る。この出力されたレーザ光は、コリメータレンズ５０
で平行光束に変換され、スリット板５２のスリット５２
ａを透過する事により所定径のレーザビームに整形され
る事になる。そして、このスリット板５２を通り抜けた
レーザビームは、ビームスプリッタ６０に入射し、この
ビームスプリッタ６０のハーフミラー６０ｃで部分的に
反射され、ここに入射したレーザビームの一部を出力分
離光路に向けて分離されることになる。ここで、この出
力分離光路に分離されたレーザビームの一部は、第３の
受光素子７０に入射し、この入射に応じて第３の受光素
子７０から出力される電気信号は、第３の電気回路Ｃを
介して、半導体レーザ４８の光出力を所定の一定値に保
持する為に利用される事になる。

【００３２】一方、ビームスプリッタ６０のハーフミラ
ー６０ｃをそのまま透過したレーザビームの残りの部分
は、アナモフィカルレンズ５４を透過する事により、レ
ーザビームの楕円形状の光束を走査面上で円形状の光束
に直されると共に、非点収差を補正される事になる。そ
して、このアナモフィカルレンズ５４を射出したレーザ
ビームは、回転中のポリゴンミラー５６の一つの反射面
で反射され、この反射面が回転する事に応じて、所定の
偏向角度で等角速度で偏向される事になる。この様にポ
リゴンミラー５６で偏向されたレーザビームは、走査レ
ンズ系５８に入射し、走査レンズ系５８の中の第１及び
第２のｆθレンズ群５８ａ，５８ｂを透過する事によ
り、被検面Ｘにおいて等速の線速度で走査する様に変換
され、また、第３のテレセントリックレンズ５８ｃを透
過する事により、テレセントリックに、即ち、レーザビ
ームの主光線が、光軸に平行となる様に変換される事に
なる。

【００３３】この様にして、走査レンズ系５８を射出し
たレーザビームは、読み取り位置にある切り換え反射ミ
ラー４０で反射され、光軸に対して垂直に置かれた被検
面Ｘに向けて垂直に入射する事になる。従って、この被
検面Ｘ上に載置された原稿面で反射されたレーザビーム
は、入射角度が９０度であるので、入射光路と同一の光
路を逆に戻る事になる。ここで、この反射レーザビーム
は、被検面Ｘにおける画像情報を含んでいる事は言うま
でもない。

【００３４】即ち、被検面Ｘ上の原稿面からの反射レー
ザビームは、再び、読み取り位置にある切り換え反射ミ
ラー４０で反射され、この後、走査レンズ系５８の第３
のテレセントリックレンズ５８ｃを透過し、第２及び第
１のｆθレンズ群５８ｂ，５８ａを順次透過し、ポリゴ
ンミラー５６の出力時（入射時）に反射された反射面で
再び反射され、偏向前の元の状態に、復帰される事にな
る。換言すれば、ポリゴンミラー５６と半導体レーザ４
８とを結ぶ光路を出力時（入射時）とは逆に戻る事にな
る。そして、アナモフィカルレンズ５４を透過した反射
レーザビームは、上述したビームスプリッタ６０に先程
とは逆方向から入射する事になる。ここで、このビーム
スプリッタ６０に入射した反射レーザビームは、これの
ハーフミラー６０ｃで部分的に反射され、ここに入射し
た反射レーザビームの一部を反射分離光路に向けて分離
されることになる。ここで、この反射分離光路に分離さ
れた反射レーザビームの一部は、第１の受光素子６４に
入射し、この入射に応じて第１の受光素子６４から出力
される電気信号は、第１の電気回路Ａを介して、画像処
理回路に送られ、被検面Ｘ上の画像情報の読み取り動作
に利用される事になる。

【００３５】ここで、半導体レーザ４８から射出された
レーザ光が被検面Ｘ上の原稿面に照射されるタイミング
と、この被検面Ｘ上の原稿面で反射後、第１の受光素子
６４で検出されるタイミングとの実質的な同時性につい
て、以下に検証する。

【００３６】先ず、このレーザスキャニングユニット１
６での読取精度（即ち、解像度）を６００dpi とする
と、６００dpi の解像度は、１インチ当りのドット数が
６００である事を意味しているので、１ドット当りの幅
は、２．５４／６００≒４２／．３μｍとなる。従っ
て、１ドット分を走査する為に必要となる時間は、６面
のミラー面を有するポリゴンミラー５６が上述した様に
６，５００rpm で回転し、また、走査レンズ系５８の焦
点距離を１２５ｍｍとすると、約２４８．８nsecとな
る。一方、レーザビームの速度は光速であるので、３×
１０¹⁰ｃｍ／ｓｅｃである。ここで、半導体レーザ４８
から被検面Ｘまでの光路長と、この被検面Ｘから第１の
受光素子６４までの光路長との合計値を、例えば６０cm
とすると、半導体レーザ４８から出力されたレーザ光が
第１の受光素子６４に受光されるまでに２nsecの時間が
必要となる。

【００３７】即ち、解像度６００dpi を達成するに際し
て１ドット分を走査する為に必要となる時間である約２
４８．８nsecと比較して、半導体レーザ４８から出力さ
れたレーザ光が第１の受光素子６４に受光されるまでに
必要となる時間である２nsecは、前者の１％以下であ
り、第１の受光素子６４の位置は問題にならない為、第
１の受光素子６４の受光範囲を充分に広く設定する事に
より確実に吸収する事の出来、実質的に誤差範囲内と見
做す事の出来る時間である。この様にして、第１の受光
素子６４で検出しているレーザビームは、実質的に同時
に、被検面Ｘ上の原稿面で反射されたレーザビームであ
ると見做すことが出来、換言すれば、被検面Ｘ上の原稿
面で反射されたレーザビームは、実質的に同時に、第１
の受光素子６４で検出される事になる。次に、以上の様
に構成されたレーザスキャニングユニット１６を用い
て、電子記録機構ム２２を介して画像を連続用紙Ｐ上に
形成させる為の記録方法について、以下に説明する。

【００３８】先ず、記録モードが設定されると、全体制
御部８２は切り換え反射ミラー４０は図２に示す記録位
置に回動させる。この状態から、通信制御部８４を介し
て得られた画像情報、または、メモリ８６に予め記憶さ
れた画像情報、または、インプット／アウトプット部８
８を介してパーソナルコンピュータ９０から出力されて
きた画像情報に応じて変調回路８０により変調された状
態で、ドライバ７４は半導体レーザ４８から所定の光出
力でレーザ光を出力する。この出力されたレーザ光は、
コリメータレンズ５０で平行光束に変換され、スリット
板５２のスリット５４ａを透過する事により所定径のレ
ーザビームに整形される事になる。そして、このスリッ
ト板５２を通り抜けたレーザビームは、ビームスプリッ
タ６０に入射し、このビームスプリッタ６０のハーフミ
ラー６０ｃで部分的に反射され、ここに入射したレーザ
ビームの一部を出力分離光路に向けて分離されることに
なる。ここで、この出力分離光路に分離されたレーザビ
ームの一部は、第３の受光素子７０に入射し、この入射
に応じて第３の受光素子７０から出力される電気信号
は、第３の電気回路Ｃを介して、半導体レーザ４８の光
出力を所定の一定値に保持する為に利用される事にな
る。

【００３９】一方、ビームスプリッタ６０のハーフミラ
ー６０ｃをそのまま透過したレーザビームの残りの部分
は、アナモフィカルレンズ５４を透過する事により、レ
ーザビームの楕円形状の光束を走査面上で円形状の光束
に直されると共に、非点収差を補正される事になる。そ
して、このアナモフィカルレンズ５４を射出したレーザ
ビームは、回転中のポリゴンミラー５６の一つの反射面
で反射され、この反射面が回転する事に応じて、所定の
偏向角度で等角速度で偏向される事になる。この様にポ
リゴンミラー５６で偏向されたレーザビームは、走査レ
ンズ系５８に入射し、走査レンズ系５８の中の第１及び
第２のｆθレンズ群５８ａ，５８ｂを透過する事によ
り、被検面Ｘにおいて等速の線速度で走査する様に変換
され、また、第３のテレセントリックレンズ５８ｃを透
過する事により、テレセントリックに、即ち、レーザビ
ームの主光線が、光軸に平行となる様に変換される事に
なる。

【００４０】この様にして、走査レンズ系５８を射出し
たレーザビームは、記録位置にある切り換え反射ミラー
４０で反射され、電子記録機構２０を構成する感光ドラ
ム２２の感光層上に照射される事になり、上述した電子
写真法を用いて、連続用紙Ｐ上に画像が形成される事に
なる。

【００４１】以上詳述した様に、この第１の実施例によ
れば、画像読み取りの為の光源としてレーザ出力手段と
しての半導体レーザ４８を用いる様にしている為、原稿
の画像を細密に読み取ることが出来る事になる。また、
この第１の実施例によれば、画像読み取りの為の光源と
画像記録の為の光源とを、単一の半導体レーザ４８から
構成する様にしている為、全体構成を小型化することが
出来ると共に、光源共通化によりコストの低廉化を達成
することが出来る事になる。

【００４２】更に、この第１の実施例によれば、画像処
理部７２に変倍処理部９２を設け、この変倍処理部９２
に変倍の為の画像処理機能を持たせる事により、極めて
容易に変倍動作を実行することが出来る事になる。即
ち、従来においては、レーザ走査系Ｌに変倍用レンズを
備えさせ、且つ、この変倍用レンズの配設位置を移動さ
せる事によって初めて変倍動作を達成していたが、この
第１の実施例においては、これら変倍用レンズを備える
必要もなく、また、この変倍レンズを移動させる機構も
必要でなくなり、従って、構成が簡単化されると共に、
全体コストの低廉化を図ることが出来る事になる。

【００４３】この発明は、上述した第１の実施例の構成
に限定されることなく、この発明の要旨を逸脱しない範
囲で種々変形可能である事は言うまでも無い。例えば、
上述した第１の実施例においては、記録用紙として、フ
ァンホールド紙Ｐ用いる様に説明したが、この発明は、
この様なファンホールド紙の使用に限定されることな
く、即ち、連続紙の使用に何ら限定されるもので無く、
記録用紙としてカット紙を用いることが出来る事は言う
までも無い。

【００４４】また、上述した第１の実施例においては、
レーザスキャニングユニット１６を装置本体１２内に固
定し、プラテンガラス１４をレーザスキャニングユニッ
ト１６に対して往復移動駆動する様に説明したが、この
発明は、この様な構成に限定されることなく、プラテン
ガラス１４を移動させるタイプでは無く、原稿送りロー
ラを回転させる事により原稿がプラテンガラス１４上を
搬送される機構であっても良いし、更に、例えば、プラ
テンガラス１４を装置本体１２上に固定し、レーザスキ
ャニングユニット１６をプラテンガラス１４に対して往
復移動駆動する様に構成しても良い。また、上述した第
１の実施例においては、電子ファクシミリ装置に適用さ
れる場合につき説明したが、この発明は、この様な適用
例に限定されることなく、例えば、通信機能の無い電子
複写装置に適用する事も出来るし、また、コンピュータ
の外部入出力装置としてのスキャナーや、複写機能の無
い電子プリンタ装置にも適用する事が出来る事は言うま
でも無い。

【００４５】また、上述した第１の実施例においては、
読み取り位置にある切り換え反射ミラー４０は、ここで
反射されたレーザビームの主光線の光軸が被検面Ｘに対
して垂直に入射される様な角度に設定される様に説明し
たが、この発明は、この様な構成に限定されることな
く、入射角度が０度以外の任意の角度で被検面Ｘに対し
て入射させる様に構成しても良い。以下に第２の実施例
として、０度より大きな鋭角でレーザビームの被検面Ｘ
に対する入射角度が規定される様に、読み取り位置にあ
る切り換え反射ミラー４０の配設角度が設定される場合
の構成を、図１０を参照して説明する。

【００４６】即ち、この第２の実施例においては、被検
面Ｘに対して入射するレーザビームの入射角度が０度で
は無いので、反射レーザビームは入射光路とは異なる光
路を進む事になる。換言すれば、この第３の実施例にお
いては、反射レーザビームを受光する為の受光手段はラ
インセンサ９８から構成され、且つ、このラインセンサ
９６は入射レーザビームの光路とは異なる位置に配設さ
れる事になる。この様に第２の実施例を構成する事によ
り、ビームスプリッタ６０を用いなくても、画像情報を
読み取る事が可能となる。

【発明の効果】

【００４７】以上詳述した様に、この発明に係る画像読
み取り・記録装置は、単一のレーザ出力手段と、原稿が
載置されるプラテンガラスと、電子写真法を利用して、
記録紙上に画像形成させる記録手段と、前記レーザ出力
手段から出力されたレーザビームの光路を、前記プラテ
ンガラス上に載置された原稿に向かう様に反射させる読
み取り位置と、前記記録手段に向かう様に反射させる記
録位置との間で移動される第１の反射ミラーと、この読
み取り位置にある第１の反射ミラーを介して、前記原稿
からの反射レーザビームを受光して、前記原稿の画像情
報を読み取る画像読み取り手段とを具備する事を特徴と
している。

【００４８】従って、この発明によれば、原稿を細密に
読み取る事の出来る画像読み取り・記録装置が提供され
る事になる。また、この発明によれば、全体構成を小型
化し、また、低廉化を図る事の出来る画像読み取り・記
録装置が提供される事になる。また、この発明によれ
ば、読み取り画像を変倍等の画像処理をする際におい
て、光学系のレンズ位置等を変更しなくて済む画像読み
取り・記録装置が提供される事になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係わる画像読み取り・記録装置の第
１の実施例を電子ファクシミリ装置に適用した場合につ
き、特に、切り換え反射ミラーが読み取り位置にある状
態で概略的に示す正面断面図である。

【図２】図１に示す電子ファクシミリ装置を、切り換え
反射ミラーが記録位置にある状態で概略的に示す正面断
面図である。

【図３】図１に示すレーザスキャニングユニットの構成
を示す正面断面図である。

【図４】この発明に係わるレーザ光学系の第１の実施例
の構成を示す水平断面図である。

【図５】図１に示すレーザ光学系の内部構成を取り出し
て示す平面図である。

【図６】第１の電気回路の構成を示す回路図である。

【図７】第２の電気回路の構成を示す回路図である。

【図８】第３の電気回路の構成を示す回路図である。

【図９】制御系の全体構成を示すブロック図である。

【図１０】この発明に係わる画像読み取り・記録装置の
第２の実施例の構成を概略的に示す正面断面図である。

【符号の説明】

１０電子ファクシミリ装置（画像読み取り・記録装
置）１２装置本体１４プラテンガラス１６レーザスキャニングユニット（レーザ出力手
段）１８画像読み取り機構（画像読み取り手段）２０電子記録機構（記録手段）２２感光ドラム２４トナークリーニングユニット２６除電ランプ２８帯電チャージャ３０現像ユニット３２転写チャージャ３４取り込みローラ３６定着装置３８トラクタ４０切り換え反射ミラー（第１の反射ミラー）４２ハウジング４４；４６開口４８半導体レーザ５０コリメータレンズ５２スリット板５２ａスリット５４アナモフィカルレンズ５６ポリゴンミラー５８走査レンズ系５８ａ；５８ｂｆθレンズ５８ｃテレセントリックレンズ６０ビームスプリッタ６０ａ；６０ｂプリズムガラス６０ｃハーフミラー６２集光レンズ６４第１の受光素子６６反射ミラー６８第２の受光素子７０第３の受光素子７２画像処理部７４ドライバ７６ＡＰＣ用ピークホールドブロック７８保護ブロック８０変調ブロック８２全体制御部８４通信制御部８６メモリ８８インプット／アウトプット部９０パーソナルコンピュータ９２変倍処理部９８ラインセンサである。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０３Ｇ 15/00 １０１ 8910−2Ｈ 15/04 １１１ 9122−2Ｈ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】単一のレーザ出力手段と、原稿が載置されるプラテンガラスと、電子写真法を利用して、記録紙上に画像形成させる記録
手段と、前記レーザ出力手段から出力されたレーザビームの光路
を、前記プラテンガラス上に載置された原稿に向かう様
に反射させる読み取り位置と、前記記録手段に向かう様
に反射させる記録位置との間で移動される第１の反射ミ
ラーと、この読み取り位置にある第１の反射ミラーを介して、前
記原稿からの反射レーザビームを受光して、前記原稿の
画像情報を読み取る画像読み取り手段とを具備する事を
特徴とする画像読み取り・記録装置。
【請求項２】前記第１の反射ミラーは、前記読み取り位
置において、これで反射されたレーザビームの光軸が前
記プラテンガラス上に載置された原稿の原稿面に対して
垂直になる様に設定されている事を特徴とする請求項１
に記載の画像読み取り・記録装置。
【請求項３】前記画像読み取り手段は、前記レーザ出力手段から出力されたレーザビームを偏向
させる為の偏向手段と、この偏向手段で変更されたレーザビームの主光線を、光
軸に平行にすると共に、被検面上で等速に走査させる為
の走査レンズ系と、前記レーザ出力手段と偏向手段との間に介設され、前記
原稿面で反射されて前記レーザ出力手段に向けて前記原
稿面への入射光路と同一の光路を戻ってきたレーザビー
ムを、前記光路から分離する為のビームスプリット手段
と、このビームスプリット手段で分離されたレーザビームを
受光する第１の受光手段とを備える事を特徴とする請求
項２に記載の画像読み取り・記録装置。
【請求項４】前記第１の受光手段は、１つの受光素子を
備える事を特徴とする請求項３に記載の画像読み取り・
記録装置。
【請求項５】前記偏向手段は、一方向に沿って回転する
ポリゴンミラーを備える事を特徴とする請求項３に記載
の画像読み取り・記録装置
【請求項６】前記走査レンズ系は、ｆθ性及びテレセン
トリック性を有するレンズ群から構成される事を特徴と
する請求項３に記載の画像読み取り・記録装置。
【請求項７】前記偏向手段により偏向されたレーザビー
ムの偏向範囲内に配設され、レーザビームを受光する第
２の受光手段を更に具備する事を特徴とする請求項３に
記載の画像読み取り・記録装置。
【請求項８】前記偏向手段により偏向されたレーザビー
ムの偏向範囲内であって、前記原稿面の走査範囲外に位
置して配設され、前記レーザビームを反射する第２の反
射ミラーと、この反射ミラーで反射されたレーザビーム項を受光する
第２の受光手段とを更に具備する事を特徴とする請求項
３に記載の画像読み取り・記録装置。
【請求項９】前記第２の受光手段は、これへのレーザビ
ームの入射に伴い、前記原稿面へのレーザビームの走査
開始位置を規定する検出信号を出力する事を特徴とする
請求項７または８に記載の画像読み取り・記録装置。
【請求項１０】前記受光素子に接続され、ここで受光し
た画像情報を記憶する画像記憶手段を更に具備する事を
特徴とする請求項４に記載の画像読み取り・記録装置。
【請求項１１】前記レーザ出力手段は、前記画像記憶手
段に記憶された画像情報に基づき変調されたレーザビー
ムを出力する事を特徴とする請求項１０に記載の画像読
み取り・記録装置。
【請求項１２】前記レーザ出力手段は、装置外部から伝
送されてきた画像情報に基づき変調されたレーザビーム
を出力する事を特徴とする請求項３に記載の画像読み取
り・記録装置。
【請求項１３】前記レーザ出力手段が変調されたレーザ
ビームを出力する際において、前記第１の反射ミラーは
記録位置に移動される事を特徴とする請求項１１または
１２に記載の画像読み取り・記録装置。
【請求項１４】前記第１の反射ミラーは、前記読み取り
位置と記録位置との間で、回動自在に支持されている事
を特徴とする請求項１に記載の画像読み取り・記録装
置。
【請求項１５】前記第１の反射ミラーは、ここに入射さ
れてきたレーザビームを全反射させる全反射ミラーであ
る事を特徴とする請求項１に記載の画像読み取り・記録
装置。
【請求項１６】前記第１の反射ミラーは、前記読み取り
位置において、これで反射されたレーザビームの光軸が
前記プラテンガラス上に載置された原稿の原稿面に対し
て垂直以外の所定角度となる様に設定されている事を特
徴とする請求項１に記載の画像読み取り・記録装置。
【請求項１７】画像読み取り手段は、前記原稿面からの
反射光を受光する第１の受光手段を備える事を特徴とす
る請求項１６に記載の画像読み取り・記録装置。
【請求項１８】前記第１の受光素子は、ラインセンサか
ら構成される事を特徴とする請求項１７に記載の画像読
み取り・記録装置。
【請求項１９】前記ラインセンサに接続され、ここで受
光した画像情報を記憶する画像記憶手段を更に具備する
事を特徴とする請求項１８に記載の画像読み取り・記録
装置。