JPH075480Y2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の技術分野］ この考案は、画像形成装置に関する。

［考案の技術的背景とその問題点］ 画像形成装置たとえば電子複写機における像の焦点調整
というのは、第１図に示すように、感光体100から第３
ミラー101を経由してレンズ102までの、レンズ102の焦
点距離によって決定される光路長と、原稿走査面105か
ら第１ミラー103及び第１ミラー103に対して1/2のスピ
ードで移動する第２ミラー104を経由してレンズ102まで
の光路長とを等しくして、感光体100上に鮮明に原稿像
を結像することである。一般に、電子複写機を大量生産
する場合、個々のレンズ102が有する焦点距離のバラツ
キや、その他の装置部品の製造上のバラツキ、あるいは
組立上のバラツキのために、前記各光路長は複写機毎に
異なり、したがって、複写機毎の調整を必要とする。た
とえば、第１図に示すような原稿台固定型電子複写機に
おいては、先ず、レンズ102の焦点距離に合わせて感光
体ドラム100とレンズ102との間の光路長を決定するため
に、第３ミラー101とその固定部に図示しないスペーサ
を介装して第３ミラー101の位置を前後させることによ
って感光体ドラム100とレンズ102との間の光路長を決定
し、しかるのち、第２ミラー104に対して第１ミラー103
の位置を前後させて原稿走査面からレンズ102までの光
路長を前記光路長に一致させて光学系としての焦点状態
が適正となる位置を設定するという方法が採用されてい
る。

しかしながら、前記画像形成装置における焦点調整方法
には、次のような問題点がある。先ず、第３ミラー101
を含めてレンズ102から感光体ドラム100までの部分は、
通常、電子複写機本体の内部に組み込まれていて第３ミ
ラー101に手や指を近づけることは困難である。しか
も、レンズ102の焦点距離はレンズ102毎に多少のバラツ
キがあるので、電子複写機毎に第３ミラー101の位置を
修正することが必要であり、更に、第３ミラー101とそ
の固定部に介装するスペーサの厚みも特定できないので
試行錯誤を何度も繰り返さねばならない。また、このよ
うにして調整した後、第１ミラー103の位置を移動させ
るにあたって、図示しないドライブワイヤに保持される
と共に、第１ミラー103を固定する図示しないキャリッ
ジクランプを人間の五感によって移動させ、次いで固定
するために作業者に帰因する誤差が発生する。

［考案の目的］ この考案は、前記事情に鑑みてなされたものであり、設
定手段を操作するだけで、ミラー及びレンズを含む光学
系の焦点調整を誤差を伴うことなく適確に行うことがで
きる画像形成装置を提供することを目的とするものであ
る。

［考案の概要］ 前記目的を達成するためのこの考案の概要は、原稿上の
像をミラー及びレンズを介して像担持体上に結像する光
学系を備え、この光学系の焦点状態が適正となる位置を
調整する調整状態と、前記光学系を用いて前記像担持体
への画像形成を行う画像形成状態とをそれぞれ独立して
設定可能な画像形成装置において、この画像形成装置が
前記調整状態にあるとき、原稿から前記レンズまでの第
１の光路長と、前記レンズから前記像担持体までの第２
の光路長との比率を変更することによって、前記光学系
が前記像担持体に対して原稿像を結像する場合の前記光
学系の焦点状態が適正となる位置となるように前記ミラ
ー及びレンズの初期位置からの移動位置を設定する設定
手段と、前記ミラー及び前記レンズが初期位置にあるこ
とを検知する検知手段と、前記画像形成装置が前記画像
形成状態にあるとき、前記設定手段による設定に基づい
て、前記ミラー及び前記レンズが前記初期位置から前記
焦点状態が適正となる位置まで移動するのに要する移動
量を算出して、この移動量に応じた制御信号を出力する
制御手段と、この制御手段が出力する制御信号に従い、
前記ミラー及びレンズを前記初期位置から前記設定手段
によって設定された移動位置まで移動する移動手段とを
具備することを特徴とするものである。

［考案の実施例］ この考案の一実施例について図面を参照しながら説明す
る。

この考案の一実施例である画像形成装置たとえば電子複
写機を第２図に示す。

電子複写機の本体11には着脱自在なトレイ12と用紙Ｐが
収納された下カセット13Aと上カセット13Bがそれぞれ取
付けられている。原稿台14は固定であり、その上に載置
された原稿を第１のミラー15及びランプ16が走査（スキ
ャン）し、第２のミラー17、第３のミラー18が光路長さ
を一定にするように移動しながら感光体（ドラム）19の
回転と同期的に往復動するようになっている。原稿台14
上に載置された原稿はランプ16により照明され、レンズ
20と第４のミラー29を介して感光体19の表面に結像する
ようになっている。一方、帯電器21は感光体19の近くに
配置され、これを帯電させる。この帯電は前記の結像に
おける照明で一部が消去された潜像となり、現像器22で
現像される。下カセット13Aからの用紙Ｐは下送り出し
ローラ23Aで１枚ずつ取出されてレジストローラ24によ
り感光体19の下部に案内され、現像されたトナーが転写
用帯電器25により用紙Ｐ上に転写される。この用紙Ｐは
搬送ベルト26を経て定着器27に案内され、定着された
後、トレイ12へ排出される。一方、転写後の感光体19は
クリーナ28で清掃され、帯電器21へ戻る。次に上カセッ
ト13Bが選択された場合は上送り出しローラ23Bで下カセ
ット13Bと同様に送られ、コピーが終了し、トレイ12へ
排紙するようになっている。

次に、前記電子複写機に装備される焦点調整装置を露光
装置と共に第３図乃至第５図を参照しながら説明する。

なお、露光装置とは、原稿台14に載置された原稿にラン
プ16等を介して均一な光を当て、その反射光をレンズ20
及び第１〜第４のミラー15,17,18,29等を介し、感光体1
9の表面に投影して光像を形成する光学系を含む装置で
ある。

第３図及び第４図において、30A,30Bで示すのは一対の
キャリッジガイドレールであり、前記電子複写機本体11
に平行に取り付けられている。そして、このキャリッジ
ガイドレール30Aには、第１及び第２のキャリッジ31,32
の一端が往復動自在に嵌合されている。また、キャリッ
ジガイドレール30Bには、第１及び第２のキャリッジ31,
32の他端に設けたガイドローラが転動自在に載置されて
いる。前記第１のキャリッジ31には、ランプ16と第１の
ミラー15とが取り付けられていると共に、第２のキャリ
ッジ32には前記第２のミラー17及び前記第３のミラー18
が取り付けられており、ランプ16より前記原稿台14に固
定されている図示しない原稿に光が当てられ、その反射
光が前記第１及び第２のミラー15,17を介して前記レン
ズ20に入射されるようになっている。更に前記第１及び
第２のキャリッジ31,32を移動させるための移動手段と
して、まず前記第２のキャリッジ32に連結アーム33を介
してスライダ34が取り付けられ、このスライダ34が前記
キャリッジガイドレール30Aに移動自在に嵌合され、こ
のスライダ34と前記第２のキャリッジ32との側部には一
対のプーリ35A,35Bが回転自在に取付けられ、これらの
プーリ35A,35Bにはタイミングワイア36が張設されてい
る。このタイミングワイア36の一端は、第１の固定部37
に、他端はスプリング38を介して前記第１の固定部37に
それぞれ固定されている。また、このタイミングワイア
36の中間部には、第１のキャリッジ31に設けられた第２
の固定部39にクランプされている。したがって、プーリ
35A,35Bは動滑車の機能を果すことができる。一方、第
１のキャリッジ31に設けられた前記第２の固定部39は、
更に、従動プーリ40Aとスキャニングモータ41で駆動さ
れる駆動プーリ40Bとの間に張設された歯付きベルト42
に結合されている。したがって、スキャニングモータ41
を駆動すると、第１のキャリッジ31に対して第２のキャ
リッジ32が1/2の速度で動くことができるようになって
いる。また、前記第１の固定部37は、ギアを介して、ミ
ラー移動モータ44に連結され、ミラー移動モータ44の駆
動により、第２のキャリッジ32のみを第４図中の両矢印
方向に移動可能となっている。

なお、第３図及び第４図において、43で示すのは第２の
キャリッジ32の初期位置を検出するために配置された検
知手段を構成する第１のマイクロスイッチである。

一方、第３図に示すように、レンズ20は、前記キャリッ
ジガイドレール30A,30Bに往復動自在に取り付けられた
レンズブロック45に保持される。このレンズブロック45
は、これに固定されたカムフオロア部46を介して、レン
ズ駆動モータ47と結合している。したがって、レンズ駆
動モータ47の回転方向に応じて、レンズブロック45は前
進及び後進をすることができるようになっている。ま
た、第３図において、48で示すのは、レンズブロック45
の初期位置を検出するために配置された検知手段を構成
する第２のマイクロスイッチである。

なお、前記ミラー移動モータ44及び前記レンズ移動モー
タ47は、第１のキャリッジ31、第２のキャリッジ32及び
レンズ20の移動量を正確に制御することができるよう
に、パルスモータを使用するのが好ましい。

焦点調整装置は、第５図に示すように、制御手段として
の演算制御装置49たとえばマイクロコンピュータと、前
記演算制御装置49における制御手順及びレンズ及びミラ
ーの移動量を記憶するメモリ50と、第２のキャリッジ32
の初期位置を検出し、検出信号を前記演算制御装置49に
出力する第１のマイクロスイッチ43と、レンズブロック
45の初期位置を検出し、検出信号を前記演算制御装置49
に出力する第２のマイクロスイッチ48と、レンズ20の焦
点距離に応じてレンズブロック45の移動量を指定するデ
ータを前記演算制御装置49に出力する設定手段を構成す
る第１のスイッチSW1と、レンズブロック45の移動量を
指定するデータを前記演算制御装置49に出力する設定手
段を構成する第２のスイッチSW2と、第２のキャリッジ3
2の移動量を指定するデータを前記演算制御装置49に出
力する設定手段を構成する第３のスイッチSW3と、前記
演算制御装置49により出力される駆動制御信号により駆
動される前記ミラー移動モータ44及び前記レンズ移動モ
ータ47とを具備し、原稿像を感光体19の表面に鮮明に結
像させるために、初期位置からのレンズブロック45及び
第２のキャリッジ32それぞれの移動量が演算制御装置49
でメモリ50に記憶された計算手順で演算され、演算制御
装置49よりの駆動制御信号により前記各種のモータ44,4
7を駆動するように構成されている。

次に、以上構成の作用について述べる。

電子複写機の出荷前における、即ち、光学系の焦点状態
が適正となる調整状態における焦点調整を次のようにし
て行なう。

先ず、レンズブロック45に取り付けたレンズ20の焦点距
離は既知であるので、その焦点距離に応じて前記第１の
スイッチSW1を操作することにより、初期位置からのレ
ンズブロック45の概略の移動量を前記第１のスイッチSW
1で設定する。次いで、前記レンズブロック45を初期位
置から概略の移動量だけ移動させた後、第２のスイッチ
SW2を操作することにより、レンズ20よりの光像が感光
体19の表面に鮮明に結像するように、レンズブロック45
の微少移動量を前記第２のスイッチSW2で設定する。こ
の後、第３のスイッチSW3を操作することにより、初期
位置からの第２のキャリッジ32の移動量を設定する。こ
のようにして、原稿面からの原稿像が感光体19上に鮮明
に結像するための、第２のキャリッジ32及びレンズブロ
ック45の初期位置からの移動量を設定することができ、
焦点調整を行なうことができる。つまり、前記第１乃至
第３のスイッチSW1乃至SW3の操作だけで光学系として焦
点状態が適正となる位置が設定される。なお、前記第１
〜第３のスイッチSW1〜SW3は、たとえばデイップ（Di
p）スイッチで構成するのが好ましく、これらスイッチS
W1〜SW3は、操作し易い場所に配置しておくのが好まし
い。

次に、電子複写機の使用の際、焦点調整装置は次のよう
に動作する。

電子複写機に電源を投入すると、レンズ移動モータ47及
びミラー移動モータ44が駆動して、レンズブロック45及
び第２のキャリッジ32それぞれが初期位置に向って移動
する。レンズブロック45及び第２のキャリッジ32の初期
位置への到達は、第１及び第２のマイクロスイッチ43,4
8で検出される。第１及び第２のマイクロスイッチ43,48
で検出される検出信号を入力する演算制御装置49はメモ
リ50に記憶されている制御手順に従ってミラー移動モー
タ44及びレンズ移動モータ47の駆動を停止させる。次い
で、演算制御装置49は、第１及び第２のスイッチSW1,SW
2で設定されたレンズブロック45の概略移動量及び微少
移動量についてのデータを読み取り、メモリ50に記憶さ
れている移動量から前記のように読み取ったデータに対
応する移動量を読み出し、レンズブロック45の移動に必
要なレンズ移動モータ47の駆動量を算出し、駆動制御信
号を出力する。また、演算装置49は、第３のスイッチSW
3で設定された第２のキャリッジ32の移動量についての
データを読み取り、同様にして、第２のキャリッジ32の
移動に必要なミラー移動モータ44の駆動量を算出し、駆
動制御信号を出力する。演算制御装置49より出力される
駆動制御信号によりレンズ移動モータ47及びミラー移動
モータ44が駆動し、レンズブロック45及び第２のキャリ
ッジ32を前記のようにして算出した移動量だけ移動させ
る。その結果、複写の際に原稿像が感光体19に鮮明に結
像させるための所定位置（光学系として焦点状態が適正
となる位置）にレンズブロック45及び第２のキャリッジ
32が設定されることとなる。

以上、この考案の一実施例について詳述したが、この考
案は前記実施例に限定されるものではなく、この考案の
要旨の範囲内で適宜に変形して実施することができるの
はいうまでもない。

前記実施例においては、レンズ移動モータ、ミラー移動
モータにパルスモータを使用しているが、サーボモータ
軸にタイミング円板を取りつけてモータ軸の回転数を計
数することにより所望の移動量となるように制御しても
よい。

また、レンズブロックの移動量の設定は、第１のスイッ
チSW1及び第２のスイッチSW2のいずれか一方であっても
よい。更に、スイッチにデイップスイッチを使用する場
合、設定移動量の所望精度に応じて、スイッチ中の設定
桁数を任意に決定してもよい。

［考案の効果］ 以上詳述した本考案によれば、従来例のように光学系を
手や指で調整する必要がなく、設定手段を操作するだけ
で光学系のミラーやレンズを誤差を伴うことなく自動的
に初期位置から焦点の合った位置へ適確に移動させ画像
形成を行うことができる画像形成装置を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の画像形成装置における光学系装置を示す
説明図、第２図はこの考案の一実施例である画像形成装
置たとえば電子複写機を示す説明図、第３図及び第４図
は前記電子複写機における露光装置を示す斜視図、並び
に、第５図は焦点調整装置を示すブロック図である。 14……第２のミラー、19……感光体、20……レンズ、43
……第１のマイクロスイッチ、44……ミラー移動モー
タ、47……レンズ移動モータ、48……第２のマイクロス
イッチ、49……演算制御装置、50……メモリ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】原稿上の像をミラー及びレンズを介して像
   担持体上に結像する光学系を備え、この光学系の焦点状
   態が適正となる位置を調整する調整状態と、前記光学系
   を用いて前記像担持体への画像形成を行う画像形成状態
   とをそれぞれ独立して設定可能な画像形成装置におい
   て、 この画像形成装置が前記調整状態にあるとき、原稿から
   前記レンズまでの第１の光路長と、前記レンズから前記
   像担持体までの第２の光路長との比率を変更することに
   よって、前記光学系が前記像担持体に対して原稿像を結
   像する場合の前記光学系の焦点状態が適正となる位置と
   なるように前記ミラー及びレンズの初期位置からの移動
   位置を設定する設定手段と、 前記ミラー及び前記レンズが初期位置にあることを検知
   する検知手段と、 前記画像形成装置が前記画像形成状態にあるとき、前記
   設定手段による設定に基づいて、前記ミラー及び前記レ
   ンズが前記初期位置から前記焦点状態が適正となる位置
   まで移動するのに要する移動量を算出して、この移動量
   に応じた制御信号を出力する制御手段と、 この制御手段が出力する制御信号に従い、前記ミラー及
   びレンズを前記初期位置から前記設定手段によって設定
   された移動位置まで移動する移動手段と、を具備するこ
   とを特徴とする画像形成装置。