JPH10133459A - 複写装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 読み取り用と記録用に共通の光源を用いる場
合でも、副走査方向への走査・露光時における光路長を
変化させることのない複写装置を提供すること。 【解決手段】 感光体として感光体ベルト２０を用い、
読み取り用レーザと記録用レーザを照射可能なレーザス
キャナユニット３０を、原稿台３及び感光体ベルト２０
の間に平行に設け、レーザスキャナユニット３０内に備
えられたレーザ光源からの原稿までの光路長及び感光体
ベルト２０の感光面までの光路長を常に一定としつつ、
主走査方向及び副走査方向の読み取りと記録を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ等の光源に
より原稿及び感光体の走査を行う走査光学装置を備えた
電子写真プロセスにより画像を記録する複写装置の技術
分野に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、光導電性物質を材料とした感光体
に画像信号に応じて変調されたレーザ光を照射して静電
潜像の形で画像を記録し、トナーを用紙に転写して画像
を顕像化する装置として、レーザコピー装置がある。こ
のレーザコピー装置は、イメージリーダ部とレーザプリ
ンタ部とを備えているが、近年においては、イメージリ
ーダ部とレーザプリンタ部とを共通の光学系で構成し
て、画像の読み取りと記録とを１つの装置で実現すると
共に、装置の小型化と低コスト化とを実現し、更には画
像読み取り精度を画像記録精度に束縛されずに高めるこ
とのできる走査光学装置を備えたものがある。

【０００３】このような走査光学装置を備えたレーザコ
ピー装置においては、感光体上を走査するスポット径と
原稿を走査するスポット径とが同一となり、記録時と読
み取り時の精度が全く等しく、装置の合わせ込みが不要
であるという特徴を有する。更には、画像の読み取り用
の光源を記録用の光源とは別にして使用しているため、
感光体の分光感度に関係なく読み取り用光源の波長を選
択することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来のコピー装置においては、原稿台及び光源を固定した
装置構成となっている場合には、副走査方向の走査の際
に光路長が変わるため、原稿台及び感光体に対して光路
長を一定とするような構成が必要となる。例えば、従来
は反射ミラーを移動させる等の構成が採用されている
が、この手法では光学系の構成及び制御が複雑なものと
なるという問題があった。

【０００５】そこで、本発明は、前記問題点を解決し、
読み取り用と記録用に共通の光源を用いる場合でも、副
走査方向への走査・露光時における光路長を変化させる
ことのない複写装置を提供することを課題としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の複写装
置は、前記課題を解決するために、原稿を載置する原稿
台と、該原稿台と略平行な感光面を有し原稿画像に応じ
た潜像を形成するための感光体と、少なくとも、波長の
異なる複数の光を照射する光源と、前記光源からの光束
を合成して同一光路上を進ませる光路合成手段と、該光
路合成手段によって合成された光束を偏向走査するため
の偏向器と、該偏向器によって偏向走査された光束を集
光する集光手段と、該集光手段により集光された光束を
波長に応じて反射もしくは透過させ、一方は前記感光体
に潜像を形成するべく入射させ、他方は前記原稿台に載
置された原稿に入射させるための光路分離手段とを備え
た走査光学装置と、前記原稿からの散乱光を受光して前
記原稿上の画像情報を読み取るための受光手段と、前記
散乱光を得るために前記原稿に対する前記光源の照射を
制御すると共に、該受光手段からの画像情報に基づいて
前記光源の照射を制御し、前記感光体の感光面を前記原
稿画像に応じて露光させる光源制御手段とを備え、前記
走査光学装置は、前記原稿台と前記感光体の間にて前記
原稿台または前記感光体の感光面に略平行な副走査方向
へ平行移動自在に設けられていることを特徴とする。

【０００７】請求項１に記載の複写装置によれば、走査
光学装置の光源から照射された波長の異なる複数の光束
は、光路合成手段によって同一光路上を進み、偏向器に
より偏向走査され、集光手段により集光されて光路分離
手段に至る。そして、該光路分離手段により、波長に応
じて反射もしくは透過させられ、一方は感光体に入射さ
れ、他方は原稿台に載置された原稿に入射される。これ
により、原稿台上の原稿は一次元的に走査され、同時に
感光体上には一次元的な露光が行われて原稿画像に応じ
た潜像が形成されることになる。しかも、前記原稿への
入射は光源制御手段により所定の散乱光が得られるよう
に制御されると共に、この散乱光を受光する受光手段か
らの画像情報に基づいて感光体への入射も前記光源制御
手段により制御されるため、更には原稿へ入射されるス
ポット径と感光体に入射されるスポット径は等しいた
め、前記感光体の感光面には原稿画像に応じた一次元的
な露光が高精度に行われる。更に、前記走査光学装置
は、前記原稿台と前記感光体の間に設けられており、前
記原稿台と前記感光体の感光面に略平行な副走査方向へ
平行移動自在に設けられているため、前記と同様に二次
元的な原稿の走査と感光面の露光が上述のようにスポッ
ト径の等しい光束により高精度に行われることになる。

【０００８】請求項２に記載の複写装置は、前記請求項
１に記載の複写装置において、前記感光体は、無端移動
自在に設けられたベルト状感光体であることを特徴とす
る。請求項２に記載の複写装置によれば、無端移動自在
に設けられたベルト状感光体の感光面を、前記原稿台及
び前記走査光学装置の移動方向に対して平行となるよう
に設けることにより、上述のように前記走査光学装置を
平行移動させることにより、高精度な露光が行われ、高
精度な画像形成が行われることになる。

【０００９】請求項３に記載の複写装置は、前記請求項
１または請求項２に記載の複写装置において、前記受光
手段は、前記走査光学装置と一体に設けられていること
を特徴とする。

【００１０】請求項３に記載の複写装置によれば、前記
受光手段を前記走査光学装置と一体に設け、上述のよう
に平行移動させることにより、スポット径の変化しない
読み取り用の光束は、前記受光手段により高精度に読み
取られることになる。

【００１１】請求項４に記載の複写装置は、前記請求項
１または請求項２に記載の複写装置において、前記受光
手段として、複数の光電変換素子を設けたことを特徴と
する。

【００１２】請求項４に記載の複写装置によれば、スポ
ット径の変化しない読み取り用の光束は、複数の光電変
換素子により精度良く読み取られることになる。請求項
５に記載の複写装置は、前記請求項１乃至請求項４のい
ずれかに記載の複写装置において、前記光源が、指向性
を持って光束を放射するレーザであることを特徴とす
る。

【００１３】請求項５に記載の複写装置によれば、前記
光源が、指向性を持って光束を放射するレーザなので、
結像効率の向上と像面上のスポット径を微小化し、この
スポット径は上述のように原稿面において、また感光面
において等しく、主走査方向及び副走査方向において変
化しないため、精度の良い走査及び露光が行われる。

【００１４】請求項６に記載の複写装置は、前記請求項
１乃至請求項５に記載の複写装置において、前記光路分
離手段として、入射する光束の波長に応じて反射率の異
なるダイクロイックミラーを配置したことを特徴とす
る。

【００１５】請求項６に記載の複写装置によれば、前記
光路分離手段として、入射する光束の波長に応じて反射
率の異なるダイクロイックミラーを配置したので、波長
の異なる少なくとも２個の光源から放射される光束を感
光体もしくは原稿に向かう光路に効率良く分離してい
る。従って、読み取り用の光束と書き込み用の光束は一
つの走査光学装置から良好に照射されることになり、当
該走査光学装置を上述のように平行移動させて主走査方
向及び副走査方向において良好に走査及び露光が行われ
る。

【００１６】請求項７に記載の複写装置は、前記請求項
１乃至請求項６に記載の複写装置において、前記光路合
成手段として、波長に応じて反射率の異なるダイクロイ
ックミラーを配置したことを特徴とする。

【００１７】請求項７に記載の複写装置によれば、前記
光路合成手段として、波長に応じて反射率の異なるダイ
クロイックミラーを配置したので、２個以上の光源から
の光束を偏向器に入射する手前で１つの光束に効率良く
合成している。従って、読み取り用の光束と書き込み用
の光束は一つの走査光学装置から良好に照射されること
になり、当該走査光学装置を上述のように平行移動させ
て主走査方向及び副走査方向において良好に走査及び露
光が行われる。

【００１８】請求項８に記載の複写装置は、前記請求項
７に記載の複写装置において、前記光路合成手段として
のダイクロイックミラーで反射される波長が前記光路分
離手段としてのダイクロイックミラーにおいても反射さ
れることを特徴とする。

【００１９】請求項８に記載の複写装置によれば、前記
光路合成手段としてのダイクロイックミラーで反射され
る波長が前記光路分離手段としてのダイクロイックミラ
ーにおいても反射されるので、波長の異なる２個以上の
光源からの光束のうち、光路合成手段で反射された波長
の光束が前記光路分離手段でも反射される。従って、読
み取り用の光束と書き込み用の光束は一つの走査光学装
置から良好に照射されることになり、当該走査光学装置
を上述のように平行移動させて主走査方向及び副走査方
向において良好に走査及び露光が行われる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面の図１乃至図７に基づいて説明する。図１におい
て、本発明の実施の一形態である複写装置としてのレー
ザコピー装置１は、本体ケース２と、画像形成のための
記録媒体の一例としての用紙Ｐを給紙するフィーダユニ
ット１０と、画像形成のための帯電、露光、現像、転
写、回収等の工程が順次行われる感光体の一例としての
感光体ベルト２０と、感光体ベルト２０から用紙Ｐに転
写された転写画像を用紙Ｐに定着させるための定着ユニ
ット７０と、画像が定着された用紙Ｐを搬送路ＰＰに沿
って排出するための排紙トレイ７６とを備えて構成され
ている。

【００２１】レーザコピー装置１はまた、感光体ベルト
２０を回動するための図示しない駆動手段を備えてお
り、該駆動手段により回動される感光体ベルト２０の周
囲に沿って順に、原稿画像を走査して読み取ると共に、
感光体ベルト２０上に静電潜像を形成するための走査光
学装置の一例としてのレーザスキャナユニット３０と、
該感光体ベルト２０上に形成された静電潜像を現像剤の
一例としてのトナーにより現像するための現像ローラ５
８Ａを有する現像手段の一例としての現像ユニット５８
と、感光体ベルト２０上に現像されたトナー画像を用紙
Ｐに転写する転写手段の一例としての転写ローラ６０
と、転写ローラ６０による転写の後に感光体ベルト２０
に残留した残留トナーを取り除くためのクリーニングロ
ーラ５６と、転写後の感光体ベルト２０に残された残留
電位を除去するための除電ランプ５５と、感光体ベルト
２０を静電潜像形成可能に帯電させるための帯電器５４
とを備えて構成されている。

【００２２】次に、前記レーザコピー装置１を構成する
各構成要素について夫々詳細に説明する。図１におい
て、フィーダユニット１０は、本体ケース２の下部に配
置され、用紙Ｐと略同様の幅寸法を有する用紙押圧板１
１を備える。用紙押圧板１１は、上下方向に揺動可能に
支持されており、該用紙押圧板１１の前端部及び後端部
に設けられた圧縮バネ１２により、上側に弾性付勢され
る。また、用紙押圧板１１の上方には、左右方向に延び
る給紙ローラ１３が、回転自在に枢支されており、該給
紙ローラ１３は、駆動系（図示せず）により、所定の給
紙タイミングで回転駆動されるように構成されている。
フィーダユニット１０はまた、前記用紙押圧板１１上に
定形カット紙からなる用紙Ｐを複数枚収容可能とするよ
うに、用紙ガイド１４を備えており、前記給紙ローラ１
３の回転により、前記用紙ガイド１４に支持された用紙
Ｐのうち、上側の用紙Ｐから１枚ずつ給紙されるように
構成されている。なお、用紙Ｐの重送を防止するため
に、給紙ローラ１３の下側に圧縮バネにより給紙ローラ
１３に弾性付勢させた分離部材を備えるようにしても良
い。また、以上のような給紙ローラ１３よりも搬送方向
下流側には、給紙された用紙Ｐの先端を揃える一対のレ
ジストローラ１５，１６が回転可能に夫々枢支されてい
る。

【００２３】図１において、感光体ベルト２０は、正帯
電性の材料からなる感光体がベルト状に構成されてお
り、例えば、正帯電性のポリカーボネイトを主成分とす
る有機感光体からなる。より具体的には、感光体ベルト
２０は、例えば、ポリエステルシートフィルム上にアル
ミ蒸着して導電層とし、該導電層上に、光導電性樹脂を
分散させた所定厚さ（例えば、約２０μｍ）の光導電層
感光層を蒸着または塗布してエンドレス形状としたもの
で、回転自在に枢支されたローラ２１，２２間に張架さ
れている。また、感光体ベルト２０の導電層は、感光体
ベルト２０の側縁部において露出されており、当該露出
部上に導電塗料を塗布して電極とし、導電ブラシ（図示
せず）を介して外部に接地されている。即ち、感光体ベ
ルト２０上に形成されたプラス極性（正帯電）の静電潜
像に対して、プラス極性に帯電したトナーを反転現像方
式で現像するように構成されている。なお、感光体ベル
ト２０は、駆動手段（図示せず）により、側面視で反時
計回りに回転駆動されるように構成されている。

【００２４】図１において、本実施形態の走査光学装置
を構成するレーザスキャナユニット３０は、感光体ベル
ト２０の上側に配設されており、図２に示すように、レ
ーザスキャナユニット３０のスキャナフレーム３１に
は、画像記録のために用いられる光源である半導体レー
ザ３３と、半導体レーザ３３より放射される光束を略平
行とするコリメートレンズ３４と、平行となった光束の
スポット径を所定の大きさに絞るための絞り３５とを一
体としたレーザユニット３２が取り付けられている。ま
た、半導体レーザ３３より放射される光束の光路上に
は、一方向のみ収束する効果を持つ円筒レンズ３６が設
けられている。この円筒レンズ３６の焦点位置には、偏
向器としての正六角形状のポリゴンミラー３７が正六角
形の中心を軸として一定速度にて回転可能となるように
設けられており、その反射面にて反射された光束は主走
査方向に等角速度にて走査される。

【００２５】ポリゴンミラー３７にて反射された光束の
光路上には、光束を前記感光体ベルト２０に集光する集
光手段としての集光レンズ４０が設けられている。集光
レンズ４０は２枚のレンズから成り、偏向走査された光
束を感光体ベルト２０上に微小スポットで照射するよう
集光すると共に、ポリゴンミラー３７により一定角速度
で偏向走査される光束を感光体ベルト２０上で線速度一
定の直線走査に変換するｆθ特定を有している。

【００２６】一方、スキャナフレーム３１の別の部位に
は、画像読み取りのために用いられる光源としての半導
体レーザ４２と、半導体レーザ４２より放射される光束
を略平行とするコリメートレンズ４３と、平行となった
光束のスポット径を所定の大きさに絞るための絞り４４
とを一定としたレーザユニット４１が取り付けられてい
る。そして、この読み取り用の半導体レーザ４２により
放射される光束と、前記記録用の半導体レーザ３３によ
り放射される光束とが交差する点には、光路合成手段と
してのダイクロイックミラー４５が配置されている。

【００２７】このダイクロイックミラー４５は、半導体
レーザ３３が有する波長の光束を透過すると共に、半導
体レーザ４２が有する波長の光束を反射するという特性
を持っている。そして、この形態においては、半導体レ
ーザ３３による光束と半導体レーザ４２による光束と
は、９０゜の角度を有しているので、半導体レーザ４２
による光束をダイクロイックミラー４５に対して４５゜
の入射角で入射させることにより、ダイクロイックミラ
ー４５を介した後の両レーザの光束は合成されて、同じ
光路を進行する。

【００２８】また、集光レンズ４０と感光体ベルト２０
との間には、図２及び図３に示すように、上述したダイ
クロイックミラー４５と同じ特性を有する光路分離手段
としてのダイクロイックミラー４６と、このダイクロイ
ックミラー４６を透過した半導体レーザ３３より放射さ
れた光束を感光体ベルト２０の方向（図１におけるレー
ザスキャナユニット３０の下方）へ反射して、光束を感
光体ベルト２０へ導くための反射ミラー４７が設けられ
ている。

【００２９】更に、図１及び図３に示すように、レーザ
スキャナユニット３０の上方には、画像の記録されてい
る原稿４を載置するガラスからなる原稿台３が設けられ
ている。そして、原稿台３を挟んで原稿４と相対する位
置には、原稿４により散乱反射された光束を検出するた
めの光検出用レンズ４８及び周知の光電変換素子である
フォトダイオード４９からなる受光手段としての光検出
器４９が、光束の走査方向と平行な方向に夫々３個ずつ
等間隔にて配設されている（図４参照）。なお、この光
検出器４９は、３個に限定されるものではなく、更に多
数（例えば７個）とすることもできる。こうしていけ
ば、光検出器４９の感度のムラを低減することができ
る。また、原稿台３の位置、つまり原稿４の載置面は、
集光レンズ４０の焦点位置と一致するようになってお
り、また、感光体ベルト２０の位置と光学的に共役な位
置となるため、感光体ベルト２０上を走査する光束のス
ポット径と原稿４上を走査するスポット径とが等しくな
る。従って、原稿記録時の精度と画像読み取り時との精
度が等しくなり、原稿９上の画像を忠実に感光体ベルト
２０上へ再現することができる。

【００３０】そして、原稿４に照射される光束は、半導
体レーザ４２より放射されてダイクロイックミラー４６
にて反射された光束である。つまり、半導体レーザ３３
より放射された光束と半導体レーザ４２より発せられた
光束とは、ダイクロイックミラー４５にて合成されて同
一の光路を進行し、ダイクロイックミラー４６にて分離
されて、半導体レーザ３３より放射された光束のみが感
光体ベルト２０を照射し、半導体レーザ４２より放射さ
れた光束のみが原稿４を照射するのである。

【００３１】また、スキャナフレーム３１内の感光体ベ
ルト２０への照射範囲外に相当する位置には、半導体レ
ーザ３３より放射される記録用の光束を反射するＢＤミ
ラー５１と、そのＢＤミラー５１で反射された光束を検
出して水平同期信号とするためのＢＤセンサ５２とが設
けられている。

【００３２】更に、図１に示すように、レーザスキャナ
ユニット３０は、スキャナガイド５３上を矢印に示す副
走査方向に往復移動可能に支持されており、副走査方向
の原稿３の読み取りと感光体ベルト２０への露光を行う
ようになっている。

【００３３】次に、前記レーザスキャナユニット３０の
下部には、帯電器５４及び除電ランプ５５が備えられて
おり、前記レーザスキャナユニット３０と帯電器５４及
び除電ランプ５５は、一体となって図１に矢印で示す副
走査方向に移動するように構成されている。従って、本
実施形態のレーザコピー装置１においては、原稿４の走
査と同時に感光体ベルト２０の帯電・露光が行われるよ
うになっている。

【００３４】帯電器５４は、例えば、タングステンなど
からなる帯電用ワイヤからコロナ放電を発生させる正帯
電用のスコロトロン型の帯電器から構成されている。本
実施の形態では、クリーナーレス方式を採るが、帯電器
５４は感光体ベルト２０に対して非接触に対向配置され
ており、感光体ベルト２０上の残留トナーが帯電器５４
に付着しないように構成されている。

【００３５】除電ランプ５５は、例えば、ＬＥＤ（レー
ザ発光ダイオード）、ＥＬ（Electro Luminescence) 、
蛍光灯などの光源を備えて構成されており、転写後に感
光体ベルト２０に残留する電荷を光を照射することによ
り、除去（除電）する。これにより、残留する電荷が次
回の静電潜像に影響を与え、最終的に用紙Ｐに形成され
た画像に現われる事態を防ぐことができる。

【００３６】次に、感光体ベルト２０を支持するローラ
２２側に配置されたクリーニングローラ５６は、感光体
ベルト２０の表面に当接しながら回転駆動されるように
なっており、転写ローラ６０による転写の後に感光体ベ
ルト２０に残留した残留トナーを取り除くものである。

【００３７】具体的には、クリーニングランプ５７でト
ナーの感光体ベルト２０に対する付着力を弱め、このト
ナーをファーブラシからなるクリーニングローラ５６で
掻き取る構成となっている。

【００３８】一方、このクリーニングローラ５６が設け
られた側とは反対側のローラ２１の近傍には、現像ロー
ラ５８Ａを備えた現像ユニット５８が設けられている。
該現像ローラ５８Ａには、現像用の電圧を供給するため
の電源（図示せず）が接続されており、この現像用の電
圧を現像ローラ５８Ａの動作時に供給するようにコント
ローラ（図示せず）により制御される。

【００３９】また、現像ユニット５８は、トナーを収容
するトナーボックス５９を備えている。トナーボックス
５９は、電気絶縁性を有する正帯電性のトナーを収容
し、トナーボックス５９に形成されたトナー供給口を介
して前記現像ローラ５８Ａにトナーを供給するようにな
っている。

【００４０】現像ローラ５８Ａは、感光体ベルト２０と
接触することにより、現像位置においてニップ部を構成
し、更に、シリコンゴムやウレタンゴムなどからなる導
電性のリジッドなローラである。本実施形態では例え
ば、正帯電性のトナー及び正帯電性のポリカーボネイト
を主成分とする有機感光体層を有する感光体ベルト２０
を用いているので、ウレタンゴムが現像ローラ５８Ａの
材料とされる。

【００４１】次に、以上のような現像ローラ５８Ａと感
光体ベルト２０との当接部よりも、該感光体ベルト２０
の移動方向下流側には、転写ローラ６０が設けられてい
る。転写ローラ６０は、感光体ベルト２０の下側に接す
るように設けられ回転自在に枢支され、シリコンゴムや
ウレタンゴムなどからなる導電性を有する発泡弾性体か
ら構成されている。

【００４２】そして、前記転写ローラ６０の側方には、
帯電器５４と同様に、例えばタングステンなどからなる
帯電用ワイヤからコロナ放電を発生させる正帯電用のス
コロトロン型の分離帯電器６１が設けられている。

【００４３】前記分離帯電器６１の前方には、分離され
た用紙Ｐを搬送するための搬送ベルト６２が設けられて
おり、分離帯電器６１により分離された用紙Ｐを次に説
明する定着ユニット７０へと搬送する。

【００４４】定着ユニット７０は、周知のハロゲンラン
プを内蔵した加熱用ローラ７１と押圧ローラ７２とから
なり、用紙Ｐの上面に転写されたトナー画像が加熱され
つつ押圧されて用紙Ｐに定着される。

【００４５】そして、前記定着ユニット７０よりも用紙
Ｐの搬送方向下流側には、用紙搬送用の一対の搬送ロー
ラ７５と、排紙トレイ７６とが設けられており、定着ユ
ニット７０から排出される用紙Ｐをコピー装置外部へ案
内して載置させるようになっている。

【００４６】本実施形態によれば、図１に示すように、
給紙ローラ１３、感光体ベルト２０、転写ローラ６０、
定着ユニット７０及び排紙トレイ７６は、点線で示す搬
送経路ＰＰに沿ってフィーダユニット１０から給紙され
た用紙Ｐを搬送するように構成されている。

【００４７】本実施形態におけるトナーは、正帯電性の
ものであり、例えば、粉砕トナーまたは真球形状に近い
スチレンアクリルなどからなる重合トナーからなる非磁
性一成分トナーであり、素トナーと素トナーに添加され
た外添剤（流動性付与剤）としてのシリカとを含んで構
成されている。この結果、トナーの大部分は、現像ロー
ラ５８Ａ、感光体ベルト２０等により擦られてプラス
（正）極性に帯電する。そして、微量ながら、トナー
は、マイナス（負）極性に帯電して逆極性トナーとな
る。

【００４８】次に、以上のように構成されたレーザコピ
ー装置１の動作について、図１乃至図６を用いて説明す
る。まず、レーザスキャナユニット３０に備えられた画
像読み取り用の光源である半導体レーザ４２より指向性
を持って放射された読み取り用の光束は、コリメートレ
ンズ４３を通り略平行光となり、絞り４４によって所望
の大きさの光束となり、ダイクロイックミラー４５に入
射する。ダイクロイックミラー４５は、この読み取り用
の光束を反射して、上述した半導体レーザ３３より放射
された記録用の光束と同一の光路に合成している。その
後、読み取り用光束は、記録用光束と同様にポリゴンミ
ラー３７で反射偏向されダイクロイックミラー４６に入
射する。読み取り用光束はダイクロイックミラー４６に
て反射されて原稿台３上の原稿４に向かって照射され
る。

【００４９】そして、ポリゴンミラー３７が回転するの
に伴って光束は原稿４を一次元的に走査するが、レーザ
スキャナユニット３０は図１に示す矢印の方向に移動し
ているため、読み取り用光束は原稿４をラスタ走査とし
て二次元的に照射している。原稿４に照射された光束
は、原稿４により散乱反射され、光検出用レンズ４８で
光検出器４９に集光されている。ここで、原稿４に形成
されている画像がインクや染料で書かれている場合、人
間の目には黒色として認識されるものの、赤外光を照射
したときには、画像の部分も反射されて白色として検出
されることがあるる。つまり、原稿４は、可視光により
読み取られることが望ましく、従って、読み取り用光源
である半導体レーザ４２の波長は４００ｎｍ〜７００ｎ
ｍであることが要求される。一方、記録用光源である半
導体レーザ３３は可視光である必要はなく、一般的な感
光体ベルト２０の分光感度とコストの点を鑑みて近赤外
光である７８０ｎｍの波長を用いるのが良い。

【００５０】図４は、走査方向と平行な方向に配設され
た光検出用レンズ４８及び光検出器４９の位置関係を示
す平面図である。夫々３個の光検出用レンズ４８と光検
出器４９とが、原稿４の画像読み取り幅を等分割するよ
う配置されている。また、原稿４と光検出器４９とは、
光検出用レンズ４８に対して互いに光学的に共役な関係
にある。そして、光検出器４９の大きさに応じて光検出
用レンズ４８の結像倍率が決められており、例えばＡ４
サイズの原稿の短手方向幅（２１０ｍｍ）を走査して、
原稿４からの反射光束を３個の光検出器４９で検出する
場合、１個の光検出器４９が検出する幅は７０ｍｍとな
るので、１個の光検出器４９の幅を５ｍｍとすれば、結
像倍率は１／１４であれば良い。このように配置された
各光検出器４９の信号は加算されており、原稿４の画像
に応じて反射する光量が変化した光束を検出すること
で、時系列信号として原稿４の二次元画像を読み取るこ
とができる。

【００５１】本実施形態においては、このように読み取
った画像に応じた画像信号を、記録用半導体レーザ３３
の変調信号として用いるため、図５に示すように、光検
出器４９からの出力信号を、直接変調回路８０に入力さ
せている。図５は、原稿の読み取り動作とその画像の感
光体ベルト２０への記録動作とを説明するためのブロッ
ク図である。

【００５２】図５に示すように、読み取り用半導体レー
ザ４２は駆動回路８１によりＣＷ点灯されているが、１
走査毎に走査する画像領域を整合して読み取るために
は、読み取り開始位置を揃える必要がある。記録用半導
体レーザ３３を駆動して感光体ベルト２０を走査する際
にも、全く同様に記録開始位置を揃えるための制御が必
要である。通常、これらの制御を行うためには、ＢＤセ
ンサ５２を用いてタイミング制御している。つまり、読
み取り動作及び記録動作のタイミング制御は、ＢＤセン
サ５２から得られた信号を光源制御手段としてのタイミ
ング制御回路８２に入力して、駆動回路８１と変調回路
８０の信号発生タイミングを揃えることで実現できる。

【００５３】具体的には、図２に示すように、ポリゴン
ミラー３７の回転に従って、偏向走査される光束の内、
一点鎖線で示した画像領域以前の二点鎖線で示した光束
をＢＤミラー５１で反射させてＢＤセンサ５２に入射さ
せてＢＤ信号を得ることで、１走査毎の画像開始位置を
検出するものである。

【００５４】以上のようにして変調回路８０より変調さ
れた信号に応じて半導体レーザ３３より指向性を持って
放射された光束は、コリメートレンズ３４を通り略平行
光となる。絞り３５により所望の大きさに絞られた光束
は、ダイクロイックミラー４５を透過した後、一方向の
み収束効果を持つ円筒レンズ３６を通過して偏向器であ
るポリゴンミラー３７に線像となって入射する。更に光
束は、ポリゴンミラー３７によって集光レンズ４０に向
けて反射偏向され、ダイクロイックミラー４６を透過し
た後、反射ミラー４７によって図１及び図２における下
方に反射されて感光体ベルト２０の表面を照射する。そ
して、照射された光束は、中心を軸として回転する感光
体ベルト２０を露光する。

【００５５】図６は、読み取り用半導体レーザ４２と記
録用半導体レーザ３３との動作タイミングを示したタイ
ミングチャートである。記録用半導体レーザ３３は、Ｂ
Ｄセンサ５２に光束が入射するのに先だって時刻Ｔ_p に
おいて点灯される。その際、読み取り用半導体レーザ４
２は、タイミングの精度を高めるために消灯されてい
る。ポリゴンミラー３７の回転に伴って、記録用半導体
レーザ３３による光束がＢＤセンサ５２に入射してＢＤ
信号が検出されると、１走査の基準時刻Ｔ₀ が設定され
て一旦記録用半導体レーザ３３は消灯されるが、消灯
後、一定時間経過した時刻Ｔ_rsにおいて読み取り用半導
体レーザ４２が点灯され、同様に一定時間経過した時刻
Ｔ_s で記録用半導体レーザ３３が光検出器４９にて検出
された画像信号に応じて変調駆動される。ここで、時刻
Ｔ_rsとＴ_s との関係は、光検出器４９で得られた読み取
り信号を変調回路８０に入力して記録用半導体レーザ３
３を変調するまでのディレイを含めた時間である。その
後画像領域（例えばＡ４短手方向幅である２１０ｍｍ）
の走査に応じた時刻Ｔ_re及びＴ_e において、読み取り用
半導体レーザ４２は消灯される。そして、走査の度にこ
の動作が繰り返されるのである。

【００５６】そして、以上のようにレーザスキャナユニ
ット３０による主走査方向への走査を行いつつ、当該レ
ーザスキャナユニット３０は、図１に矢印で示す副走査
方向移動しながら副走査方向の走査を行うため、この
間、感光体ベルト２０は停止され、全走査の終了後、駆
動手段により側面視で反時計回りに無端移動される。ま
た、現像ローラ５８Ａは反時計回り、転写ローラ６０は
時計回転回りに夫々回転駆動される。

【００５７】次に、除電ランプ５５により感光体ベルト
２０上の残留電荷が一掃された後、感光体ベルト２０の
表面は、正帯電用の帯電器５４により、所定の電位に均
一に帯電される。そして、この状態で、上述のように照
射されるレーザ光は、感光体ベルト２０上に照射され、
感光体ベルト２０上に静電潜像が形成される。

【００５８】一方、現像ユニット５８内のトナーの大部
分の粒子は、現像ローラ５８Ａとの摺擦により、また層
厚規制ブレート（図示せず）の現像ローラ５８Ａへの押
圧摩擦により、プラス極性に帯電され、このプラス極性
に帯電したトナーが、現像ローラ５８Ａ及び感光体ベル
ト２０により擦られて帯電されると共に、レーザ光によ
り感光体ベルト２０上に現像ローラ５８Ａと所定の電位
差を有するように形成された静電潜像に付着して、現像
が行われる。

【００５９】そして、トナーで現像された静電潜像のト
ナー画像は、転写ローラ６０により用紙Ｐに転写された
後、定着ユニット７０で定着処理されて排紙トレイ７６
に排出される。

【００６０】一方、図１において、転写ローラ６０を通
過する際に用紙Ｐに転写されず、感光体ベルト２０に残
留した残留トナーは、クリーニングローラ５６により掻
き取られて除去され、感光体ベルト２０は次の画像形成
に供されることになる。

【００６１】以上のように、本実施形態によれば、読み
取りと書き込みを同時に行うことが可能なレーザスキャ
ナユニット３０を、副走査方向に移動自在に構成し、更
に感光体としてエンドレスベルト状に形成された感光体
ベルト２０を用いたので、光路を一定に保つような複雑
な光学系の構成を設けることなく、前記レーザスキャナ
ユニット３０を原稿台３と感光体ベルト２０に対して等
距離に維持しながら平行移動させるだけで、読み取りに
おけるレーザ光の光路と書き取りにおけるレーザ光の光
路とを一定に保ち、精度の高い画像形成を行わせること
ができる。

【００６２】また、読み取った画像は容易にデジタル処
理が可能なため、例えばスーパーインポーズ等の処理を
施すことができる。なお、記録用光束と読み取り用光束
とを合成するためのダイクロイックミラー４５並びに分
離するためのダイクロイックミラー４６は、各光束の波
長の違いによって反射或いは透過する特性を持った光学
素子である。図７はその分光反射特性を表す特性図であ
り、横軸が波長で縦軸が反射率である。

【００６３】読み取り用光源である半導体レーザ４２が
放射する光束の波長をλ１、記録用光源である半導体レ
ーザ３３が放射する光束の波長をλ１よりも長いλ２と
すると、ダイクロイックミラー４５，４６は共に反射率
が波長λ１に対してはＲ１であり、波長λ２に対して
は、Ｒ１よりも小さいＲ２である。ダイクロイックミラ
ーの波長分離特性を表す指標として消光比を用いると、
この場合Ｒ１／Ｒ２が消光比となる。例えば画像の記録
と画像の読み取りを同時に実施する場合、ダイクロイッ
クミラー４６で光路を分離する効率が低いと、読み取り
用光束が迷光となって感光体ベルト２０にバイアス光と
して作用し、印字画像に地汚れとして悪影響を及ぼした
り、原稿４に記録用の半導体レーザ３３を変調する信号
に応じた光束が照射されて、光検出器４９にノイズとし
て入射し、読み取った画像データにノイズが混入すると
いった悪影響を及ぼす。

【００６４】そこで、例えば、画像の読み取り用に原稿
４を照射する光量を１ｍＷととし、記録用に感光体ベル
ト２０に照射する光量を１００μＷとすると、記録時の
光量がＯＮ・ＯＦＦするときの比率である変調度は１０
０倍程度を必要とするため、感光体ベルト２０にバイア
スとして許容される光量は１μＷであり、ダイクロイッ
クミラー４６の消光比は少なくとも１／１０００が望ま
しい。

【００６５】合成手段としてのダイクロイックミラー４
５は、光源からの効率を定めるものであり、前記分離手
段としてのダイクロイックミラー４６程の消光比は必要
ではない。もちろん、効率を高くするための消光比の等
しい同一部品を流用することも考えられるが、コストの
点から言えば、ダイクロイックミラー４５では、ダイク
ロイックミラー面として誘電体多層膜を使用するよりは
金属単層膜であるハーフミラー面とした方が有利であ
る。

【００６６】また、ダイクロイックミラー４５，４６
に、同一のダイクロイックミラーを流用すれば、当然ダ
イクロイックミラー４５で反射される波長はダイクロイ
ックミラー４６でも反射されることになるため、記録と
読み取りとの光路の合成及び分離のために、二つの光源
としての半導体レーザ３３，４２及び原稿台３と感光体
ベルト２０の配置を決定する際には、画像の読み取りに
使用する光束をダイクロイックミラー４５で反射させる
ように設定した場合は、ダイクロイックミラー４６でも
その読み取りに使用する光束を反射させるように設定す
るものである。

【００６７】また、読み取り用半導体レーザ４２は１走
査毎に画像領域のみ点灯するように制御され、読み取り
用半導体レーザ４２から射出された光束がＢＤセンサ５
２に入射しないようになっている。従って、光路分離に
ダイクロイックミラー４６を用いることでＢＤ信号の精
度が保つことができる場合は、常に点灯しても構わな
い。また、信号処理時間がかかる等の原因により、原稿
４より読み取った画像を同一の走査内で感光体ベルト２
０に記録することが困難な場合、１ライン分の読み取り
信号に相当する画像データを一旦ラインメモリに蓄積し
て次の走査で記録用半導体レーザ３３に変調信号として
出力することも考えられる。

【００６８】更に、原稿１ページ分の画素データをフレ
ームメモリに蓄積することで処理時間に余裕ができるの
で、次の原稿４の画像を読み取る時には、フレームメモ
リに蓄積されている画像データに基づく記録動作を同時
に行うことができ、多量の原稿を複写する際にも時間が
２倍かかることはなく、略リアルタイムの複写を実現で
きる。

【００６９】また、上述した実施の形態にて記載の通
り、原稿４は可視光にて読み取られることが望ましいた
め、読み取り用半導体レーザ４２の波長は４００ｎｍ〜
７００ｎｍであることが条件となるが、読み取りに用い
る波長を含んだ色で書かれた原稿９は原理的に読み取り
不能となるため、出来るだけ短い波長の光で読み取るこ
とが望ましい。しかし、現状では、６００ｎｍ以下で発
振する半導体レーザは実用的ではない。そのため、例え
ば半導体レーザやＹＡＧ等の固体レーザ光源にＳＨＧ等
の非線形光学素子を用いて波長を短くすることにより、
現実的な短波長のレーザを実現することができる。以上
の実施の形態においては、モノクロ画像の形成のみを説
明したが、カラー画像形成の際にも本発明は有効に機能
する。この場合には、読み取り用の半導体レーザとして
Ｒ，Ｇ，Ｂの三色のレーザを備え、レーザスキャナユニ
ット３０を３回〜４回往復移動させて原稿の読み取りを
行うようにすれば良い。そして、記録用のレーザとし
て、単色のレーザを備え、シアン、マゼンタ、イエロ
ー、あるいはブラックのトナーを夫々備えた現像ユニッ
トを並列させ、カラー画像を形成させるようにすれば良
い。なお、記録用のレーザとしてＲ，Ｇ，Ｂの三色のレ
ーザを備えるようにしても良い。

【００７０】また、前記実施形態では、感光体としてＯ
ＰＣ感光体ベルトを用いた例について説明したが、本発
明はこれに限られるものではなく、例えばセレンベルト
状感光体、あるいはポリエステルフィルム状にアルミニ
ウムを導電層として蒸着したようなシート状感光体等で
あってもよく、感光体と現像ローラの相対的な移動方向
は反対でも同一でもどちらでもよい。更にまた、前記実
施形態では、レーザコピー装置について説明したが、プ
リンタあるいはファクシミリ機能をも合わせ持つ複合的
な装置においても本発明は有効に機能する。

【００７１】

【発明の効果】請求項１に記載の複写装置によれば、少
なくとも、波長の異なる複数の光を照射する光源と、前
記光源からの光束を合成して同一光路上を進ませる光路
合成手段と、該光路合成手段によって合成された光束を
偏向走査するための偏向器と、該偏向器によって偏向走
査された光束を集光する集光手段と、該集光手段により
集光された光束を波長に応じて反射もしくは透過させ、
一方は前記感光体に潜像を形成するべく入射させ、他方
は前記原稿台に載置された原稿に入射させるための光路
分離手段とを備えた走査光学装置を、原稿台と感光体の
間にて前記原稿台または前記感光体の感光面に略平行な
副走査方向へ平行移動自在に備えたので、原稿及び感光
面に対する光路長を一定とするための複雑な光学系の構
成を設けることなく、原稿の読み取りと感光体の露光に
おける光路長を常に一定に保つことができ、かつ、小型
で安価な複写装置を提供することができる。また、前記
走査光学装置は、原稿台と感光体の間に設けたため、原
稿までの光路長と感光面までの光路長を容易に等しくす
ることができ、原稿上のスポット径と感光体上のスポッ
ト径が同一となり、読み取り時と記録時の精度が全く等
しく、装置の合わせ込みを不要とすることができる。更
には、画像の読み取り用の光源を記録用の光源とは別に
使用しているため、感光体の分光感度に関係なく読み取
り用光源の波長を選択することができる。

【００７２】請求項２に記載の複写装置によれば、感光
体として無端移動自在に設けられたベルト状感光体を用
いたので、感光体及び前記原稿台並びに前記走査光学装
置の夫々を容易に平行とすることができ、上述のように
前記走査光学装置を平行移動させることにより、高精度
な露光、高精度な画像形成を行うことができる。

【００７３】請求項３に記載の複写装置によれば、前記
受光手段を前記走査光学装置と一体に設けたので、上述
のようにスポット径の変化しない読み取り用の光束を、
前記受光手段により高精度に読み取ることができ、高精
度な画像形成を行うことができる。

【００７４】請求項４に記載の複写装置によれば、複数
の光電変換素子を設けたので、スポット径の変化しない
読み取り用の光束により精度良く読み取ることができる
と共に、原稿上の画像をレーザの走査位置によらず均一
に読み取ることができる。

【００７５】請求項５に記載の複写装置によれば、前記
光源を、指向性を持って光束を放射するレーザとしたの
で、結像効率の向上と像面上のスポット径を微小化する
ことができ、精度の良い読み取りと露光を行うことがで
きる。また、読み取り情報及び書き込み情報を容易にデ
ジタル処理することができる。

【００７６】請求項６に記載の複写装置によれば、前記
光路分離手段として、入射する光束の波長に応じて反射
率の異なるダイクロイックミラーを配置したので、波長
の異なる少なくとも２個の光源から放射される光束を感
光体もしくは原稿に向かう光路に効率良く分離すること
ができ、読み取り用の光束と書き込み用の光束を容易に
一つの走査光学装置から良好に照射させることができる
ので、良好に読み取りと露光を行うことができる。

【００７７】請求項７に記載の複写装置によれば、前記
光路合成手段として、波長に応じて反射率の異なるダイ
クロイックミラーを配置したので、２個以上の光源から
の光束を偏向器に入射する手前で１つの光束に効率良く
合成することができ、読み取り用の光束と書き込み用の
光束を容易に一つの走査光学装置から良好に照射させる
ことができるので、良好に読み取りと露光を行うことが
できる。

【００７８】請求項８に記載の複写装置によれば、前記
光路合成手段としてのダイクロイックミラーで反射され
る波長が前記光路分離手段としてのダイクロイックミラ
ーにおいても反射されるので、波長の異なる２個以上の
光源からの光束のうち、光路合成手段で反射された波長
の光束が前記光路分離手段でも反射させることができ
る。従って、読み取り用の光束と書き込み用の光束を容
易に一つの走査光学装置から良好に照射させることがで
き、上述のような良好な読み取りと露光を行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態における複写装置の概略構成
を示す断面図である。

【図２】本発明の実施形態における走査光学装置の概略
構成を示す平面図である。

【図３】本発明の実施形態における走査光学装置の概略
構成を示す側面図である。

【図４】本発明の実施形態における原稿にて反射される
光束の検出の様子について表す構成図である。

【図５】本発明の実施形態における走査光学装置の読み
取り動作と記録動作とを説明するためのブロック図であ
る。

【図６】本発明の実施形態における走査光学装置の読み
取り動作と記録動作とを示すタイミングチャートであ
る。

【図７】本発明の実施形態におけるダイクロイックミラ
ーの分光反射特性を表す特性図である。

【符号の説明】

１…レーザコピー装置 ３…原稿台 ４…原稿 １０…フィーダユニット ２０…感光体ベルト ３０…レーザスキャナユニット ３２…記録用レーザユニット ３３…記録用半導体レーザ ３７…ポリゴンミラー ４０…集光レンズ ４１…読み取り用レーザユニット ４２…読み取り用半導体レーザ ４５，４６…ダイクロイックミラー ４７…反射ミラー ５８…現像ユニット ６０…転写ローラ ７０…定着ユニット

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿を載置する原稿台と、 該原稿台と略平行な感光面を有し原稿画像に応じた潜像
   を形成するための感光体と、 少なくとも、波長の異なる複数の光を照射する光源と、
   前記光源からの光束を合成して同一光路上を進ませる光
   路合成手段と、該光路合成手段によって合成された光束
   を偏向走査するための偏向器と、該偏向器によって偏向
   走査された光束を集光する集光手段と、該集光手段によ
   り集光された光束を波長に応じて反射もしくは透過さ
   せ、一方は前記感光体に潜像を形成するべく入射させ、
   他方は前記原稿台に載置された原稿に入射させるための
   光路分離手段とを備えた走査光学装置と、 前記原稿からの散乱光を受光して前記原稿上の画像情報
   を読み取るための受光手段と、 前記散乱光を得るために前記原稿に対する前記光源の照
   射を制御すると共に、該受光手段からの画像情報に基づ
   いて前記光源の照射を制御し、前記感光体の感光面を前
   記原稿画像に応じて露光させる光源制御手段とを備え、 前記走査光学装置は、前記原稿台と前記感光体の間にて
   前記原稿台または前記感光体の感光面に略平行な副走査
   方向へ平行移動自在に設けられている、 ことを特徴とする複写装置。
2. 【請求項２】 前記感光体は、無端移動自在に設けられ
   たベルト状感光体であることを特徴とする請求項１に記
   載の複写装置。
3. 【請求項３】 前記受光手段は、前記走査光学装置と一
   体に設けられていることを特徴とする請求項１または請
   求項２に記載の複写装置。
4. 【請求項４】 前記受光手段として、複数の光電変換素
   子を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に
   記載の複写装置。
5. 【請求項５】 前記光源が、指向性を持って光束を放射
   するレーザであることを特徴とする請求項１乃至請求項
   ４のいずれかに記載の複写装置。
6. 【請求項６】 前記光路分離手段として、入射する光束
   の波長に応じて反射率の異なるダイクロイックミラーを
   配置したことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいず
   れかに記載の複写装置。
7. 【請求項７】 前記光路合成手段として、波長に応じて
   反射率の異なるダイクロイックミラーを配置したことを
   特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の複
   写装置。
8. 【請求項８】 前記光路合成手段としてのダイクロイッ
   クミラーで反射される波長が前記光路分離手段としての
   ダイクロイックミラーにおいても反射されることを特徴
   とする請求項７に記載の複写装置。