JPH0722317B2 - 電子写真式リーダ・プリンタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は電子写真式リーダ・プリンタ、更に詳細には、
電子写真式プリンタにリーダを複合せしめるにあたり、
プリンタとリーダとで一部部品の兼用化を行ない、か
つ、印刷媒体及び読取媒体の走行手段において兼用化を
行なって装置の小型化、制御の容易化を企図した電子写
真式リーダ・プリンタに関する。

（従来の技術及びその問題点） 近年の電子写真式プリンタにおける光記録方式は、一般
に半導体レーザ、LED、液晶が主流になっている。そし
て、昨今、電子写真式プリンタ等の頁プリンタが普及す
ることにより、情報処理の効率化は書き込みのみではな
く、読み込みの効率化、特にグラフやイメージの読み込
みの効率化が要求されるようになり、ファイルメモリー
の低廉化、処理の高速化と相俟って、電子写真式等のプ
リンタと各種イメージリーダの複合化が急速に進んでい
る。

第３図及び第４図は、従来の電子写真式リーダ・プリン
タ（以下、単にリーダ・プリンタということがある）を
示す図面であって、第３図は従来のリーダ・プリンタの
要部斜視図、第４図はその媒体搬送路及び光路の説明図
を示す。図中、51はレーザ光を発生する書込せんようの
半導体レーザ、52は内蔵のモータによりポリゴンミラー
53を回転させてレーザ光を走査する光走査器、54はレー
ザ光のビーム径を補正して焦点を絞る結像レンズ、55は
レンズ光を反射するミラー、56は感光ドラム、57は印刷
媒体搬送路、58は印刷媒体搬送ローラ、59は読取媒体搬
送路、60は読取センサ、そして61は読取媒体搬送ローラ
を示す。そして、該電子写真式リーダ・プリンタは、52
〜58等よりなる従来の電子写真式プリンタ（図中、Ａで
示す）と59〜61等よりなる読取機構（図中、Ｂで示す）
よりなり、一般に書込機能と読取機能とを夫々事実上独
立したまま組合わせた構成になっていた。

しかし、従来のこの種電子写真式プリンタに使用される
半導体レーザ、LED、液晶等の発光器は、未だ大型で高
価であり、また、書込みにあたっての現像プロセスある
いは記録紙等の印刷媒体の走行機構の構造が複雑であ
り、走行の精度も高精度である必要があった。一方、イ
メージリーダにおいても読取センサー、とりわけライン
式の読取センサーは、未だ大型で高価であり、また、読
取媒体の走行機構の精度も高精度である必要があった。

従って、従来の電子写真式リーダ・プリンタは、かかる
電子写真式プリンタに各種イメージ・リーダを単に組合
わせた構成であるため、装置が大型化し、制御の複雑化
が避けられず、価格も高価格なものとならざるを得ず、
このことが電子写真式リーダ・プリンタの一層の普及を
図る上で支障となっていた。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、かかる実情にあって電子写真式リーダ・プリ
ンタの普及を促進すべく種々検討の結果、レーザ方式
は、LEDあるいは液晶方式がいずれも固体型でその発光
素点のスポット径あるいはその分解能（密度）が固定し
ているのに対し、一個の発光素点をスキャニングする方
式であって、ポリゴンミラー及び結像レンズを使用して
光点をスキャニングするための光路長を必要とするた
め、却ってその間を利用して多機能な装備を行なうこと
が可能である点に着目して、本発明を完成した。

即ち本願発明は、一個の書込用発光素子と一個の読取用
発光素子、又は単一の書込・読取用発光素子からなる発
光部と、発光部が出力する読取用出力光が読取媒体に照
射された際に、読取媒体から反射される反射光を入射す
る受光素子と、読取用出力光が読取媒体に照射される位
置に読取媒体を搬送する読取媒体走行手段と、発光部が
出力する書込用出力光が導かれ、印刷媒体に書込用出力
光の情報を書き込む書込手段と、書込手段による印刷媒
体への書き込み位置に印刷媒体を搬送する印刷媒体走行
手段と、読取用出力光、書込用出力光及び読取媒体から
反射される反射光を偏向させるポリゴンミラーと、読取
用出力光を読取媒体上に結像すると共に書込用出力光を
書込手段上に結像する結像レンズとを有し、 読取媒体走行手段と印刷媒体走行手段は、少なくとも読
取用手段光が読取媒体に照射される位置と書込手段によ
る印刷媒体への書き込み位置との間で読取媒体と印刷媒
体の搬送路とが同一の搬送路となるように兼用され、ポ
リゴンミラーと結像レンズは、読取用出力光が読取媒体
に至る光路、書込用出力光が書込手段に至る光路及び読
取媒体から反射される反射光が受光素子に至る反射光路
上に共用して介在するように設けられたことを特徴とす
る電子写真式リーダ・プリンタである。

（作用） 本発明の電子写真式リーダ・プリンタに使用されるポリ
ゴンミラー及び結像レンズは、書込用と読取用の照射光
路及び読取用の反射光路とに介在するように設けられて
いる。そして、読取媒体走行手段と印刷媒体走行手段
は、少なくとも読取用出力光が読取媒体に照射される位
置と書込手段による印刷媒体への書き込み位置との間で
読取媒体と印刷媒体の搬送路とが同一の搬送路となるよ
うに兼用されている。

また、所望により、書込用の発光素子を、読取用の発光
素子として兼用することができる。

（実施例） 以下、本発明を実施例を示す図面と共に説明する。

第１図は、本発明の電子写真式リーダ・プリンタの一実
施例を示す要部説明図であって、特に装置が書込動作状
態にある場合のものである。図中、１はレーザ光を発生
する半導体レーザ、２は所定の方向にレーザ光を屈折さ
せるプリズム、３は内蔵のモータによりポリゴンミラー
４を回転させてレーザ光を走査する光走査器、５はレー
ザ光のビーム径を補正して焦点を絞る結像レンズ、６は
図示しない駆動装置により回転可能な回転ミラー（図中
一点鎖線はこれを回転させて装置が読取動作状態にある
場合を示す）、７はレンズ光を反射する固定支持された
ミラー、８はイメージ情報を読み取るイメージセンサ、
９は光走査器３により走査されるレーザ光の位置を検知
するレーザ光位置検知器、10はレーザ光の照射により静
電潜像を形成する感光ドラム、30は感光ドラム10上の静
電潜像に付着したトナーを転写する印刷葉又は文字・記
号・イメージ等を記録した読取媒体である。（図中に
は、読取時の光路を２点鎖線で示した）。第１図に示す
本発明リーダ・プリンタは、電子写真式プリンタと読取
用のイメージセンサ８等を複合したものであって、従来
のリーダ・プリンタと異なり、ポリゴンミラー４及び結
像レンズ５（ｆθレンズともいう）は一組のみが使用さ
れ、これら光学用部品が書込用光路及び読取用光路の双
方において兼用されていると共に、読取媒体と印刷媒体
が一部同一の走行手段を走行する構成になっている。更
に、本実施例においては、これら部品の他に、書込用の
半導体レーザ１が読取用としても兼用され、通常少なく
とも二個の半導体レーザ等の発生素子が使用されるとこ
ろ、一個で済むようになっている。本発明に使用される
書込用あるいは読取用の発光素子としては、本実施例に
用いた半導体レーザの他に、例えばLED等を使用するこ
とができる。また、書込用と読取用の発光素子は、本実
施例の如く兼用することができるが、感光ドラムの感度
及び読取用のイメージセンサ等の受光素子の感度に合せ
て波長・光量を適合させるため、別個に設けてもよい。

第２図は、第１図に示す本発明リーダ・プリンタの媒体
搬送路及び光路の説明図であって、図中、11は読取媒体
あるいは印刷媒体を搬送する媒体搬送ローラ、12は読取
媒体あるいは印刷媒体の媒体搬送路を示す。

ポリゴンミラー４と結像レンズ５との兼用は、書込用光
路において、一の発光素子からポリゴンミラー及び結像
レンズを通過した光点が感光ドラムの一部に静電潜像を
形成し、並びに、読取用光路において、該発光素子と同
一又は別個の発光素子から前記と同一のポリゴンミラー
４及び前記と同一の結像レンズ５を通過した光点が、読
取媒体上の文字・記号・イメージ等にほぼ垂直に照射す
ることによりその濃淡、色調を反射させ、照射ルートと
一部同一の反射ルートを通り該発光素子の近傍にプリズ
ム２を介して設けられた読取用の受光素子へ入光するよ
うにポリゴンミラー４及び結像レンズ５を光路に組み込
むことにより行なわれる。

ポリゴンミラー４及び結像レンズ５を通過した光点の光
路は、回転ミラー６によって変えられるようになってい
る。即ち、第２図に示す如く、装置が書込動作状態にあ
るときは、回転ミラー６は光路を妨げないよう図中実線
で図示する位置にあり、結像レンズ５を通過した光点を
は、ミラー７に反射されて感光ドラム10の書込部13へと
達する。これに対し、装置が読取動作状態にあるとき
は、回転ミラー６は、例えば図中点Ａを中心として回転
し、破線で示す位置になり、結像レンズ５を通過した光
点の光路を屈折させ、屈折光（図中、２点鎖線で示す）
が読取用、印字用に少なくとも一部兼用されている媒体
搬送路にセットされた読取媒体にほぼ垂直に照射され
る。

また、媒体搬送ローラ等の媒体の走行手段の兼用は、少
なくとも、光点により書き込みあるいは読み取りが実際
に行なわれる機構部（以下、書込・読取部という）に媒
体が搬送される前後において行なわれる。第５図は、
「少なくとも一部兼用」の意義を図をもって例示したも
のであって、図中、14は書込・読取部を含むエンジン
部、15は印刷媒体カセット、16は読取媒体カセット、17
は印刷あるいは読取終了後の媒体を振り分けるためのブ
レード、18分離ローラ、19はスタッカを示す。第５図に
示す如くして、印刷媒体、読取媒体を交互に搬送路に供
給することによって媒体の走行手段の少なくとも一部に
おける兼用が可能となり、走行手段の簡略化、小型化が
可能となる。

第６図は、本発明リーダ・プリンタの構成を示すブロッ
ク図であって、図中、100は図示しない上位装置とデー
タの送受信を行ない、該上位装置から送信されたデータ
に基づいて、書込動作あるいは読取動作を後述する各部
に指示する主制御部、101は半導体レーザ１を駆動する
ための半導体レーザ駆動部、102は光走査器３を駆動す
るための光走査器駆動部、103はイメージセンサ８から
出力されるイメージ情報を増幅、A/D変換等の処理を行
なうイメージ情報処理部を示す。また、図中、矢印は
光路を、→は電気信号路を示す。

次に、この第６図及び前記第１図、第２図を参照して、
本発明リーダ・プリンタの書込動作について詳細に説明
する。

図示しない上位位置から主制御部100に書込動作を指示
する信号と印字・画像情報とが送信されると、主制御部
100は光走査器駆動部102に第１の制御信号を出力すると
共に、半導体レーザ駆動部101に第２の制御信号を出力
する。この第１の制御信号を入力した光走査器駆動部10
2は、光走査器３に第１の駆動信号を出力して光走査器
３のモータ（図示せず）を駆動させてポリゴンミラー４
を回転させる。一方、第２の制御信号を入力した半導体
レーザ駆動部101は、半導体レーザ１に第２の駆動信号
を出力して半導体レーザ１からレーザ光を発生させる。
この時、第２の駆動信号は印字、画像情報に基づいたス
イッチング信号となっており、半導体レーザ１はこの印
字・画像情報に基づいてオン／オフを繰り返すことにな
る。半導体レーザ１で発生したレーザ光は、プリズム２
を透過して光走査器３のポリゴンミラー４に照射され
る。この時、光走査器３のポリゴンミラー４は上記の如
くして回転しており、レーザ光の入力角がこの回転に伴
って変化するため、照射したレーザ光を左右に振りなが
ら反射することができる。こによって、感光ドラム10上
の記録範囲を走査することが可能となる。光走査器３の
ポリゴンミラー４で反射したレーザ光は、結像レンズ５
に入射され、この結像レンズ５により焦点が絞られてス
ポット状のレーザ光となり、ミラー７に照射される。こ
のとき、回転ミラー６は、第２図に実線で示す状態にあ
る。このミラー７に入射したスポット状のレーザ光は、
感光ドラム10上に反射して、感光ドラム10上に静電潜像
を形成する。感光ドラム10は、光走査器３の走査に同期
して回転している。この回転中に、公知技術である電子
写真式によって感光ドラム10上の静電潜像にトナーが付
着されてトナー像が形成される。このトナー像が印刷媒
体30に転写され剥離しないように定着が行なわれて書込
動作が完了する。そして、静電潜像が転写された印刷媒
体30は、媒体搬送ローラ11によって媒体搬送路12中を搬
送される。

次に、本発明リーダ・プリンタの読取動作について詳細
に説明する。

図示しない上位装置から主制御部100に読取動作を指示
する信号が出力されると、主制御部100は光走査器駆動
部102に第１の制御信号を出力すると共に、半導体レー
ザ駆動部101に第２の制御信号を出力する。第１の制御
信号を入力した光走査器駆動部102は、光走査器３に第
１の駆動信号を出力して光走査器３のモータ（図示せ
ず）を駆動させてポリゴンミラー４を回転させる。第２
の制御信号を入力した半導体レーザ駆動部101は、半導
体レーザ１に第２の駆動信号を出力して半導体レーザ１
からレーザ光を発生させる。半導体レーザ１で発生した
レーザ光は、プリズム２を透過して光走査器３のポリゴ
ンミラー４に照射される。このポリゴンミラー４に照射
されたレーザ光は、反射して結像レンズ５に入射され
る。結像レンズ５に入射したレーザ光は、焦点が絞られ
てスポット状となり、回転ミラー６（第２図の破線状態
になっている）に照射される。この回転ミラー６に照射
されたレーザ光は、反射して媒体搬送路12中を搬送する
読取媒体30に対してほぼ垂直に照射される。

従って、読取媒体30に対してほぼ垂直に照射されたレー
ザ光は、上記した照射ルートとほぼ同一のルートを通る
ように反射される。つまり、読取媒体30に当たって反射
したレーザ光（以下、反射光と称す）は、再び回転ミラ
ー６に反射して結像レンズ５を透過し、光走査器３のポ
リゴンミラー４で反射されてプリズム２に入射される。
このプリズム２に入射した反射光は、屈折してイメージ
センサ８に入射される。尚、プリズム２に入射したレー
ザ光の屈折方向を第７図に示した。イメージセンサ８で
は、入射した反射光からイメージ情報を読み取り、この
イメージ情報をイメージ情報処理部103に出力する。イ
メージ情報処理部103では入力したイメージ情報を増
幅、A/D変換等の処理を行なって主制御部100に出力す
る。主制御部100は、入力した該イメージ情報を図示し
ない上位装置に出力し、上位装置ではこのイメージ情報
の認識が行なわれ、読取動作が完了する。

尚、レーザ光位置検知器９は、光走査器３によって走査
されるレーザ光の位置を検知して主制御部100に検知信
号を出力し、主制御部100が、この検知信号に基づいて
書き込みのタイミングや読み取りのタイミングを制御す
る目的で使用される。

第８図は、本発明リーダ・プリンタの他の実施例を示す
要部斜視図であって、図中、20は読取専用の半導体レー
ザ、21は書込専用の半導体レーザ、22は固定支持された
ミラーを示す。また、第９図は、同実施例における媒体
搬送路及び光路の説明図を示す。第８図及び第９図に示
す如く、この実施例は、第１図に示した前記実施例と比
べて、書込用と読取用の発光素子を別々に分けて専用の
ものとなし、かつ、回転ミラー６を固定支持されたミラ
ー22に代えて、２つの発光素子からの光路が重ならない
ようになっている。その結果、回転ミラー６を駆動する
のに必要であった駆動部が不要となり、機構を一層簡略
化することができる。更に、書込用と読取用の発光素子
を別々に設けるようにしたので、これらの波長・光量を
感光ドラム10又は読取用の受光素子の感度に適合したも
のとすることができる。

本発明リーダ・プリンタの如き光記録方式、特にレーザ
方式による光記録方式では、ポリゴンミラー４及び結像
レンズ５を使用してスキャニングするための光路長を必
要とする。このため、却って、その間にミラー等で光束
を反射させて光路を変えたり、必要な箇所に焦点を結ん
だり、光路の組合わせにより多機能な運用を図ることが
できる。即ち、反射ミラー、プリズム等によって、書込
用あるいは読取用光路を装置の媒体搬送路等の走行系に
合せて柔軟に配置・設定することができる。従って、本
発明リーダ・プリンタの構成は、上記した実施例に限定
されるものではない。

（発明の効果） 本発明リーダ・プリンタは、叙上の如く、読取動作時並
びに書込動作時共に同一のポリゴンミラーと結像レンズ
をその光路中に介在せしめると共に、ミラー等により光
束を反射させて光路を変えたり、必要な個所に焦点を結
ぶようにして印刷媒体及び読取媒体の搬送路を少なくと
も一部同一にできるようにしたので、本発明によれば、
装置の小型化、更に、媒体搬送路が１つで済むので低価
格化が可能となり、リーダ・プリンタの一層の普及を図
ることができ、読取媒体への照射光路と読取媒体からの
反射光路を一部同一とすることで、読取媒体に照射した
光を最も効率良く反射させることができる。従って最も
効率良く反射された反射光を受光素子に入射させること
ができるので、精度の良い読取りを可能にすることがで
きる。

更に、ポリゴンミラー及び結像レンズを使用した本発明
に係るスキャニング方式は、発光・受光とも信号の送受
信がシリアルであるため、本発明リーダ・プリンタは制
御が容易であり、駆動機構、電力面でも簡便、小型化す
ることができる。

また、書き込み、読み取り共に光点によるスキャニング
方式であるため、柔軟にその速度及び分解能（密度）を
選択、設定することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す要部斜視図、第２図は
同実施例の媒体搬送路及び光路の説明図、第３図は従来
のリーダ・プリンタの要部斜視図、第４図は同リーダ・
プリンタの媒体搬送路及び光路の説明図、第５図は媒体
の走行手段の兼用の一態様を示す図面、第６図は本発明
リーダ・プリンタの構成を示すブロック図、第７図は光
路中に介在するプリズムに入射したレーザ光の光路説明
図、第８図は本発明の他の実施例を示す要部斜視図、第
９図は同実施例の媒体搬送路及び光路の説明図を示す。 １、20、21…発光素子（半導体レーザ）、２…プリズ
ム、３…光走査器、４…ポリゴンミラー、５…結像レン
ズ、６…回転ミラー、７、22…ミラー、８…イメージセ
ンサ、10…感光ドラム、11…媒体搬送ローラ、12…媒体
搬送路、30…印刷媒体（又は読取媒体）。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一個の書込用発光素子と一個の読取用発光
   素子、又は単一の書込・読取用発光素子からなる発光部
   と、 前記発光部が出力する読取用出力光が読取媒体に照射さ
   れた際に、該読取媒体から反射された反射光を入射する
   受光素子と、 前記読取用出力光が前記読取媒体に照射される位置に該
   読取媒体を搬送する読取媒体走行手段と、 前記発光部が出力する書込用出力光が導かれ、印刷媒体
   に該書込用出力光の情報を書き込む書込手段と、 前記書込手段による前記印刷媒体への書き込み位置に該
   印刷媒体を搬送する印刷媒体走行手段と、 前記読取用出力光、前記書込用出力光及び前記読取媒体
   から反射される反射光を偏向させるポリゴンミラーと、 前記読取用出力光を前記読取媒体上に結像すると共に前
   記書込用出力光を前記書込手段上に結像する結像レンズ
   とを有し、 前記読取媒体走行手段と前記印刷媒体走行手段は、少な
   くとも前記読取用出力光が前記読取媒体に照射される位
   置と前記書込手段による前記印刷媒体への書き込み位置
   との間で該読取媒体と該印刷媒体の搬送路とが同一の搬
   送路となるように兼用され、 前記ポリゴンミラーと前記結像レンズは、前記読取用出
   力光が前記読取媒体に至る光路、前記書込用出力光が前
   記書込手段に至る光路及び該読取媒体から反射される反
   射光が前記受光素子に至る反射光路上に共用して介在す
   るように設けられたことを特徴とする電子写真式リーダ
   ・プリンタ。
2. 【請求項２】前記ポリゴンミラーと前記結像レンズの共
   用が、書込用光路において、前記発光部から該ポリゴン
   ミラー及び該結像レンズを通過した書込用出力光が導か
   れ、前記印刷媒体に該書込用出力光の情報を書き込む感
   光ドラムの一部に静電潜像を形成し、並びに、読取用光
   路において、前記発光部から前記と同一のポリゴンミラ
   ー及び前記と同一の結像レンズを通過した読取用出力光
   が、前記読取媒体上の文字・記号・イメージ等にほぼ垂
   直に照射することによりその濃淡、色調を反射させ、照
   射光路と一部同一の反射光路を通り該発光部の近傍にプ
   リズムを介して設けられた読取用の前記受光素子へ入射
   するように該ポリゴンミラー及び該結像レンズを前記各
   光路に組込むことにより行なわれていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の電子写真式リーダ・プリ
   ンタ。