JPS58169141A - Image-forming optical system in electrophotographic copying machine - Google Patents

Image-forming optical system in electrophotographic copying machine

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JPS58169141A
JPS58169141A JP5271582A JP5271582A JPS58169141A JP S58169141 A JPS58169141 A JP S58169141A JP 5271582 A JP5271582 A JP 5271582A JP 5271582 A JP5271582 A JP 5271582A JP S58169141 A JPS58169141 A JP S58169141A
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JP
Japan
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magnification
image
illuminance
photoreceptor
lens
Prior art date
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Pending
Application number
JP5271582A
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Japanese (ja)
Inventor
Nobuyuki Yanagawa
信之 柳川
Tadaaki Sugano
忠明 菅野
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/04Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for exposing, i.e. imagewise exposure by optically projecting the original image on a photoconductive recording material
    • G03G15/041Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for exposing, i.e. imagewise exposure by optically projecting the original image on a photoconductive recording material with variable magnification

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure Or Original Feeding In Electrophotography (AREA)
  • Variable Magnification In Projection-Type Copying Machines (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prevent the excessive increase in the uneven illuminance on the surface of a photoreceptor that arises in the stage of changing an image-forming magnification without using a movable shading device by determining the magnification so as to avoid an excessive increase in the deviation of the illuminance. CONSTITUTION:When the magnification is max. m1, the half field angle theta0 of a lens in the unmagnification stage and the half field angle theta1 at the m1 differs; as a result, the luminance S1 in the end part is lower than the luminance at the center in the luminance distribution L21 of a picture image on the surface of a photoreceptor. Conversely, when the magnification is min. m2, the luminance S2 in the end part of the image is higher than the luminance at the center in the luminance distribution L22 of the image on the photoreceptor. If the luminance on the surface 17a of the photoreceptor is set at Sm when the magnification is 1, the luminance at the center D of the image is Sm both when the magnification is m1 and when m2. The image-forming magnification (mb) is determined as mbnot equal to 1 so as to satisfy 0.8<r<1.2, more preferably r=1 if (Sm- S1¦/¦Sm-S2¦. The magnification is determined empirically or thermoretically with ease.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は原稿面を照明する光源と、原稿面での反射光を
感光体表面に集束させ原稿画像を感光体表面に結像する
レンズとを有し、結像倍率を変換可能に構成した電子複
写機における結像光学系に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention includes a light source that illuminates the surface of a document, and a lens that focuses reflected light from the surface of the document onto the surface of a photoreceptor to form an image of the document on the surface of the photoreceptor. The present invention relates to an imaging optical system in an electronic copying machine that is configured to be convertible.

上記形式の結像光学系は従来より周知である。。Imaging optical systems of the type described above are well known in the art. .

この種光学系を用いて■光体表面に画像(潜像)を形成
する場合、光源からの光によって原稿面を全体的に均一
な光量で照明し、原稿面上での照度分布を均一、即ち平
坦にすると、部4θ則、レンズの1綱口効率(これが1
00%より小なるとき〕の影響によって、感光体上の画
像の端部における照度が、その中央の照度よりも低下し
、これを可視像化すれば、該可視像に濃度むらを生ずる
欠点を免れない。かかる観点より従来から、感光体表面
に形成される画像の照度分布に、上述した如きむらが生
じないように、原稿面上での照度分布を調整している。
When using this type of optical system to form an image (latent image) on the surface of the light body, the light from the light source illuminates the entire document surface with a uniform amount of light, and the illuminance distribution on the document surface is uniform. In other words, if it is made flat, the 4θ law, the 1 Tsunaguchi efficiency of the lens (this is 1
00%], the illuminance at the edges of the image on the photoreceptor is lower than the illuminance at the center, and if this is visualized, density unevenness will occur in the visible image. Not immune to shortcomings. From this point of view, conventionally, the illuminance distribution on the surface of the document has been adjusted so that the above-described unevenness does not occur in the illuminance distribution of the image formed on the surface of the photoreceptor.

この方法は、原稿面上での照度分布に意図的にむらをも
たせ、これによりレンズの開口効率、CQ!l’θ則の
影響を補償し、もって感光体上の照度分布むらを除去し
ようとするものである。この場合、結像光学系によって
原稿画像を常に等倍で感光体上に結像させるのであれば
、感光体上の照度が均一となるように、原稿面上の照度
分布を画一的に定めるだけで充分であり、特に問題は生
じない。2ころが光学系が拡大及び縮小の変倍機能を有
していると、等倍時に感光体表面の照度分布が平坦とな
るように、原稿面照度分布を定めておいても、結像倍率
が等倍から拡大又は縮小へと変ってしまえば、レンズの
画角も変り、μs4θ(θは半画角)の値が変化するた
め、感光体上での照度分布は平坦とならず、照度むらが
できてしまうことは避けられない。そしてこの照度むら
がわずかであれば問題はないが、従来の結像光学系にお
いては、この照度のむらが無視できない程大きくなる恐
れがあった。
This method intentionally makes the illuminance distribution on the document surface uneven, thereby increasing the aperture efficiency of the lens, CQ! This is intended to compensate for the influence of the l'θ law and thereby eliminate uneven illuminance distribution on the photoreceptor. In this case, if the original image is always formed on the photoconductor at the same magnification by the imaging optical system, the illuminance distribution on the document surface is uniformly determined so that the illuminance on the photoconductor is uniform. This is sufficient and does not cause any particular problem. If the optical system has a variable magnification function for magnification and reduction, even if the illuminance distribution on the document surface is set so that the illuminance distribution on the photoreceptor surface is flat at the same magnification, the imaging magnification If the image changes from the same magnification to enlargement or reduction, the angle of view of the lens also changes, and the value of μs4θ (θ is a half angle of view) changes, so the illuminance distribution on the photoreceptor will not be flat, and the illuminance will change. Unevenness is inevitable. There is no problem if this illuminance unevenness is slight, but in conventional imaging optical systems, there is a risk that this illuminance unevenness becomes so large that it cannot be ignored.

上記不都合を除去する1つの方法として、光源から原稿
面へ向かう光の量を、可動シェーディング装置によって
、変倍率に応じて調整し、倍率が変っても感光体表面に
照度むらが実質的に生じないようにする方法が考えられ
る。ところがこのような装置を設ければ、それだけ光学
系の装作コストが上昇し、且つその重量が増大する欠点
を免れない。
One way to eliminate the above disadvantage is to adjust the amount of light directed from the light source toward the document surface using a movable shading device according to the magnification, so that even if the magnification changes, illuminance unevenness will substantially occur on the surface of the photoreceptor. There are ways to prevent this from happening. However, if such a device is provided, the installation cost of the optical system increases and its weight inevitably increases.

本発明の目的は、コスト上昇の原因となる可動シェーデ
ィング装置を用いずとも、結像倍率の変換時に生ずる感
光体表面の照度むらが従来の如く、極端に大きなものと
ならねように構成することの可能な結像光学系を提供す
ることである。
An object of the present invention is to provide a structure in which the illuminance unevenness on the surface of a photoreceptor that occurs when converting the imaging magnification does not become extremely large as in the past, without using a movable shading device that causes an increase in cost. The object of the present invention is to provide an imaging optical system capable of

本発明は、従来の結像光学系では単純に、等倍時におけ
る感光体表面の照度分布が均一となるよう、原稿面上で
の照度分布を定めていたことが、拡大又は縮小時lこ無
親することのできない照度むらを感光体上に生ぜしめて
いたという新規な認識に基き構成されている。
In the present invention, the illuminance distribution on the document surface is simply determined so that the illuminance distribution on the surface of the photoreceptor at the same magnification is uniform in the conventional imaging optical system. It is constructed based on the new recognition that irreversible unevenness in illumination occurs on the photoreceptor.

第1図は本発明を適用可能な結像光学系を有する複写機
の一例を示す部分図である。本発明の理解のため、先ず
、第1図に示す構成と、その作用の概略を簡単に説明し
、次いで上記照度分布むらに関する事実及びこれに対す
る本発明の考え方を、図示した構成に則して、より詳し
く説明し、併せて本発明の有利な構成例を詳述すること
にする。
FIG. 1 is a partial view showing an example of a copying machine having an imaging optical system to which the present invention can be applied. In order to understand the present invention, first, the configuration shown in FIG. 1 and the outline of its operation will be briefly explained, and then the fact regarding the uneven illuminance distribution and the idea of the present invention regarding this will be explained in accordance with the illustrated configuration. , will be explained in more detail, and advantageous embodiments of the invention will also be explained in detail.

第1図において、複写機の上部には、ケーシング1とそ
の内部に設けられた結像光学系2とを含む光学ユニット
3が設けられ、ケーシング1の上部には、コンタクトガ
ラス4が固設されている。
In FIG. 1, an optical unit 3 including a casing 1 and an imaging optical system 2 provided inside the casing 1 is provided at the top of the copying machine, and a contact glass 4 is fixedly installed at the top of the casing 1. ing.

光学ユニット3のケーシングlは複写機の本体フレーム
5に固定支持されている。
The casing l of the optical unit 3 is fixedly supported by the main body frame 5 of the copying machine.

結像光学系2は、光源としてのランプ6と可動ミラー7
とを担持した第1走査装置8と、タフ1ミラー9を担持
した第2走査装置lOと、ケーシング1の底板11に、
その光軸方向に移動可能に支持されたレンズ12及びそ
の支持体13と、底板11上に固定された固定ミラー1
4とを有している。
The imaging optical system 2 includes a lamp 6 as a light source and a movable mirror 7.
A first scanning device 8 carrying a Tough 1 mirror 9, a second scanning device IO carrying a Tough 1 mirror 9, and a bottom plate 11 of the casing 1,
A lens 12 supported movably in the optical axis direction and its support 13, and a fixed mirror 1 fixed on the bottom plate 11.
4.

第1及び第2走査装置8.lOは、図示していない駆動
モータに、伝動手段(図示せず)を介して駆動連結され
ている。
First and second scanning devices8. The lO is drivingly connected to a drive motor (not shown) via transmission means (not shown).

複写動作時には上記駆動モータの作動により、第1及び
第2走査装置8,10が矢印A、B方向に駆動され、そ
の際ランプ6からの光が、コンタクトガラス4上に載置
された原稿15の面を照明し、その反射光は、可動ミラ
ー7、タハミラ−9で反射した後、静+トしたレンズ1
2を通り固定ミ→−14にて反射し、しかる後、底板1
1に形成されたスリット16を通過して、本体フレーム
5に支持されたドラl、状の感光体17の表面に集束し
、ここに原稿15の画像を結像する。このとき感光体1
7は、その表面を図示していない帯電器で帯電され、且
つ矢印C方向に回転している求め、上記光の照射により
感光体上には静電潜像が形成され、この潜像は周知の如
く現像装置(図示せ力により可視像化され、この可視像
はやはり図示していない転写装置により転写紙上に転写
される。
During a copying operation, the first and second scanning devices 8 and 10 are driven in the directions of arrows A and B by the operation of the drive motor, and at this time, light from the lamp 6 illuminates the original 15 placed on the contact glass 4 The reflected light is reflected by a movable mirror 7 and a Tahama mirror 9, and then is passed through a still lens 1.
Pass through 2 and reflect at fixed Mi→-14, then the bottom plate 1
The light passes through a slit 16 formed in the main body frame 5 and is focused on the surface of a drum-shaped photoreceptor 17 supported by the main body frame 5, and an image of the original 15 is formed thereon. At this time, photoreceptor 1
7 has its surface charged by a charger (not shown) and rotates in the direction of arrow C. An electrostatic latent image is formed on the photoreceptor by the irradiation of the light, and this latent image is well known. A developing device (not shown) produces a visible image, and this visible image is transferred onto transfer paper by a transfer device, also not shown.

通常の複写動作は以上の如く行われるが、結像倍率を変
換するときに、次の如くレンズ12及びミラーを作動さ
せる。
A normal copying operation is performed as described above, but when converting the imaging magnification, the lens 12 and mirror are operated as follows.

即ち、第1図に実線で示すレンズ12の位置が等倍結像
時のレンズ倍率であるとすると、結儂効率を縮小すると
きには、図示していない駆動手段(例えばステップモー
タ)によってレンズ12及びその支持体13を図におけ
る右方へ、その変倍率に応じた距離だけ、レンズの光軸
に沿って移動させ、レンズ12と感光体との間の光路長
(惰点距離)を縮める(このときのレンズの位置を鎖線
で示す)。しかもレンズ12と原稿面との間の光路中に
存する少なくとも1つのミラー、例えばダハミラー9を
図における左方へ移動させ、物点距離及び共役長を変え
る(このときのダハミラーの位置も第1図に鎖線で示す
)。一方、結像倍率を拡大するときは、レンズ12を左
方へ移動させ(この位置を破線で示す)、且つ例えばダ
ハミラー9を破線で示す位置まで移動させる。かくする
こ♂により、結像倍率に応じて物点距離、惰点距嶋共役
長を変化させることができ、所定の倍率で、感光体17
上に画像(潜像)を形成することができる。
That is, assuming that the position of the lens 12 indicated by the solid line in FIG. The support 13 is moved to the right in the figure along the optical axis of the lens by a distance corresponding to its magnification ratio, thereby shortening the optical path length (coast point distance) between the lens 12 and the photoreceptor. (The dashed line indicates the position of the lens at the time of the test). Furthermore, at least one mirror existing in the optical path between the lens 12 and the document surface, such as the roof mirror 9, is moved to the left in the figure to change the object point distance and conjugate length (the position of the roof mirror at this time is also shown in Figure 1). (indicated by a dashed line). On the other hand, when increasing the imaging magnification, the lens 12 is moved to the left (this position is shown by a broken line), and the roof mirror 9, for example, is moved to the position shown by a broken line. This allows the object point distance and the conjugate length to be changed according to the imaging magnification, and the photoreceptor 17 can be adjusted at a predetermined magnification.
An image (latent image) can be formed thereon.

ところで、原稿の照明時に照明すべき原稿面部分の全体
を、均一な光量で照明したとすると、第2図(alの原
稿15の上に模式的に表わしたように、その照度分布り
、/が平坦となる結果、レンズ12の開口効率及び部4
θ則の影響で、同様に第2図(alに模°式的に示す如
く、感光体17上の照度分布L21は、その画像の端部
Eにて、照度が低くなり、その中央の照度が高くなる欠
点を生ずる。このため先にも説明したように従来から、
ランプ6の発光部(例えばフィラメント)の位置を適宜
設定し、或いは所定形状のスリットを有するカバーをラ
ンプに付設する等して、第2図fb)に示す如く原稿面
での照度分布L1を、その各端部の照度が高く、その中
央の照度を低くなるように調整し、感光体17上でα照
度分布L2が均一、即ち平坦となるように構成している
。第3図は、縦軸に感光体上の照度を、そして横軸に感
光体表面17aの軸線X方向   1(第2図)をとっ
て示す模式的なグラフであるが、このグラフ中にL2で
示す分布が、第2図(b)に示し、且つ上述した、感光
体上の照度分布である。これからも判るように、感光体
上の画像の端部もその中央も照度がほぼ均一で、その分
布り、は平坦となっている。この場合、従来は結像倍率
が1のときに、感光体−トにて上記平坦な照度分布L2
が得られるように、原稿面上での照度分布を定めていた
が、このような設定方法によると、次に説明する如き不
都合を生ずる恐れがある。
By the way, if the entire surface of the document to be illuminated is illuminated with a uniform amount of light, the illuminance distribution will be as shown schematically above the document 15 in FIG. As a result, the aperture efficiency of the lens 12 and the portion 4
Due to the influence of the θ law, the illuminance distribution L21 on the photoreceptor 17, as schematically shown in FIG. This results in the disadvantage that the
By appropriately setting the position of the light emitting part (for example, filament) of the lamp 6, or attaching a cover having a slit of a predetermined shape to the lamp, the illuminance distribution L1 on the document surface as shown in FIG. The illuminance is adjusted so that the illuminance at each end is high and the illuminance at the center is low, so that the α illuminance distribution L2 on the photoreceptor 17 is uniform, that is, flat. FIG. 3 is a schematic graph showing the illuminance on the photoconductor on the vertical axis and the axis X direction 1 (FIG. 2) of the photoconductor surface 17a on the horizontal axis. The distribution shown by is the illuminance distribution on the photoreceptor shown in FIG. 2(b) and described above. As can be seen, the illuminance is almost uniform at both the edges and the center of the image on the photoreceptor, and its distribution is flat. In this case, conventionally, when the imaging magnification is 1, the above-mentioned flat illuminance distribution L2 is formed on the photoreceptor.
Although the illuminance distribution on the document surface is determined so as to obtain the following, such a setting method may cause problems as described below.

先ず説明を簡単にするため、原稿画像を感光体上に最大
に拡大して結像する際の最大拡大率をmlとし、一番大
きな割合で縮小する際の倍率、即ち最小倍率をm2とす
る。そして、結像倍率が1で等倍結像する際のレンズ1
2の位置を、第3図の上部に図式的に示すように、感光
体表面17aから所定の距離離れた実線の位置であると
すると、倍率がm2のときは、第1図に関連して先にも
説明したように、レンズ12は感光体表面17aに近づ
き、第3図に鎖線で示す位置となり、逆にmlのときは
、該レンズ12は感光体表面17aから遠ざかって破線
で示す位置を占める。この場合、倍率がlのときに感光
体の表面の照度分布が平坦となるように原稿面上の照度
分布を定めた場合、倍率が最大のm、のときには、等倍
時におけるレンズの半画角θ0とm1時の半画角θlと
が異なる結果、感光体表面における画像の照度分布は、
第3図に符号L21を付して示す如くなり、その各端部
の照度S。
First, to simplify the explanation, let ml be the maximum magnification when the original image is enlarged to the maximum extent and formed on the photoreceptor, and m2 be the magnification when the original image is reduced at the largest rate, that is, the minimum magnification. . Lens 1 when forming an image at the same magnification with an imaging magnification of 1
Assuming that the position No. 2 is the position of the solid line a predetermined distance away from the photoreceptor surface 17a, as schematically shown in the upper part of FIG. 3, when the magnification is m2, As explained above, the lens 12 approaches the photoconductor surface 17a and is at the position shown by the dashed line in FIG. occupies In this case, if the illuminance distribution on the document surface is determined so that the illuminance distribution on the surface of the photoconductor is flat when the magnification is l, then when the magnification is the maximum m, half the image of the lens at the same magnification is As a result of the difference between the angle θ0 and the half angle of view θl at m1, the illuminance distribution of the image on the photoreceptor surface is as follows.
The illuminance S at each end is as shown with reference numeral L21 in FIG.

がその中央の照度よりも低下する。逆に倍率が最小のm
2のときは、感光体上における画像の照度分布は第3図
に符号Ii2□を付して示すようになり、画像端部の照
度S2はその中央の照度よりも高くなる。その際、感光
体表面の照度が平坦となるときの、その照度、即ちこの
場合では、倍率が1のときの感光体表面17aの照度を
5IT1とすると、倍率がmlのときも−のときも、そ
の画像中央りにおける照度はSmとなる。画像の中央で
は邸4θ則の影響を受けないからである。尚、例えば感
光体表面の照度分布を平坦に調整したときも、照明光源
の種類により、実際には第4図に示す如く、その照度分
布に一般にリップルと称せられている凹凸ができるが、
本明細書では、このような凹凸lこついては全く無視し
て考えている。
is lower than the central illuminance. On the other hand, m with the minimum magnification
2, the illuminance distribution of the image on the photoreceptor is as shown in FIG. 3 with reference numeral Ii2□, and the illuminance S2 at the edge of the image is higher than the illuminance at the center. In this case, if the illuminance on the photoreceptor surface becomes flat, that is, in this case, the illuminance on the photoreceptor surface 17a when the magnification is 1 is 5IT1, both when the magnification is ml and - , the illuminance at the center of the image is Sm. This is because the center of the image is not affected by the 4θ rule. For example, even when the illuminance distribution on the surface of the photoreceptor is adjusted to be flat, depending on the type of illumination light source, irregularities, generally called ripples, can occur in the illuminance distribution, as shown in FIG.
In this specification, such unevenness is completely ignored.

さて、上述したように従来は、画一的に、倍率が1のと
きに感光体表面における照度分布が平坦となるように、
原稿面での照度分布を定めていたが、このような照度の
設定方法を採用すると、最m* m、と、最小変倍率m
2の設定のしかたによっては、ml又はm2時における
画像端部の照度S、、S2とその中央における照度Sm
との差、即ち18m−811(これをδ1とする)、l
5m−821(同様にδ2とする)のいずれか一方が極
端に大きくなってしまう恐れがある。このように照度S
mからの照度の偏りδ1又はδ2が極端に大きくなれば
、この照度むらに起因して、その画像から得られる可視
像には、著しい濃度むらを生ずることになる。この欠点
を除去するべく、既述の可動シェーディング装置を用い
れば、光学系のコストが上昇する、先に説明した欠点を
免れない。
Now, as mentioned above, conventionally, when the magnification is 1, the illuminance distribution on the surface of the photoreceptor is flat.
The illuminance distribution on the document surface was determined, but if this illuminance setting method is adopted, the maximum magnification is m* m, and the minimum magnification is m
Depending on how to set 2, the illuminance S at the edge of the image at ml or m2, S2 and the illuminance Sm at the center
18m-811 (this is set as δ1), l
There is a possibility that either one of 5m-821 (also referred to as δ2) may become extremely large. In this way, the illuminance S
If the deviation δ1 or δ2 in illuminance from m becomes extremely large, significant density unevenness will occur in the visible image obtained from the image due to this unevenness in illuminance. If the above-described movable shading device is used to eliminate this drawback, the above-described drawback of increasing the cost of the optical system cannot be avoided.

本発明゛は上述した新規な認識に基き、感光体表面にお
ける照度分布を、均一ないしは平坦にするときの結像倍
率(これをmbとする〕を、画一的に等倍に設定すると
する従来の考えを棄て、上述した照度の偏りδ1又はδ
2が極端に大きくならないよう、好ましくはδ1−δ2
となるように、上記倍率mbを定める構成を掃案するも
のである。即ち、本発明は、感光体表面における照度分
布がほぼ平坦となるときの結像倍率石す時に、感光体表
面に形成さnる画像の照度を、このときもSmとし、最
大倍率m8時に感光体表面に形成される画像の端部にお
ける照度を、この場合もSlとすると共に、最小倍率m
2B4に感光体表面に形成される画像の端部における照
度を、同様に82としたとき、好ましくは を満足するように、前記結像倍率mbを定めることを特
徴とするものである。
The present invention is based on the above-mentioned novel recognition, and is based on the conventional method in which the imaging magnification (this is referred to as mb) is uniformly set to the same magnification when making the illuminance distribution on the surface of the photoreceptor uniform or flat. The above idea of illuminance bias δ1 or δ
Preferably δ1-δ2 so that 2 does not become extremely large.
The configuration for determining the magnification mb is designed so that the above magnification mb is determined. That is, in the present invention, when the illuminance distribution on the photoreceptor surface is approximately flat, the illuminance of the image formed on the photoreceptor surface is set to Sm, and when the maximum magnification is m8, the Let the illumination intensity at the edge of the image formed on the body surface be Sl in this case as well, and the minimum magnification m
When the illuminance at the end of the image formed on the surface of the photoreceptor in 2B4 is similarly set to 82, the imaging magnification mb is preferably determined so as to satisfy the following.

上記の如く倍率mbを設定すれば、第3図からも判るよ
うに倍率がm、とδ2であるときの、照度Smからの照
度の偏りl5m−8,l、即ちδ2、及びlSm−れら
のうち一方が大きくなる不都合を完全に除去するこおが
できる。換言すれば、本発明では照度の偏りδ1.δ2
めいずれか一方が特に小さくなるということはなくなる
ものの、δ1又はδ2のいずれか一方が極端に大きくな
るという欠点を除去でき、よって、極端に濃度むらの大
きな可ネー像を生ぜしめてしまうという、複写機の機能
上、致命的とも言える欠点を除去することができる。か
くして、可動シエーテインク装置を用いることなく、極
端に大きな照度むらの発生を防止し、可視像の著し理由
は、上記比の値がこの範囲内にあわば、特に不都合を生
ずる程δ1又はδ2の値が極端に大きくなることはない
ことを、実験によって確認できたためてあり、mb\l
としたのは、従来の考えを放棄したことを明らかにする
ためである。但し、上記条件を満たしたさしても、δ、
又はδ2自体が大きくなりすぎると、感光体表面におけ
る照度むら、従って可視像の濃度むらを生ずることにな
るので、実際に結像光学系を構成する場合には、この点
も考慮に入れるべきことは当然である。実験による可視
像に著しい濃度むらを生せしめることはなかった。
If the magnification mb is set as described above, as can be seen from FIG. It is possible to completely eliminate the inconvenience of one of them becoming larger. In other words, in the present invention, the illuminance bias δ1. δ2
Although it does not occur that either δ1 or δ2 becomes particularly small, it is possible to eliminate the drawback that either δ1 or δ2 becomes extremely large, which results in an image with extremely large density unevenness. It is possible to eliminate fatal flaws in the machine's functionality. Thus, without the use of a movable ink device, the occurrence of extremely large illumination irregularities is prevented, and the reason for the visible image is that δ1 or δ2 is particularly undesirable if the value of the ratio is within this range. It has been confirmed through experiments that the value of mb\l does not become extremely large.
The purpose of this is to make it clear that conventional thinking has been abandoned. However, even if the above conditions are met, δ,
Alternatively, if δ2 itself becomes too large, it will cause uneven illuminance on the surface of the photoreceptor and therefore uneven density of the visible image, so this should be taken into consideration when actually configuring the imaging optical system. Of course. No significant density unevenness was observed in the visible images in the experiment.

上述した本発明に係る考えに従って、倍率mbを実際に
定めるには、実験的或いは理論的に簡単にこねを定める
ことができる。そこで、本発明の理解のため、理論的に
mbの値を定める際の手法の一例を以下に説明する。感
光体表面における画像端部の照度のむらは、既述の如く
、レンズの開口効率が100%より小なるとき、及び房
4θ則の影響によって生ずるが、ここでは説明を簡単に
するため、レンズの開口効率が100チである場合を考
え、まを定める場合について考える。
According to the above-mentioned concept of the present invention, in order to actually determine the multiplication factor mb, kneading can be easily determined experimentally or theoretically. Therefore, in order to understand the present invention, an example of a method for theoretically determining the value of mb will be described below. As mentioned above, uneven illuminance at the edge of the image on the surface of the photoconductor occurs when the aperture efficiency of the lens is less than 100% and due to the influence of the 4θ law. Let us consider the case where the aperture efficiency is 100 cm, and consider the case where ma is determined.

第5図に示すように、レンズ12は像面たる感光体表面
+7aと、物体面たる原稿面15aとの間に位冒してい
る。原稿面15aのサイスをそのセンターD′を基準と
して考え、原稿面端部方向(以後像高という)にXをと
る。原稿面のX方向の最大サイズは一定であるが、物体
面の最大値xm’即ち最大像高は、倍率により変動する
。レンズ12の光軸と主光線さけ一致するものとし、テ
フォーカスは無視して考え、レンズの焦点距離をfとす
る。
As shown in FIG. 5, the lens 12 is positioned between the photoreceptor surface +7a, which is an image plane, and the document surface 15a, which is an object plane. The size of the document surface 15a is considered with its center D' as a reference, and X is taken in the direction of the edge of the document surface (hereinafter referred to as image height). Although the maximum size of the document surface in the X direction is constant, the maximum value xm' of the object surface, that is, the maximum image height, varies depending on the magnification. It is assumed that the optical axis of the lens 12 coincides with the principal ray, the tefocus is ignored, and the focal length of the lens is f.

今、一般に倍率mで像を結ぶときの半画角をθn1、と
すると、第5図からも判るように、次式が得られる。
Now, assuming that the half angle of view when forming an image at magnification m is generally θn1, the following equation can be obtained, as can be seen from FIG.

一〇”=1+m = (1+m ) fここで倍率がm
のときの感光体表面(像面)17aにおける照度分布を
考え、原稿面15aのセンターD′に対応する感光体上
のセンター1)における照真を1とすると、原稿面15
aで、Xの距離にある点P′に対応する感光体表面の点
Pにおける照度は、次の如き比照度で表わすことができ
る。
10”=1+m=(1+m) fHere, the magnification is m
Considering the illuminance distribution on the photoreceptor surface (image surface) 17a when
The illuminance at a point P on the surface of the photoreceptor, which corresponds to the point P' located at a distance of X at a, can be expressed by the following specific illuminance.

世し、0価は求めるべき倍率mb時の半画角であり、セ
ンターDの照度は1であるから、弼4θmb=1である
The zero value is the half angle of view when the magnification mb is to be determined, and the illuminance at the center D is 1, so 4θmb=1.

(1)式より、xm0(原稿面のセンター)に対応する
感光体表面の照度RQが1となり、X−x、TIの点に
対応する感光体表面の点においてIRq−t+が最大と
なるっ 1RQ−tlは、照度1に対する倍率mのとき
の照度の偏りを意味する= ここで、 m )mbであれば   RQ−1<Om 
(mbてあれば   RQ−1)0次に、量大倍率” 
m’、’ Mの最大のXをxm、 %最小倍   ′率
m2@の最大のXをXm2とし、xml、xm2の各点
にに対応する感光体表面の点における照度をそれぞとな
る。m、 )m b )m2  であるから(2)式は
パ・RQ++RQ2−2 = 0          
 (31となる。そこで(3)式を(1)式に代入して
整理すると、C4mb’十C3mb3−1−C,mb2
−1− C,mb + Cl1= Oここで、 かくして簡単に倍率mbを求めることができる。開口効
率が100%よりも小なるbきにはこれを考慮して、上
述した手法と同様な方法によって、mbを得ることがで
きる。
From equation (1), the illuminance RQ on the photoconductor surface corresponding to xm0 (center of the document surface) is 1, and IRq-t+ is maximum at the point on the photoconductor surface corresponding to the points X-x and TI. 1RQ-tl means the bias in illuminance when the magnification is m with respect to illuminance 1 = where, if m)mb, then RQ-1<Om
(If there is mb, RQ-1) 0th order, large amount magnification”
Let xm be the maximum X of m', 'M, and let Xm2 be the maximum X of the ratio m2@, and the illuminance at the point on the surface of the photoreceptor corresponding to each point xml, xm2 will be respectively. m, )m b )m2, so equation (2) is PA・RQ++RQ2-2 = 0
(31. Therefore, substituting equation (3) into equation (1) and rearranging, C4mb' + C3mb3-1-C, mb2
-1- C,mb + Cl1=OHere, the magnification mb can be easily obtained. When the aperture efficiency is less than 100%, mb can be obtained by taking this into consideration and using a method similar to the method described above.

以上の如く、本発明によれば簡単な構成により、その所
期の目的を達成できる。尚、第1図は本発明の理解のた
め、本発明を適用できる複写機の一例を示したにすぎぬ
ものであり、本発明は他の各種形式の複写機に対しても
適用できる。例えば、倍率変換時にレンズをその光軸方
向に移動するのではすく、別のレンズを用いる形式の光
学系を持った複写機や、感光体を最終コピーとして利用
する直写形式の複写機等に広く適用可能である。
As described above, according to the present invention, the intended purpose can be achieved with a simple configuration. It should be noted that FIG. 1 merely shows an example of a copying machine to which the present invention can be applied for the purpose of understanding the present invention, and the present invention can also be applied to various other types of copying machines. For example, when converting the magnification, the lens is not moved in the direction of its optical axis, but instead it is used in copying machines with an optical system that uses a separate lens, or in direct-copying machines that use a photoreceptor as the final copy. Widely applicable.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は不発明を適用可能な複写機の一例を示す部分図
、第2図(al 、 fblは原稿と、レンズと、感光
体との関係を模式的に表ろした説明図、第3図は等倍時
と変倍時における感光体表面の照度を示し、従来の構成
の欠点と、本発明に係る構成とを明らかにする説豐図、
第4図は感光体上でのより実際的な照度分布の一例を模
式的に示したクラフ第5図は感光体、トンズ、原稿面と
の関係を説明する図式図である。 2・・・結像光学系     12・・・レンズ15a
・・・原稿面      17a・・・感光体面E・・
・端部        1i2・・・照度分布S、 、
S、 、Sml・・照度 第2図 (b) 1 。 第31預 第4図 1良1 5!・1 手続補正書(自発) 昭和57年6月12日 特許庁長官 島 1)春 樹 殿 1、事件の表示 昭和57年特許願第052715号 2、発明の名称 電子複写機における結債光学系 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都大田区中馬込1丁目3番6号名称 (67
4)株式会社リコー 代表者犬種武士 4、代 理 人  〒105 住所 東京都港区西新橋1丁目9番9号中銀第5 ヒf
iv 3 階Ta (501)4887番(11明細書
の発明の詳細な説明の欄 (2)明細書の図面の簡単な説明の欄 (3)  図面 6、補正の内容 (])明細書第6頁14行の「C方向」を「方向」と訂
正する。 (2)同第7頁3行の「レンズ倍率」ヲ「レンズの位置
」と訂正する。 (3)  同第7頁13行の「ダヘミラー」を「ダノ・
ミラー」と訂正する。 (4)同第15頁7行乃至9行の「原稿面・・・変動す
る。」ヲ「そしてレンズ12により感光体17に結像し
得る原稿面のX方向最大値をxmとする。この場合、原
稿自体のX方向最大サイズ(これをX′とする)は一定
でるるか、上記最大値陥の大きさは、倍率によって変動
する。」と訂正する。 と訂正する。 〔1+(−二2−一)!〕」 (1+m)・f 訂正する。 (8)同第17頁7行の[(団式を(])式」を「(1
)式を「尚、第2図及び第3図を参照して先に説明した
「感光体表面に形成される画像の端部における照度」は
、あくまでも感光体上の有効画像形成領域における画像
端部の照度を考えるべきことは当然である。例えば第3
a図(イ)に示す如く、等倍結像時に丁度感光体の有効
画像形成領域W、いっばいにX方向最大サイズX′の原
稿画像を結像し得るように、該領域W1と、原稿J5の
最大サイズを定めた場合には、最大倍率時には、第3a
図(口IK破線で示す如くレンゲ]2自体は、W、より
大なる幅W2の像を結ばせる能力があるが、感光体17
上には、二点鎖線で示すように、有効画像形成領域に幅
異の画像が形成されることになる。従ってかかる場合に
はこの画像の端部Eにおける照度、及びその中央照度か
らの偏りδ、ヲ、先に説明した画像端部の照度及びその
偏りとして考え・るべきである。また参考までに説明す
れば、第3a図(づのように感光体の長づを設定すると
、最小倍率時には、レンズ121H;t、第3a図(/
→に一点鎖線で示す如く、X方向にxm2’の範囲の物
体の像Ws k結ばせる能力を持つが’ xm2’より
も原稿の最大サイズX′の方が小ざいので、実際には、
W3より小幅なW4のf象が感光体]7上に形成される
。この場合もこの像の端部Eの照度及びその偏りδ、を
、先に説明した照度及び偏りとして考える。 また先の理論式の説明時には、量大原稿サイズ及び感光
体の長ざについては特に考慮に入れず、一般的に成立す
る理論を明らかにしたが、実際にmbを定めるときは、
上記原稿のサイズ等を考慮に入れてxml ’ xm2
を考える必要がめる。例えば原稿のX方向最大サイズX
′と、感光体17の有効画像形成領域幅W、とを第3a
図の如く設定した場合には、最大倍率時にはレンズ】2
によって感光体の有効画像形成領”域に形成し得る原稿
のX方向最大値萄。 は、第3a図(ロ)に示す如くレンズ】2自体が原稿を
結像し得る最大値x、′よりも小さくなり(Wt < 
Wtであるため)、また最小倍率時にも、第3a図(ハ
)から判るように最大値xrT12はレンズ】2が原稿
を結像し得る最大値 ′よりも小m2 さい(W4< W3であるため)。」 (10)同第19頁5行の「表ろした」を1表わした」
と訂正する。 (11)同第19頁8行の「説明図、jの後に「第3a
図(イ)乃至(ハ)は、倍率を変えたときの感光体、レ
ンズ、原稿の関係の一例を模式的に示す説明図、」を挿
入する。  ・ (]2)第3a図を追加する。 手続補正書(方式) 昭和57年8月24日 を庁長官若杉和夫殿 1事件の表示 昭和57年特許願第52715号 2発明の名称 電子複写機における結像光学系 3補正をする者 事件との関係  特許出願人 住所 東京都大田区中馬込1丁目3番6号名称 (67
4)株式会社リコー 4代 理 人 〒105 住所 東京都港区西新橋1丁目9番9号中銀第5ビル3
階Tl(501)4887番昭和57年7月9日 図面 7、補正の内容
FIG. 1 is a partial diagram showing an example of a copying machine to which the invention can be applied; FIG. The figure shows the illuminance on the surface of the photoreceptor at the same magnification and at variable magnification, and is an explanatory diagram that clarifies the drawbacks of the conventional configuration and the configuration according to the present invention.
FIG. 4 schematically shows an example of a more practical illuminance distribution on the photoreceptor, and FIG. 5 is a schematic diagram illustrating the relationship between the photoreceptor, the drum, and the document surface. 2... Imaging optical system 12... Lens 15a
...Document surface 17a...Photoconductor surface E...
・End part 1i2...Illuminance distribution S, ,
S, , Sml...Illuminance Figure 2 (b) 1. 31st Deposit Figure 4 1 Good 1 5!・1 Procedural amendment (voluntary) June 12, 1980 Director General of the Japan Patent Office Shima 1) Haruki Tono1, Indication of the case 1982 Patent Application No. 0527152, Title of invention Bonded optical system in electronic copying machine 3. Relationship with the person making the amendment Patent applicant address 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Name (67)
4) Ricoh Co., Ltd. Representative Dog Breed Samurai 4, Agent 105 Address 1-9-9 Nishi-Shinbashi, Minato-ku, Tokyo Chugin No. 5 Hif
iv 3rd Floor Ta (501) No. 4887 (11 Column for detailed explanation of the invention in the specification (2) Column for brief explanation of the drawings in the specification (3) Drawing 6, contents of amendment (]) Specification No. 6 Correct “C direction” on page 14, line 14 to “direction”. (2) Correct “lens magnification” on page 7, line 3 to “lens position”. (3) Correct “lens position” on page 7, line 13. ``Dahemira'' is ``Dano''
Mirror,” he corrected. (4) "Document surface... fluctuates" on page 15, lines 7 to 9. In this case, the maximum size of the document itself in the X direction (this is referred to as X') is constant, or the size of the maximum value difference varies depending on the magnification.'' I am corrected. [1+(-22-1)! ]” (1+m)・f Correct. (8) On page 17, line 7 of the same page, change [(group ceremony to (]) ceremony” to “(1
) formula: ``The illuminance at the edge of the image formed on the surface of the photoconductor'' explained earlier with reference to FIGS. It goes without saying that you should consider the illuminance of the area. For example, the third
As shown in Fig. a (a), the effective image forming area W of the photoconductor is exactly set during the same-magnification image formation, and the area W1 and the original are set so that the original image of the maximum size X' in the X direction can be formed at the same time. If the maximum size of J5 is determined, at the maximum magnification, the 3rd a
(As shown by the broken line in the mouth IK) 2 itself has the ability to form an image with a larger width W2, but the photoreceptor 17
As shown by the two-dot chain line above, images with different widths are formed in the effective image forming area. Therefore, in such a case, the illuminance at the edge E of this image and its deviation from the center illuminance δ, should be considered as the illuminance at the edge of the image and its deviation as described above. For reference, if the length of the photoreceptor is set as shown in Figure 3a, at the minimum magnification, the lens 121H;
As shown by the dashed line in →, it has the ability to form an image Wsk of an object within a range of xm2' in the X direction, but since the maximum size of the document X' is smaller than 'xm2', in reality,
An f-elevation of W4, which is smaller in width than W3, is formed on the photoreceptor ]7. In this case as well, the illuminance at the end E of this image and its bias δ are considered as the illuminance and bias described above. In addition, when explaining the theoretical formula above, we did not take into account the large document size or the length of the photoreceptor, and clarified the theory that holds generally, but when actually determining mb,
xml ' xm2, taking into account the size of the above manuscript, etc.
It is necessary to think about this. For example, the maximum size of the original in the X direction
′ and the effective image forming area width W of the photoreceptor 17 are expressed as 3rd a.
When set as shown in the figure, at maximum magnification the lens]2
The maximum value in the X direction of the document that can be formed in the effective image forming area of the photoreceptor by the lens 2 is, as shown in FIG. also becomes smaller (Wt <
Wt), and even at the minimum magnification, as can be seen from Figure 3a (c), the maximum value xrT12 is m2 smaller than the maximum value at which the lens ]2 can image the original (W4<W3). For). ” (10) The expression “moteroshita” on page 19, line 5 was expressed once.”
I am corrected. (11) On page 19, line 8 of the same page, “Explanatory diagram, after j” “3a
Figures (A) to (C) are explanatory diagrams schematically showing an example of the relationship among the photoreceptor, lens, and document when the magnification is changed.・(]2) Add Figure 3a. Procedural amendment (method) August 24, 1980 was filed with Director-General Kazuo Wakasugi (1) Indication of Patent Application No. 52715 (1983) (2) Name of the invention (3) Imaging optical system in an electronic copying machine (3) Case of a person making corrections Relationship Patent applicant address 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Name (67
4) Ricoh Co., Ltd. 4th generation director 105 Address 3, Chugin 5th Building, 1-9-9 Nishi-Shinbashi, Minato-ku, Tokyo
Floor Tl (501) 4887 July 9, 1981 Drawing 7, Contents of amendment

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)原稿面を照明する光源と、原稿面での反射光を感
光体表面に集束させ原稿画像を感光体表面に結像するレ
ンズとを有し、結像倍率を変換可能に構成した電子複写
機における結像光学系において、 感光体表面における照度分布がほぼ平坦となるときの結
像倍率をmb、このとき感光体表面に形成される画像の
照度をSm5I!jL大倍率時に感光体表面に形成され
る画像の端部における照度を81、最小倍率時に感光体
表面に形成される画像の端部における照度を82とした
とき、 を満足するように、前記結像倍率mbを定めた
(1) An electronic device that has a light source that illuminates the document surface and a lens that focuses reflected light from the document surface onto the photoconductor surface to form the document image on the photoconductor surface, and is configured to be able to convert the imaging magnification. In the imaging optical system of a copying machine, the imaging magnification when the illuminance distribution on the photoreceptor surface is almost flat is mb, and the illuminance of the image formed on the photoreceptor surface at this time is Sm5I! jL When the illuminance at the edge of the image formed on the photoconductor surface at high magnification is 81, and the illuminance at the edge of the image formed on the photoconductor surface at minimum magnification is 82, the above conclusion is set so that the following is satisfied. Image magnification mb was determined
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5376047A (en) * 1976-12-17 1978-07-06 Toshiba Corp Light source of optical reader

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5376047A (en) * 1976-12-17 1978-07-06 Toshiba Corp Light source of optical reader

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