JPH0360571A - 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、普通紙が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、レーザビームの入射光路を
切換えて、原稿の読み取りと、感光体上に静電潜像を形
成できる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、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ＩＩ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ＣＣＤｅ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入力される。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１１０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、２つの光源を有し、し
かも原稿の読み取り手段１５として、ランプ光源１、ξ
シー群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、４００　ｄ　ｐ　ｉ　（ｄｏ
ｔ　ｐｅｒ　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
ーザビームを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行う原稿読み取り手
段と、レーザビームを上記ポリゴンミラーに入射させる
ことにより感光体上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、原稿の読み取りを行うとき
、原稿読み取り手段にレーザ光源からのレーザビームが
入射するように光路を切換える一方、感光体上に静電潜
像を形成するときには、静電潜像形成手段にレーザ光源
からのレーザビームが入射するように光路を切換える光
路切換え手段とが備えら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、レーザビームの光路を、原稿の読
み取りと感光体上への静電潜像の形成とに切換える光路
切換え手段を有しているので、原稿の読み取りと、感光
体上に静電潜像を形成するのに、別々の光源を必要とし
ない。また、感光体上に静電潜像を形成するときには、
レーザビームをそれだけに使用できるので、レーザ光源
自体を画像信号で直接変調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
することができるので、ｐｉｎ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、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。

本発明に係る電子写真装置は、第２図に示すように、レ
ーザビーム走査装置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とが備えられて
いる。

上記レーザビーム走査装置４０は、原稿の読み取りを行
うために、ポリゴンミラー２５の左側に出射されるレー
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
れる。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。

レーザビーム走査装置４０には、第１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
、このレーザ光源２１から出射されるレーザビームの光
軸上には、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２
２が配されている。レーザ光源２１は、原稿の読み取り
手段に用いられるときは一定光量が出力されるように制
御され、静電潜像形成手段に用いられるときは画像処理
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を介して出力されるレーザビームの光軸
上には、光路切換え手段として作用する反射鏡２３が配
されている。反射鏡２３は、実線で示される位ｉＡのと
き、左方向へレーザビームＲが進むように反射させ、破
線で示される位置Ｂのとき、直進方向へレーザビームＷ
が進むように、光路を切換えるようになっている。

光路切換え手段により光路を切換えられたレーザビーム
Ｒの光軸上には、反射鏡２７が配されている。反射鏡２
７で反射されたレーザビームＲの光軸上とレーザビーム
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が配されている。ポリゴンミ
ラー２５は、多面形状をなし、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、ポリゴン果う−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。

原稿２日で反射された戻り光のレーザビームＲは、上記
ポリゴンミラー２５に入射するようになっている。この
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。

なお、上記戻り光のレーザビームＲの光軸上には、反射
鏡２７が位置しているが、戻り光のレーザビームＲの光
像に影響がない程度の小型のものを利用しているので、
光電変換素子２９への戻り光の入射には悪影響がない。

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、ポリゴンミラー２５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
を形成するときには帯電しており、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２６上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
。

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、ベーパカセット３３より記録用紙
を引き出しすためのピックアップローラ３４、および、
記録用紙を感光体ドラム２６へ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、クリーニング装置５３と、除電ラ
ンプ５０とが備えられている。さらに、感光体ドラム２
６の周面から記録用紙を分離する分離ローラ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
ーザ−ローラ３６が備えられ、さらに排出処理のために
スタッカ５４が備えられている。

上記の構成において、原稿２８の読み取りを行うとき、
レーザ光源２１から出射されたレーザビームは、光路切
換え手段である反射鏡２３により、原稿読み取り手段へ
導かれるように光路が切換えられる。切換えられたレー
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、ポリゴンごラーの回転
にともなって原稿２日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、文字や図形等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に入射され、さらにポリゴン
ミラー２５で反射されて光電変換素子２９に入射し、こ
の光電変換素子２９で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。このよ
うにして、原稿２日に対して線の読み取りが行われる。

以上のように、原稿２Ｂの紙面上をレーザビームＲが１
走査の読み取りを終えると、原稿２８は、搬送装置３２
ａ〜３２ｆの動作により、この直線走査に対して垂直方
向Ｓに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
面の走査を行うことができる。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Ｒを使用して走査することができるので、高精度のＣ
ＯＤ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。

一方、記録を行うときは、まず、感光体ドラム２６上の
残留電荷が除電ランプ５０により取り除かれ、その後、
メインチャージ中５１によって一様に帯電されて、以下
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。

レーザ光源２１から出射されたレーザビームは、光路切
換え手段である反射鏡２３により、静電潜像形成手段へ
導かれるように光路が切換えられる。切換えられたレー
ザビームＷには、図示しない画像処理回路により、原稿
の読み取り情報に基づいた記録用の画像信号による光の
強弱の変調が加えられている。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２５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に走査する。これにより、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
向に回転しているので、レーザビームＷの直線の走査が
感光体ドラム２６の全面に行われて、面の静電潜像が感
光体ドラム２６上に形成されることになる。

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上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によりベーパカセット３３から引き出され、
搬送装Ｗ４２ａ〜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上の
像が記録用紙の表面に転写される。その後、記録用紙は
、分離ローラ３５により感光体ドラム２６から剥離され
る。感光体ドラム２６上の残留トナーは、クリーニング
装Ｗ５３により取り除かれ、その後、除電ランプ５０に
て除電される。

一方、感光体ドラム２６から剥離された記録用紙は、定
着装置のフユーザ−ローラ３６を通過する間にトナー像
が記録用紙上に熱定着されて、機外のスタッカ５４へ排
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
ームによる走査を１つのポリゴンミラー２５によって、
原稿の読み取りと静電潜像の形成とを行わせているので
、従来、原稿の読み取り用として使用されていた多くの
ミラー群が不要となる。

〔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、レーザビームをポ
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行う原稿読み取り手段と、レーザビ
ームを上記ポリゴンミラーに入射させることにより感光
体上を走査し、感光体上に静電潜像を形成する静電潜像
形成手段と、原稿の読み取りを行うとき、原稿読み取り
手段にレーザ光源からのレーザビームが入射するように
光路を切換える一方、感光体上に静電潜像を形成すると
きには、静電潜像形成手段にレーザ光源からのレーザビ
ームが入射するように光路を切換える光路切換え手段と
が備えられている構成である。

このように、レーザビームの光路を原稿の読み取り用と
感光体上への静電潜像の形成用とに切換える光路切換え
手段を有しているので、原稿の読み取りと、感光体上へ
の静電潜像の形成とに、別々の光源を必要とせず、しか
も感光体上に静電潜像を形成するときには、レーザ光源
自体を画像信号により変調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
とが可能となり、高価な高密度ＣＣＤや高精度の各種学
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
なくなるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一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が組み込まれ
た電子写真装置の概略を示す全体構成図である。 第３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全体構成図である。 ２１はレーザ光源、２２はレンズ、２３は反射鏡（光路
切換え手段）、２５はポリゴンミラー２６は感光体ドラ
ム、２７は反射鏡、２８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、 レーザビームを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行う原稿読み取り
   手段と、 レーザビームを上記ポリゴンミラーに入射させることに
   より感光体上を走査し、感光体上に静電潜像を形成する
   静電潜像形成手段と、 原稿の読み取りを行うとき、原稿読み取り手段にレーザ
   光源からのレーザビームが入射するように光路を切換え
   る一方、感光体上に静電潜像を形成するときには、静電
   潜像形成手段にレーザ光源からのレーザビームが入射す
   るように光路を切換える光路切換え手段とが備えられて
   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。