JP2511493B2 - 画像形成装置の光学系の光学距離調整方法及び光学距離調整用治具 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、原稿載置板上に載置した原稿に対応する
原稿像が、正確に感光体上に結像するように、光学系の
光学距離を調整する画像形成装置の光学系の光学距離調
整方法及び光学距離調整用治具に関する。

〈従来の技術〉 従来から、画像形成装置としての、例えば複写機にお
いては、原稿載置板上に載置した原稿を照明し、該原稿
からの反射光を、複数の前ミラーを介して光学レンズに
入射させると共に、複数の後ミラーを介して感光体上に
導き、感光体上に、上記原稿に対応した原稿像を結像さ
せるものが提供されている。

一般に、上記の複写機は、等倍モードの場合は、原稿
と感光体との間の光学距離を一定に保った状態で、原稿
を走査露光する方式を用いており、変倍モードの場合
は、走査速度を変更すると共に、光学レンズ及び後ミラ
ーの位置の移動により、原稿と感光体との間の光学距離
を変更する方法を用いている。

良質なコピーを行うには、感光体上に結像される原稿
像が、等倍（写像倍率が１）かつピントが合った状態に
あることが必要である。変倍モードにおいても、まず、
等倍状態でピントが合っていることが必要である。

ここで、原稿と光学レンズとの間の光学距離をl₁、光
学レンズから結像位置までの光学距離をl₂、光学レンズ
の焦点距離をｆとし、さらに、原稿載置板の上面と光学
レンズとの間の光学距離をL₁、光学レンズと感光体との
光学距離をL₂とする。

いま、原稿を、原稿載置板に密着状態に配置している
とすれば、l₁＝L₁であり、ピント合わせは、L₁（即ち
l₁）及びL₂の少なくとも一方を変化させて、l₂＝L₂の関
係を得ることにより行われる。また、等倍の調整は、L₁
を変化させて、L₁＝L₂＝2fの関係を得ることにより行わ
れる。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところが、一般に、上記等倍調整は、マークを付した
原稿をコピーして、マーク像を得、該マークの幅とマー
ク像の幅との比により求めた写像倍率に基いて行ってい
る。したがって、正確に等倍を調整するためには、マー
ク像のピントが合っていることが必要である。

また、ピントが合った状態（l₂＝L₂）にあったとして
も、等倍調整のためにL₁（l₁）を変化させると、これに
伴ってl₂が変化するので、l₂＝L₂の関係がくずれ、ピン
トが狂ってしまう。

したがって、正確な等倍状態になるまで、ピントを合
わせる操作と、写像倍率を求める操作とを、繰り返し行
わなければならず、光学系の光学距離の調整に手間がか
かっていた。

この発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであ
り、画像形成装置の光学系の光学距離の調整が簡単にか
つ正確に行え、調整時間を短縮できる光学距離調整方法
及び光学距離調整用治具を提供することを目的としてい
る。

〈課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するためのこの発明の画像形成装置の
光学系の光学距離調整方法としては、原稿載置板上に載
置した原稿を走査露光し、該原稿に対応する原稿像を、
感光体上に結像させる画像形成装置の光学系の光学距離
調整方法であって、基準間隔を求めるための基準部を所
定範囲にわたって有する模擬原稿を、原稿載置板に対し
て傾斜状に配置することにより、一部にピントの合った
基準部像を得、この基準部像のピントが合った部分の間
隔が、模擬原稿の基準部の間隔と一致するように、感光
体と光学レンズとの間の光学距離L₂を調整した後、原稿
載置板の略上面において、原稿像のピントが合うよう
に、原稿載置板の上面と光学レンズとの間の光学距離L₁
を調整することを特徴とするものである。

また、この発明の光学距離調整用治具としては、原稿
載置板上に載置して用いられ、基準間隔を求めるための
基準部を所定範囲にわたって有する模擬原稿と、該模擬
原稿を、原稿載置板に対して所定角度だけ傾斜させた状
態に保持する枠体とを備えていることを特徴とするもの
である。

〈作用〉 上記の構成の画像形成装置の光学系の光学距離調整方
法によれば、基準部を有する模擬原稿を、原稿載置板に
対して傾斜状に配置することにより、一部にピントが合
った基準部像を得、この基準部像のピントが合った部分
の間隔が、模擬原稿の基準部の間隔と一致するように、
感光体と光学レンズとの間の光学距離L₂を調整するの
で、従来のように等倍調整のたびにピントを合わせる必
要がなく、容易にかつ正確に、L₂を等倍状態（L₂＝2f）
に調整できる。

その後、上記のように原稿載置板の上面よりも上方に
おいてピントが合っているのを、原稿載置板の略上面に
おいてピントが合うように、原稿載置板の上面と光学レ
ンズとの間の光学距離L₁を調整するが、このL₁の調整
は、L₂＝2fの状態で行うので、1/L₁＋1/L₂＝1/fの関係
により、L₁も等倍状態（L₁＝2f）に調整されることにな
る。

また、上記の構成の光学距離調整用治具によれば、基
準間隔を求めるための基準部を有する模擬原稿を、枠体
によって、原稿載置板に対して所定角度だけ傾斜させた
状態に保持するので、模擬原稿を、原稿載置板上に容易
に配置でき、上記の画像形成装置の光学系の光学距離調
整方法に用いるのに、好適である。

〈実施例〉 以下実施例を示す添付図面によって詳細に説明する。

第７図は画像形成装置としての複写機（１）の概略図
を示しており、ガラス、或いは樹脂等からなる原稿載置
板（11）上に載置した原稿（４）を照明し、該原稿
（４）からの反射光を、第１ミラー（21）、第２ミラー
（22）及び第３ミラー（23）を順次介して光学レンズ
（27）に入射させ、さらに、第４ミラー（24）、第５ミ
ラー（25）及び第６ミラー（26）を順次介して感光体と
しての感光体ドラム（３）上に導き、該感光体ドラム
（３）上に、上記原稿（４）に対応した原稿像（５）を
結像させるものである。

上記第１ミラー（21）は、原稿（４）を照明するため
のハロゲンランプ（28）及び反射板（29）と共に、第１
移動枠（７）に取付けられており、第２ミラー（22）及
び第３ミラー（23）は、第２移動枠（８）に取付けられ
ている。また、第４ミラー（24）及び第５ミラー（25）
は、第３移動枠（９）に取付けられている。上記のハロ
ゲンランプ（28）、反射板（29）、光学レンズ（27）及
び各ミラー（21）（22）（23）（24）（25）（26）によ
り、光学系（２）が構成されている。

等倍コピーの場合は、第１移動枠（７）を原稿載置板
（11）の下面に沿って移動させると共に、第２移動枠
（８）を、第１移動枠（７）と同方向に第１移動枠
（７）に対して1/2の移動速度で移動させることによ
り、原稿（４）と感光体ドラム（３）との間の光学距離
を一定に保った状態で、原稿（４）を走査露光する方式
が用いられている。また、変倍コピーの場合は、第１移
動枠（７）及び第２移動枠（８）の移動速度を変更する
と共に、光学レンズ（27）及び第３移動枠（９）の位置
の移動により、原稿（４）と感光体ドラム（３）との間
の光学距離を変更する方法が用いられている。

上記両移動枠（７）（８）は、第８図に示すように、
一方の端部をガイド軸（13）に係合させていると共に、
他方の端部をガイドレール（14）の上面に載せており、
上記ガイド軸（13）及びガイドレール（14）に沿って、
往復移動可能となっている。なお、上記ガイド軸（13）
及びガイドレール（14）は、両端部が装置本体に固定さ
れている。また、両端部が装置本体の所定位置に固定さ
れたワイヤ（15）が、ガイドプーリ（16）（17）、テン
ションプーリ（18）、および駆動ドラム（19）に巻懸け
られていると共に、第２移動枠（８）の所定位置に取付
けた従動プーリ（20）にも巻懸けられている。さらに、
上記ワイヤ（15）は、第１移動枠（７）の所定位置に、
連結板（80）と取付用ビス（81）により固定されてい
る。このように、ワイヤ（15）により連結された両移動
枠（７）（８）は、駆動ドラム（19）の回転に伴って往
復移動させられる。

第１図ないし第４図はこの発明の画像形成装置の光学
系の光学距離調整方法の一実施例の各工程を示す説明図
であり、まず、第１図に示すように、光学距離調整用治
具（６）を原稿載置板（11）上に載置する。

この光学距離調整用治具（６）は、第５図及び第６図
に示すように、底面（61a）側が開放した枠体（61）か
らなり、その上面（61b）が、底面（61a）に対して傾斜
するように、対向する周側部（61c）の上縁をテーパ状
に形成している。また、光学距離調整用治具（６）は、
枠体（61）の内側上面に、模擬原稿（62）を形成してい
る。

該模擬原稿（62）には、基準間隔を求めるための基準
部としての平行線（63）が、上記傾斜方向に沿った状態
で、かつ、枠体（61）の基準端面（61d）に対して直交
する状態で付されている。さらに、上記模擬原稿（62）
には、平行線（63）に対して一定間隔を保った状態で、
複数の平行線（64）が付されている（第２図参照）。こ
の平行線（64）は、ピント合わせを容易にするために付
されているものであり、このため、相互の間隔は非常に
狭く設定されている。また、平行線（63）と直交する一
定間隔の罫線（65）が付されている。

上記光学距離調整用治具（６）は、平行線（63）が走
査方向、或いはその他の任意の方向に沿うように、原稿
載置板（11）上に載置される。このとき、上記基準端面
（61d）を、原稿載置板（11）の端部に設けられた原稿
ストッパに直接又は間接的に沿わせた状態で、上記光学
距離調整用治具（６）を載置することにより、容易に、
平行線（63）を走査方向、或いはその他の方向に沿わせ
ることができる。

そして、上記のように配置した模擬原稿（62）を複写
して、該複写紙上に、基準部像としての平行線像（50）
を得、ピントが合っていなければ、平行線像（50）の何
れかの位置において、好ましくは中央部付近において、
ピントが合うように（第３図参照）、第１移動枠（７）
と第２移動枠（８）との間の距離を増減させて、模擬原
稿（62）と光学レンズ（３）との間の光学距離を大まか
に調整する。

上記第１移動枠（７）と第２移動枠（８）との間の距
離の調整は、連結板（80）の取付用ビス（81）を緩め
て、一旦、第１移動枠（７）とワイヤ（15）との連結を
解除した状態で、第１移動枠（７）をガイド軸（13）に
沿って移動させることにより行われる。

さらに、光学レンズ（27）及び第３移動枠（９）の少
なくとも一方を移動させて、光学レンズ（27）と感光体
ドラム（３）との間の光学距離L₂を調整しながら、複写
画像を得る。この複写画像に基いて、模擬原稿（62）の
平行線（63）の間隔d₁に対して、平行線像（50）の間隔
d₂が等しくなるように、即ち、写像倍率が正確に１（等
倍）になるように（第３図参照）、光学レンズ（27）と
感光体ドラム（３）との間の光学距離L₂を調整する。

このように、L₂を変化させることにより、等倍状態に
調整できるのは、L₂の変化により、模擬原稿（62）のピ
ントの合っている部分が移動して、このピントの合って
いる部分と感光体ドラム（３）との間の光学距離l₁、及
び、光学レンズ（27）から結像位置までの光学距離l₂が
変化するからである。

ここにおいて、光学レンズ（27）の焦点距離をｆ、倍
率をＭとすれば、上記のl₁及びl₂は、 Ｍ＝l₂／l₁及び1/l₁＋1/l₂＝1/fの関係により、 l₁＝ｆ（Ｍ＋１）/M l₂＝ｆ（Ｍ＋１） で表され、等倍状態（Ｍ＝１）では、 l₁＝l₂＝2fとなり、基本となる等倍状態のl₁及びl₂が唯
一定まるものである。

さらに、ピントが合っていることから、l₂＝L₂の関係
にあり、光学レンズ（27）と感光体ドラム（３）との間
の光学距離L₂も、等倍状態（L₂＝2f）に調整される。

次に、光学距離調整用治具（６）を取り除いた後、他
の模擬原稿（40）を、原稿載置板（11）の上面に密着状
態で載置し（第７図参照）、該模擬原稿（40）の複写画
像を得る。そして、該複写画像に基いて、再び、取付用
ビス（81）を緩めて第１移動枠（７）をガイド軸（13）
に沿って移動させ、第１移動枠（７）と第２移動枠
（８）との間の距離を増減させることにより、原稿像
（５′）のピントが正確に合うように（第４図参照）、
模擬原稿（40）と光学レンズ（３）との間の光学距離、
即ち、原稿載置板（11）の上面と光学レンズ（３）との
間の光学距離L₁を調整する。

このピント合わせによるL₁の調整は、上記のようにL₂
が等倍に調整された状態（L₂＝2f）で行うので、1/L₁＋
1/L₂＝1/fの関係により、L₁が等倍状態（L₁＝2f）に調
整されることになる。

なお、この原稿載置板の上面と光学レンズ（３）との
間の光学距離L₁の調整は、模擬原稿（40）を用いずと
も、以下のように、光学距離調整用治具（６）を用いて
行うこともできる。まず、模擬原稿（62）の複写画像を
得、平行線像（50）のピントが合っている領域の幅寸法
ｒを求める（第３図参照）。このように、平行線像（5
0）の一定の領域において、ピントが合っているのは、
ピントが合っている領域の平行線（63）が、光学レンズ
（27）の被写界深度の範囲内にあるためであり、この被
写界深度の中央部が、最もピントの合っている領域であ
ると推定される。したがって、平行線像（50）の原稿載
置板（11）側に対応する端部（50a）から、上記幅寸法
の略半分の範囲内において、ピントを合わせる（第９図
参照）ことにより、模擬原稿（62）の原稿載置板（11）
の上面と略面一の部分が、上記被写界深度の中央部に配
置されたことになり、容易にピント合わせができること
になる。

このように、この実施例によれば、基準間隔をを求め
るための平行線（63）を付した模擬原稿（62）を、原稿
載置板（11）に対して傾斜状に配置することにより、一
部にピントが合った平行線像（50）を得、ピントが合っ
た部分の平行線像（50）の間隔が、模擬原稿（62）の平
行線（63）の間隔と一致するように、感光体ドラム
（３）と光学レンズ（27）との間の光学距離L₂を調整す
るので、従来のように、等倍調整のたびにピントを合わ
せる必要がなく、容易にかつ正確に、L₂を等倍状態（L₂
＝2f）に調整できる。

その後、上記のように原稿載置板（11）の上面よりも
上方においてピントが合っているのを、原稿載置板（1
1）の上面においてピントが合うように、原稿載置板（1
1）の上面と光学レンズ（27）との間の光学距離L₁を調
整するが、このピント合わせによるL₁の調整は、L₂＝2f
の状態で行われるので、1/L₁＋1/L₂＝1/fの関係によ
り、L₁も等倍状態（L₁＝2f）に調整されることになる。

したがって、迅速かつ正確に光学系の光学距離調整が
行え、組立ラインでの調整時間、及びサービスマンによ
るメンテナンスにおける調整時間を短縮できる。

なお、上記の組立ラインにおいては、感光体ドラム
（３）上に仮設した走査カメラ等の読取り装置により読
み取った画像を、CRT上でモニターしながら、等倍やピ
ントの確認を行っても良い。

また、上記平行線（63）に代えて、模擬原稿（62）の
対向する辺部を基準部としても良く、この実施例におい
ては、辺部間の距離、即ち模擬原稿（62）の幅寸法が、
基準間隔として設定されることになる。なお、この場
合、該辺部の像のピントの合っている部分は、ピントの
合わない枠体（61）の底面（61a）の像に対するコント
ラストにより、容易に間隔を確認できる。

一方、上記の構成の光学距離調整用治具（６）によれ
ば、基準間隔を求めるための平行線（63）を付した模擬
原稿（62）を、枠体（61）によって、原稿載置板（11）
に対して所定角度だけ傾斜させた状態に保持するので、
模擬原稿（62）を、原稿載置板上（11）に容易に配置で
き、上記の画像形成装置の光学系の光学距離調整方法に
用いるのに、好適である。

なお、光学距離調整用治具（６）の模擬原稿（62）
を、内側上面から抜き取り可能に設けておけば、光学系
の光学距離の調整をしようとする複写機（１）にとって
最適な模擬原稿（62）を選択して使用することもでき
る。この場合、模擬原稿（62）を、原稿をラミネート成
形したカード状にしておくこともできる。

この発明の画像形成装置の光学系の光学距離調整方法
及び光学距離調整用治具は、上記実施例に限定されるも
のでなく、例えば、模擬原稿（62）の基準部（63）とし
て、矢視する傾斜方向に垂直な平行線（第10図参照）
や、矢視する傾斜方向と斜めに交錯する平行線（第11図
参照）を使用すること、また、これらの平行線を点線で
形成すること、さらに、基準部（63）を網点で形成する
こと等、この発明の要旨を変更しない範囲で種々の設計
変更を施すことができる。

〈発明の効果〉 以上のように、この発明の画像形成装置の光学系の光
学距離調整方法によれば、原稿載置板に対して傾斜状に
配置した模擬原稿により、一部にピントが合った基準部
像を得、この基準部像のピントが合った部分の間隔が、
模擬原稿の基準部の間隔と一致するように、感光体と光
学レンズとの間の光学距離L₂を調整するので、従来のよ
うに等倍調整のたびにピントを合わせる必要がなく、容
易にかつ正確に、L₂を等倍状態（L₂＝2f）に調整でき
る。さらに、上記のL₂＝2fの状態で、原稿載置板の略上
面においてピントが合うように、原稿と光学レンズとの
間の光学距離L₁を調整することにより、1/L₁＋1/L₂＝1/
fの関係から、L₁も等倍状態（L₁＝2f）に調整されるこ
とになる。したがって、迅速かつ正確に光学系の光学距
離調整が行え、調整時間を短縮できるという効果を奏す
る。

また、上記の構成の光学距離調整用治具によれば、基
準間隔を求めるための基準部を有する模擬原稿を、枠体
によって、原稿載置板に対して所定角度だけ傾斜させた
状態に保持するので、模擬原稿を、原稿載置板上に容易
に配置でき、上記の画像形成装置の光学系の光学距離調
整方法に用いるのに、好適であるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図はこの発明の画像形成装置の光学系
の光学距離調整方法の一実施例の各工程を示す説明図、 第５図は光学距離調整用治具を下方から見た斜視図、 第６図はその側面図、 第７図は複写機の概略構成図、 第８図は第１移動枠及び第２移動枠の取付け状態を示す
分解斜視図、 第９図はピント合わせの説明図、 第10図及び第11図は他の実施例の基準部を示す説明図。 （１）…画像形成装置としての複写機、（11）…原稿載
置板、（３）…感光体としての感光体ドラム、（４）…
原稿、（５）（５′）…原稿像、（50）…基準部像とし
ての平行線像、（40）（62）…模擬原稿、（63）…基準
部としての平行線

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原稿載置板上に載置した原稿を走査露光
   し、該原稿に対応する原稿像を、感光体上に結像させる
   画像形成装置の光学系の光学距離調整方法であって、基
   準間隔を求めるための基準部を所定範囲にわたって有す
   る模擬原稿を、原稿載置板に対して傾斜状に配置するこ
   とにより、一部にピントの合った基準部像を得、この基
   準部像のピントが合った部分の間隔が、模擬原稿の基準
   部の間隔と一致するように、感光体と光学レンズとの間
   の光学距離L₂を調整した後、原稿載置板の略上面におい
   て、原稿像のピントが合うように、原稿載置板の上面と
   光学レンズとの間の光学距離L₁を調整することを特徴と
   する画像形成装置の光学系の光学距離調整方法。
2. 【請求項２】原稿載置板上に載置して用いられ、基準間
   隔を求めるための基準部を所定範囲にわたって有する模
   擬原稿と、該模擬原稿を、原稿載置板に対して所定角度
   だけ傾斜させた状態に保持する枠体とを備えていること
   を特徴とする光学距離調整用治具。