JPH08101567A

JPH08101567A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH08101567A
Application number: JP6237589A
Authority: JP
Inventors: Kenji Nishinakagawa; 憲司西中川
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1994-09-30
Filing date: 1994-09-30
Publication date: 1996-04-16

Abstract

(57)【要約】【目的】読み取り手段にて読み取った情報をレーザ光
を用いて書き込む画像形成装置において、部品点数の削
減と小型化を遂行すること。【構成】読み取り手段にて読み取った情報をレーザ光
を用いて書き込む画像形成装置において、原稿の反射光
を受光素子により受光させて前記情報を読み取るもので
あり、前記原稿の反射光の光路は原稿面から書き込み用
の補正レンズ系、書き込み用の偏光手段を経て前記受光
素子に集束するようにした構成。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は原稿面上の情報を光学的
に読み取り、一旦電気信号に変換し、信号処理が行える
機能の付加されたマルチファンクション型のレーザプリ
ンタやデジタル複写機に関し主に原稿読み取り装置にお
ける読み取り光学系に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のレーザ複写機は、特開平５−１６
０９５４号公報に示されているような照明手段と折り返
しミラー・集光レンズ・ラインセンサ（ＣＣＤ）により
構成されている原稿読み取りユニットと、従来のレーザ
プリンタのような印字ユニットにより構成されている。
例えば図６に示すような構成であり、この構成は、原稿
を照明するための照明手段２１と、その照明手段２１か
ら発せられた照明光による原稿２２での反射光２３を折
り返しミラー２６ａ・２６ｂ・２６ｃにより折り返し、
集光レンズ２７によりラインセンサ２５へ集光している
光学系を含む読み取りユニット２８があり、また一方、
印字するためのユニット３０としては、読み取りユニッ
トの光学系２８とは光学的に完全に独立したレーザ走査
ユニット３１から走査されたレーザ光４０がｆθ補正レ
ンズ系３２を通り折り返しミラー３３により感光体３４
に導かれる光学系を持っている。これらのユニット間
は、光学的には完全に別れており、それぞれ専用の光路
となっている。これらのユニットは、電気信号２９によ
り接続されている。

【０００３】また、レンズ複写機の書き込み用光源のレ
ーザ光を照明として利用し、原稿を読み取るレーザ走査
式読み取り装置の場合には、図７に示すように、感光体
３４と偏向手段４１の間に感光体３１に書き込みを行う
時と原稿を読み取る時とで、光学的に光路を完全に切り
換えるための切り換え手段４３が必要である。つまり、
印字を行うときは切り換えミラーが４３’の位置にあ
り、レーザ光出力手段３５から発せられたレーザ光４０
はコリメータレンズ系３７、偏光手段４１、補正レンズ
系４２を経て４０ｂの方向へ反射し感光体３４上に結像
する。また、読み取りを行うときは、切り換えミラーは
４３の位置に切り換え、レーザ光４０は４０ａの方向に
進み原稿面２２を照明する。その反射光２３が、レンズ
系４２・偏向手段４１に戻ってきて分離手段３９により
反射光２３は分離されて集光レンズ３８を通り、光電変
換素子３６に受光される。したがって、読み取りながら
印字するいわゆる同時複写が行えない構造となってい
る。

【０００４】更に、感光体３４の低コスト化を行うため
にレーザ書き込み用に使用されるレーザの波長を赤外領
域とするものが多く、これをそのまま原稿の読み取り用
の照明系に使用すると、朱肉などの赤色などはもとより
一部の黒色も読めないものがある。そのため、図８に示
すように読み取り用光源として別にレーザ出力手段４４
を設置している（４５は原稿読み取り専用のコリメータ
レンズ，４６は原稿読み取り照明光）ものもあるが、こ
の場合読み取り光学系用の補正レンズ系４７と書き込み
光学系用の補正レンズ系４２が個々に必要となってい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
レーザ複写機において、光を走査させる偏向手段と走査
面上で等速に走査させるための補正レンズ系を読み取り
光学系と書き込み光学系とで共用し、かつ、読みながら
印字が可能ないわゆる同時複写が可能なものは実現でき
ながった。すなわち、図７の構成では補正レンズ系は共
用しているが、同時複写は不可能であり、図８の構成に
すれば同時複写は可能だが、装置が大型化し、部品点数
も増加しコストアップを招いていた。

【０００６】また、従来は受光素子としてラインセンサ
が用いられていたため、読み取りの解像度はラインセン
サの素子ピッチ及びその個数に依存するため、高い解像
度を達成することが困難であった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の画像形成
装置は、レーザ光を出力するレーザー出力手段と該レー
ザ光を線状に走査させるための偏向手段と該手段により
走査させられた前記レーザ光を走査面上で等速に走査さ
せるための補正レンズ系とを有する画像形成装置におい
て、原稿面上の情報を読み取る読み取り手段を設け、該
読み取り手段は原稿を照射する照明手段による前記原稿
の反射光を受光素子により受光させて前記情報を読み取
るものであって、前記原稿の反射光の光路は原稿面から
前記補正レンズ系，前記偏光手段を経て前記受光素子に
集束することを特徴とする画像形成装置である。

【０００８】請求項２記載の画像形成装置は、前記受光
素子は前記偏光手段に対して前記レーザー出力手段と対
称な位置に設けられていることを特徴とする請求項１記
載の画像形成装置である。

【０００９】請求項３記載の画像形成装置は、前記レー
ザー出力手段により出力されたレーザ光の波長と前記照
明手段により照射された光の波長とを異ならせたことを
特徴とする請求項１記載の画像形成装置である。

【００１０】

【作用】本発明の構成に依る画像形成装置においては、
原稿の読み取り部のための補正レンズ系と偏向手段とを
感光体への書き込み部のための補正レンズ系とを偏向手
段と共用することができるため、高価なレンズ群や多面
体ミラーやそれを回転させるためのモーターや制御回路
等を削減することができ、全体として大幅なコストダウ
ンがはかれる。

【００１１】また、受光手段としてラインセンサを用い
る必要が無く、偏向手段の回転精度により容易に高解像
度の読み取りを可能とする。

【００１２】更に、レーザ出力手段と光電変換素子を偏
向手段を介して対称な位置に配置することにより、補正
レンズ系などを物理的に移動させる必要が無く、更に
は、書き込み光源と読み取り光源の波長を変えておくこ
とにより、光路の完全な分離を必要とせず、波長による
分離が可能となるため、同時複写が実現できるようにな
る。

【００１３】

【実施例】本発明の実施例について図１〜図５に基づい
て説明する。

【００１４】図１は本発明の要部構成図であり、図２は
図１のＸ矢視図である（但し図２の並線より右側は説明
し易いようにＹ矢視図を示している）。レーザ出力手段
１より発せられたレーザ光１１は、コリメータレンズ系
３を通り、偏向手段５により走査される。その走査され
たレーザ光１１は、補正レンズ系６を通り波長フィルタ
１０により反射され、折り返しミラー１３ｂにより折り
返され、感光体９に書き込まれる。一方、原稿読み取り
の方は、原稿照明手段７より発せられた光が原稿８にあ
たり、反射されてきた反射光１２が折り返し１３ａによ
り折り返され、波長フィルタ１０を透過し補正レンズ系
６を通り偏向手段５によりレーザ出力装置１と対称な位
置に配置されている集光レンズ系４および光電変換素子
２へ導かれる。

【００１５】図１及び図２の読み取り部はモノクロの場
合について図示しているが、カラーの読み取りを行う場
合には、図３に示すようにＲＧＢそれぞれの蛍光灯１４
Ｒ・１４Ｇ・１４Ｂを配置し光源とし、原稿１ラインを
読み取る際に各蛍光灯をそれぞれ順次点灯させて読み取
る。したがって、原稿面上１ラインを読み取る場合、例
えば赤色の蛍光灯１４Ｒを点灯させ１回走査させて読み
取り、次に緑色の蛍光灯１４Ｇを点灯させ読み取り、更
に青色の蛍光灯１４Ｂを点灯させて読み取り、これら３
回の読み取り走査を行うと原稿面上の次のラインの読み
取りへ進める。よって、原稿の送りスピードはモノクロ
の場合に比べると１／３にする必要がある。

【００１６】前述のようにカラーの読み取りの場合は、
照明系の構成は若干変わるが、基本構成はモノクロの場
合と同一なので、以下モノクロの読み取りについて説明
する。

【００１７】モノクロの読み取りの場合緑色の光を発す
るＬＥＤアレイ７を照明に用いることが多く、このＬＥ
Ｄアレイ７により、原稿８を均一に線状領域を照明し、
原稿８からの反射光１２は、折り返しミラー１３ａによ
り折り返され、赤外反射フィルタ１０に当たる。このフ
ィルタ１０は、一般にコールドフィルタと呼ばれ、図５
に示すように８００ｎｍ以後の赤外線を可視光のみを透
過するフィルタである。よって、プリンタ側の感光体９
へ書き込むための光源であるレーザ出力装置１から発せ
られた赤外レーザ光１１のみを反射させ、読み取り光源
として使用しているＬＥＤアレイ７の５５０ｎｍあたり
の反射光１２は透過する特性をもっている。よって、反
射光１２は赤外反射フィルタ１０を透過し、ｆθ特性を
補正する補正レンズ系６を通り、集光レンズ４により一
点に集光できるよう補正を行い、偏向手段である回転ミ
ラー５によりその反射光１２は光電変換素子２のほうへ
導かれ、集光レンズ４により集められている。したがっ
て、従来のように受光素子にラインセンサ、例えばＣＣ
Ｄなどの高価な素子を使用する必要が無く、比較的安価
なＰＩＮフォトダイオードなどを使用できる。

【００１８】また、一方、感光体９へ書き込みを行う側
の光学系に関しては、従来同様、赤外レーザ光出力手段
１から発せられた赤外レーザ光１１は、コリメータレン
ズ３を通り回転ミラー５により走査され、ｆθ補正レン
ズ系６を通り赤外反射フィルタ１０に当たる。赤外反射
フィルタ１０により反射された赤外レーザ１１は、折り
返しミラー１３ｂにより折り返され、感光体９に結像さ
れる。この場合、レーザ出力手段１と光電変換素子２と
を偏向手段である回転ミラー５と対称な位置に配置し、
さらに、赤外反射フィルタ１０から感光体９までの距離
と赤外反射フィルタ１０から原稿面８までの距離を等し
く保っておけば、ｆθ特性を補正するレンズ系６は、読
み取りの場合でも書き込みの場合でも取り換える必要は
無く、全く同じものを共用することができる。

【００１９】また、偏向手段である回転ミラーによりレ
ーザー光の走査と読み取り位置とを、これらの切り換え
をも同時に行っているため、一定の回転によりその両方
の機能を働かせられる。例えば、偏向手段である回転ミ
ラー５が、図４のように１回転する場合について説明す
る。まず、回転ミラーの反射面５′が（Ａ）の位置にあ
り、順次時計方向の回転をし、（Ｂ）→（Ｃ）→（Ｄ）
→（Ｅ）→（Ｆ）→（Ｇ）→（Ｈ）と回転し、１回転し
た後再び（Ａ）の位置にくるものとする。この場合、反
射面５′が（Ａ）→（Ｂ）→（Ｃ）の領域内にあるとき
は、図４の上方からくるレーザー光１１をｆθ補正用レ
ンズ６の方向へ反射する。また、（Ｇ）→（Ｈ）→
（Ａ）の領域に反射面５′がある場合には、原稿８から
の反射光１２を図４の下方にある光電変換素子２へ反射
させる。したがって、回転ミラーを高速回転させてもレ
ーザー光の走査と読み取り位置の走査とを行うことがで
きる。

【００２０】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、感光体書
き込み光学系と原稿読み取り光学系とにおいて、光を走
査させる偏向手段とその走査光を走査面上で等速に走査
させるためのｆθ補正レンズ系を共用することにより、
高価なレンズ群や回転多面体鏡及びそのモータ類や制御
回路等が削減することができ、部品点数の低減をはか
れ、全体の大幅なコストダウンが図れる。また、スペー
ス的にも有効に使えるため、小型化が容易である。更
に、受光素子にも比較的安価なＰＩＮフォトダイオード
などが使用できるため、受光素子に関してもコストダウ
ンが図れる。

【００２１】請求項２記載の発明によれば、レーザ出力
手段と受光手段とが偏向手段を介して対称な位置に配置
することにより、共に利用するθ範囲が同じとなるた
め、読み取りと書き込みとで全く同じ補正レンズを使用
でき、更には、それらの補正レンズの位置を変化させる
必要も無くなり、低コスト化につながる。

【００２２】請求項３記載の発明によれば、書き込み側
のレーザ波長を赤外領域にすることにより、書き込み用
光路と読み取り用光路とを赤外反射フィルタにより分離
することが可能となり、読みながら印字する同時複写が
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の要部構成図である。

【図２】図１におけるＸ矢視図である。

【図３】カラー読み取りを行う際の光源の配置を示す図
である。

【図４】（Ａ）偏向手段である回転ミラーの回転に伴う
（０°）説明図である。（Ｂ）偏向手段である回転ミラーの回転に伴う（４５
°）説明図である。（Ｃ）偏向手段である回転ミラーの回転に伴う（９０
°）説明図である。（Ｄ）偏向手段である回転ミラーの回転に伴う（１３５
°）説明図である。（Ｅ）偏向手段である回転ミラーの回転に伴う（１８０
°）説明図である。（Ｆ）偏向手段である回転ミラーの回転に伴う（２１５
°）説明図である。（Ｇ）偏向手段である回転ミラーの回転に伴う（２７０
°）説明図である。（Ｈ）偏向手段である回転ミラーの回転に伴う（３１５
°）説明図である。

【図５】赤外反射フィルタの波長特性図である。

【図６】従来のレーザ複写機の概略図である。

【図７】書き込み用レーザ光を読み取り用の照明光とし
て使用した場合の構成図である。

【図８】書き込み用と読み取り用に各々別のレーザ光を
用いた場合の構成図である。

【符号の説明】

１レーザ光出力手段２受光手段（受光素子）３コリメータレンズ系４集光レンズ系５偏光手段５′反射面６補正レンズ系７ＬＥＤアレイ（照明手段）８読み取り原稿９感光体１０赤外反射フィルタ１１書き込み用レーザ光１２読み取り原稿反射光１３ａ折り返しミラー１３ｂ折り返しミラー１４Ｂ蛍光灯１４Ｇ蛍光灯１４Ｒ蛍光灯２１ＬＥＤアレイ（照明手段）２２読み取り原稿２３読み取り原稿反射光２５ラインセンサ２６ａ折り返しミラー２６ｂ折り返しミラー２６ｃ折り返しミラー２７集光レンズ系２８原稿読み取りユニット２９電気信号３０印字ユニット３１レーザ光走査ユニット３２コリメータレンズ系３３折り返しミラー３４感光体３５レーザ光出力手段３６受光手段（受光素子）３７コリメータレンズ系３８集光レンズ系３９レーザ光・原稿反射光分離手段４０レーザ光４０ａレーザ光（読み取り用）４０ｂレーザ光（書き込み用）４１ポリゴンミラー（偏光手段）４２補正レンズ系４３読み取り・書き込み切り換えミラー４４原稿読み取り専用レーザ出力手段４５原稿読み取り専用コリメータレンズ４６原稿読み取り照明光４７原稿読み取り専用補正レンズ系

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レーザ光を出力するレーザー出力手段と
該レーザ光を線状に走査させるための偏向手段と該手段
により走査させられた前記レーザ光を走査面上で等速に
走査させるための補正レンズ系とを有する画像形成装置
において、原稿面上の情報を読み取る読み取り手段を設
け、該読み取り手段は原稿を照射する照明手段による前
記原稿の反射光を受光素子により受光させて前記情報を
読み取るものであって、前記原稿の反射光の光路は原稿
面から前記補正レンズ系，前記偏光手段を経て前記受光
素子に集束することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記受光素子は前記偏光手段に対して前
記レーザー出力手段と対称な位置に設けられていること
を特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】前記レーザー出力手段により出力された
レーザ光の波長と前記照明手段により照射された光の波
長とを異ならせたことを特徴とする請求項１記載の画像
形成装置。