JPS595858Y2

JPS595858Y2 - スリット露光型複写機

Info

Publication number: JPS595858Y2
Application number: JP17119677U
Authority: JP
Inventors: 昌也小川
Original assignee: ミノルタ株式会社
Priority date: 1977-12-19
Filing date: 1977-12-19
Publication date: 1984-02-22
Also published as: JPS5496240U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、原稿と光学系とが相対的に移動して原稿像を
感光体に露光し、原稿と光学系との相対移動速度を変更
して倍率変更することのできるスリット露光型複写機に
関するものである。

一般に、作像用光学系あるいは原稿台を移動させながら
光学レンズを介して回転する感光体ドラム上に逐次露光
するスリット露光型複写機では感光体ドラムの両端部即
ち光軸から離れるに従って解像度が低下し、複写画像が
不鮮明になる欠点があった。

特にこの欠点は感光体ドラムの直径が小さくなればなる
ほど顕著に現われてくるものであった。

この欠点を解決する方法としては光軸から離れるに従っ
てスリット巾を狭く形或したスリットが提案されている
。

また光学レンズは結像面の周辺光量が入射角θのコサイ
ン４乗に比例して減衰する特性を有している。

したがって光学レンズを作像手段として使用する場合、
露光面照度分布は光軸付近が明るく、光軸から離れるに
したがい暗くなり、複写機では複写画像の濃度むらとし
て表われるものであった。

例えば焦点距離ｆが１５０ｍｍの場合における等倍（
ｘｉ．ｏ）と縮少（ＸＯ．Ｓ）のとき光減衰は第１図イ
の如くなる。

但し、横軸は露光面におけるレンズ光軸からの距離、縦
軸は光の減衰比を示し、Ｉ１が等倍、Ｉ２が縮少のとき
を示す。

この露光面の光減衰を打ち消すには、光軸から離れるに
従い明るくなるような原稿面照度分布にすれば、露光面
の照度が一定になる。

更に前述く如く光軸から離れるに従いスリット巾が狭く
らるスリット、例えば第１図口のＲ１で示すようなスリ
ットを用いると、移動する感光体上の照度分布は均一に
なるが、露光量分布は均一にならない。

そこで原稿面照度を第１図八のＪの如く設定すれば感光
体上の露光量分布は均一になる。

しかし複写倍率が変更可能な複写機では、等倍複写にお
いて感光体面の露光量分布を均一にするように原稿面照
度分布及びスリット形状を設定すると、複写倍率の変更
によってレンズの画角や有効Ｆナンバーが変化するため
、縮少あるいは拡大複写時、感光体面の露光量分布が不
均一となり、複写画像の濃度むらを発生させるもので
あった。

そこで複写倍率毎にスリットの形状を変更、例えば第１
図口のＲ１で示す等倍時のスリット形状を縮少時（Ｘ０
．８）にＲ２で示す形状にすれば、複写倍率変更による
露光量の変化と露光量分布は均一にでき複写画像の濃度
むらが解決される。

そのため複写倍率の変更可能な複写機では、スリットの
一辺を構或するスリット板を複写倍率の変更に連動して
作像光路に進退可能に設けてスリット形状を変え、いず
れの複写倍率でも露光量と露光量分布を均一にし、複写
画像の濃度むらの発生を防止していた。

しかし上述の如き複写機ではスリット板の進退を複写倍
率変更操作に連動させるための連動装置が必要であるた
め、構或的に複雑になる欠点があり、更にスリット形状
を正確に設定しようとするとそのための構戒が必要にな
り、複雑な構或でしかも高価になるものであった。

本考案は上記欠点を解決したもので、複写倍率の変更可
能なスリット露光型複写機において、複写倍率に関わり
なく露光量と露光量分布を均一にでき、しかも簡単な構
或で正確な露光量調整ができる露光量調整装置を提供す
るものである。

上記目的は、原稿と光学系とが相対的に移動して原稿像
を感光体上に露光し、前記相対移動の速度の変更により
倍率変更可能なスリット露光型複写機において、入射光
軸と射出光軸とが非平行状態で原稿像を投影する関係に
あり、レンズと少なくとも１枚の平面反射鏡からなると
ともに、倍率変更のために平行移動可能な光学ユニット
と、各投影倍率に対して異った投影光路を形戊すべく原
稿と感光体の間に各投影倍率に応じて設けられた複数の
スリット形或部材とを有し、前記光学ユニットを平行移
動させ、前記スリット形或部材によって各投影倍率に対
して異なった投影光路を形或して倍率変更をおこなうこ
とにより達或される。

以下、図面に基づき本考案実施例を説明する。

第２図は本考案の実施例を示すもので、１は原稿２を載
置する原稿台であり、図示しない駆動手段により図中矢
印方向に移動可能に設けられる。

投影レンズ３、平面反射鏡４，５はフレーム６により一
体的に設けられ、光学ユニット７を形威している。

感光体ドラム８の周囲には、夫々一対のスリット形或部
材９，１０により形威されたスリット１１が設けられる
。

１・２はランプ１３と反射笠１４がらなる照明手段であ
る。

ここでこの実施例において、光学ユニット７を移動して
複写倍率を変更できることの原理を説明する。

第３図において実線は倍率がｍ１、破線は倍率がｍ２の
場合を示し、ｌｍ，Ｉ＞ｌｍｚｌとし、第２図と共
通の部材には同一の番号を付す。

但しＣはレンズ３による被投影面である。

原稿２とレンズ３との光路長をａｍ、レンズ３と被投影
面Ｃとの光路長をｂｍ、レンズ３の焦点距離をｆとする
と被写倍率ｍはｍ＝１１となり、：ａｍここで複写倍率がｍ１のときのａｍ１、ぬると以下の如くなる。

ｂｍ１を求但しＡ１，Ｂ１は夫々倍率ｍ１のとき光軸２と交わる原
稿２、被投影面Ｃ上の点またＬ１，Ｍ１，Ｎ１も夫々倍
率ｍ１のときに光軸Ｚがレンズ３、平面反射鏡４，５と
交わる点である。

また、原稿２及び被投影面Ｃを固定で光学ユニット７を
移動させ倍率をｍ２に変換した場合では、となる。

但しＡ２，Ｂ２，Ｌ２，Ｍ２，Ｎ２は倍率ｍ２ノときの
Ａ１，Ｂ１，Ｌ，，Ｍ１，Ｎ，に相当する点であ
る。

いま、光学ユニット７への入射光軸方向への変位量をｙ
、入射光軸と直角方向への変位量をＸ、入射光軸と最終
（平面反射鏡５からの）射出光軸とのなす角度をαとす
ると、何故ならば図において、光学ユニッ１・７を実線位置か
ら下方にｙだけ移動したレンズ３、平面反射鏡４，５と
光軸Ｚとの交わる位置をＬ’，Ｍ’，Ｎ’とし、Ｎ
′点からＮ１Ｂ１およびＮ２Ｂ２へ垂線を下し、その交
点をＰ，Ｑとすると、ＺＰＮ１Ｎ′＝ＺＱＮ′Ｎ２＝
θとなり、そして、図からである。

またθ＝αであるから？なわち、前記■，■式を満足させるＸ，ｙ，α（＝の
を選択すれば、倍率をｍ１からｍ２へ変換することが理
解される。

そして、前記ａｍの変位はｙで、ｂｍの変位はｘ，ｙ，
αで決まるものである。

ただし、α＝Ｏ゜（入射光軸と射出光軸が平行である）
であると、Ｃｏｓα＝１，ｓｉｎα二〇であるためｂｍ
２−ｂｍ１−ｙとなり、また、Ｉｍ２＝ａｍ２＋ｂｍ２−ａｍ２＋（ｂｍ１−
ｙ）■式を代入すると、１ｍ２＝（ａｍ，−ｔ−ｙ）＋（ｂｍ１−ｙ）＝
ａｍｌ＋ｂｍ１＝ｌｍ１となり、共役距離を可変することができない。

すなわち、変倍が可能であるためには、入射光軸と射出
光軸とが平行でないこと（α＋０’）が必要である。

つぎに、第３図において具体的な構成について説明する
。

レンズ３の焦点距離をｆ ” １５０ｍｍ倍率をｍ１
＝１ｍ２＝０．８とする。

■式より、ａｍ１＝ｂｍ１＝３Ｑｍｍａｍｚ＝３３７．５ｍｍｂｍ２＝２７０ｍｍまた、■式に代入して、ｙ二ａｍ２−ａｍ１＝３７．５
ｍｍ■式に代入して、３０ｍｍ＝３７．５ｍ
ｍｃｏｓα− ｘｓｉｎαここでα＝３０゜とすると、
Ｘ＝４．９５ｍｍ？なわち、等倍から０．８倍に倍変す
るには、光学ユニット７を図中下方へ３７．５ｍｍ、右
方へ４．９５ｍｍ移動させればよい。

また、光学ユニット７を右方へ移動させずに、下方へ移
動させて、０．８倍に倍率変換するには、ｘ＝０とする
と、３０ｍｍ＝３７．５ｍｍＣｏｓα．゜．α＝３６．
９゜となる。

換言すると、入射光軸と射出光軸との角度αを３６，９
゜とすれば、光学ユニット７は単に、図中下方に３７．
５ｍｍ移動すれば、０．８倍の投影像を得ることができ
るもので、第２図は上述の如く光学ユニット７を単に下
方に移動させたものである。

第２図において光学ユニット７が実線、破線の位置は夫
々複写倍率がｍ１，ｍ２、但しｌｍ１１＞１ｍ２
１を示している。

今、複写倍率ｍエが１．０即ち等倍のとき、原稿台１を
矢印方向に速度■１で移動させる一方感光体ドラムＢも
矢印方向に周速度■で回転させる。

移動する原稿２の画像は、光学ユニット７の光軸Ｚを延
長した点Ａ付近、即ちスリット１１の原稿面対応位置で
ある原稿走査位置０１において照明手段１２により照明
され、スリット形戊部材９．，９を通して光学ユニット
７の像面である感光体ドラムＢ上に逐次露光される。

感光体ドラム８上に露光された原稿画像は公知の電子写
真の工程により複写紙上に複写される。

次に光学ユニット７のを破線の位置即ち複写倍率ｍ２の
位置に移動する。

複写倍率ｍ２はｍ１より小さいので、原稿２の画像は縮
少されて感光体ドラム８上に投影される。

複写倍率ｍ２を０．８倍とし、感光体ドラム８の周速度
■１のまま一定にしておくと、原稿台１の移動速度は１
．２５Ｖ．にしなければならない。

このとき原稿２の像は、スリット１１の原稿面対応位置
即ち原稿走査位置０２がら光学ユニット７を介し、スリ
ット形或部材１０．，１０間のスリット１１を通して感
光体ドラムＢ上に逐次露光される。

このように光学レンズ３と平面反射鏡を一体的に移動さ
せて複写倍率を変更するとともに、複写倍率が変更され
た原稿画像を同一位置に結像させると、感光体面上の位
置の原稿面対応位置である原稿走査位置０、，０及び作
像用光路が変化する。

本考案では、上述の如く複写倍率により異なる作像用光
路に各複写倍率専用のスリット形或部材を設けたことを
特徴とするもので、スリット形或？材９，９は複写倍率
がｍ即ち等倍用で、等倍複写時のみ実線で示す等倍作像
用光路を規制するものであり感光体ドラムＢ上で第１図
口のＲ１で示す如きスリット１１を形或する。

一方、スリツ１・１０，１０２は複写倍率がｍ２即ち０
，８倍の縮少用で、縮少複写時のみ破線で示す縮少作像
用光路を規制するものであり感光体ドラムＢ上で第１図
口のＲ２で示す如きスリット１１を形或する。

」二述の如く、各複写倍率により異なる作像用光路に、
夫々ぞの複写倍率に対応するスリットを形或するスリッ
ト形或部材を設ければ、従来の如く複写倍率の変更の毎
に可動のスリット形或部材を作像用光路に進退させる必
要もなく、簡単な構或で感光体上の露光量とスリット方
向の露光量分布を均一にすることができるものである。

なお、上記の実施例では、スリット形或部材９，１０が
レンズと感光体間に設けられているが、原稿とレンズの
間に設けても良いことはいうまでもない。

また、スリット形或部材を原稿とレンズ間に設けた場合
、光学ユニットの移動による光路の変化量が大きいので
、スリット形戒部材を設ける位置的制約が少ない。

なおスリット形或部材の一方を原稿とレンズ間に、他方
をレンズと感光体間に、例えば第２図において等借用ス
リット形或部材を９，９３、縮少用スリット形或部材を
１０，１０３の如く設けてもよい。

ところで上述の説明は、照明手段が第１図八のＪの如く
単純な変化曲線の照度変化するものとして第１図口の如
きスリットを形或し、感光体面上での露光量及び露光量
分布を均一にしている。

しかし、実際の複写機では第１図八の如き単純な照度分
布を得ることができず、ランプの個数、反射笠の形状、
ランプのばらつき、ランプ反射笠の取付誤差などで複雑
な変化を生じる。

したがって感光体上で均一な露光量を得ようとすれば、
前述く如く複写倍率毎に異なるスリット形或部材により
露光量及び露光量分布を調整する上に、夫々のスリット
形或部材により原稿面の照度分布に対応した微調整をす
る必要がある。

そこで、スリット形或部材１０を第４図乃至第６図の如
く、薄板状の露光調整板１５を他のスリット形或部材１
８と対応する位置に設け、複数個の調整ネジ１６によっ
て保持し、この調整ネジ１６は調整板ホルダー１７のネ
ジ穴に入るように設ける。

？のネジ１６の頭部には第５図で示すように環状溝１６
ａを設け、前記調整板の長溝１５ａと環状溝１６ａと
を嵌合せしめて調整板１７を保持するものであって、ネ
ジ１６の上下動に伴って、その部分の調整板１５が上下
動する。

これにより、光路内に入った調整板１５の一部分が光を
遮り光量の微調整ができるものである。

ネジ１６は多数設けてあるので、光量の部分的な微調整
が容易に行える。

このように部分的な光量の微調整が容易にでき、しかも
そのスリット形或部材が各複写倍率に対して専用的に設
けてあるので、各複写倍率にあった露光量と露光量分布
の調整が容易になる。

第７図は、ミラーレンズと１枚の平面鏡を有する光学ユ
ニットを移動させて複写倍率を変更させる複写機におけ
る露光調整装置を示すもので、１０１は原稿１０２を載
置する原稿台であり、図示しない駆動手段により複写機
本体１００上面を図中矢印方向に移動可能に設けられる
。

ミラーレンズ１０３と平面反射鏡１０４はフレーム１０
５に一体的に固設され、光学ユニット１０６を形或する
。

この光学ユニット１０６のフレーム１０５にはスライダ
ー１０７が設けられ、スライダー１０７が本体１００の
フレーム１０８に設けられたホルダー１０９，１０９間
のガイド棒１１０に摺動可能に嵌入される。

１１１，１１２は本体１００のフレーム１０８に固設さ
れた平面反射鏡であり、光学ユニツ｝１０６とともに
第７図に示す如く等借用（実線）及び縮少用（破線）の
作像用光路を形或し、原稿１０２の像を図中矢印方向に
回動する感光体ドラム１１３上に投影する。

上記感光体ドラム１１３上に投影される原稿像は、フレ
ーム１０Ｂの一部からなるスリット形或部材１１４と、
この部材１１４と対をなす等借用スリット形或部材１１
５、縮少用スリット形或部材１１６とにより形威される
スリット１１７を通して感光体ドラム１１３上に投影さ
れる。

このスリット形或部材１１５，１１６は第４図乃至第６
図で示した構或と同一構或である。

このスリット１１７に対応する原稿面上の位置は夫々等
倍時０１、縮少時０となる。

照明手段１１８はランプ、１１９、反射笠１２０がら構
或される。

一方、感光体ドラム１１３の周囲には公知の帯電用チャ
ージャ１２１，現像器１２２、転写チャージャ１２３、
クリーナー１２４が、また転写チャージャ１２３の左右
には給紙部１２５、定着部１２６、トレイ１２７が？々
設けられる。

上述の構或において等倍複写時、光学ユニット１０６は
図中実線の位置に置かれ、作像用光路は実線で示される
。

このとき等倍用スリット１１７はスリット形或部材１１
４，１１５により形威される。

次に照明手段１１Ｂが作動と同時に原稿台１０１が移動
し、０を通過するとき、原稿１０２の像はスリット１１
７を通して原稿台１０１の移動と同速の周速度で回転す
る感光体ドラム１１３上に逐次露光され、公知の電子写
真のプロセスにより転写紙上に複写され、トレイ１２７
上に収納される。

一方、縮少複写時、光学ユニット１０６は図中破線に位
置に移動され、そのときの作像用光路は破線で示される
。

このときスリット１１７はスリット形或部材１ｉ４，１
１６によって形或される。

そして原稿１０２の像は、０を通過するとき、感光体ド
ラム１１３上に投影され、等倍複写の場合と同様に複写
される。

但し、感光体ドラム１１３の速度を等倍と縮少で変更し
ない場合、縮少複写時、原稿台１０１の移動速度はその
縮少率の逆数の速さになる。

Ｅ述の如く、スリット１１７は等倍複写時スリット形或
部材１１４，１１５、縮少複写時スリツ１・形或部材１
１４，１１６により形或されるため、各複写倍率に対応
して専用のスリット形状に調整でき、各複写倍率にあっ
た露光量と露光量分布の調整が容易になる。

第８図は本考案を光学系移動型に適用した実施例を示す
もので、原稿走査の方法は特公昭３９−６６４７号公報
に示されている方法を利用しており、原稿台２０１上の
原稿２０２に対して第１ミラー２１０を速度■で第２、
第３ミラー２１１，２１２を一体的に速度Ｖ／２で夫々
図中右方向に移動させる。

原稿２０２の画像はレンズ２０３と第４ミラー２０４か
らなる光学ユニット２０５によりスリット２０６を通し
て感光体ドラム２０７上に投影される。

このスリット２０６に対応する原稿面上の走査位置０は
第１ミラー２１０の移動とともに原稿２０１上を走査す
る。

次に変倍に当り、光学ユニット２０５を第８図中破線の
位置まで移動させ縮少複写する。

このことは前記原理説明と同様に説明できるものであり
、本考案者により特願昭５２−１２２１０８号（特開昭
５４−５４６２８号）で既に提案されている。

この縮少複写時、感光体の周速度を等倍投影と？一とす
ると、第１、第２、第３ミラーは夫々等倍複写時の速度
に縮少率の逆数を掛けた速度で移動させる。

この時、スリット２０６に対応する原稿面上の走査位置
は等倍時の走査位置０より図中左側即ち第１ミラー２１
０が移動する方向と逆方向の８２になり、その時の投影
光路を破線で示す。

上記実施例において投影光路を決定するのは、スリツｌ
− ２０６であるが、このスリット２０６は夫々等倍時
一対のスリット形或部材２１４，２１５、縮少時一対の
スリット形或部材２１６，２１７により形或され、例え
ば第１図口のＲ１，Ｒ２の如く形或される。

このスリット形或部材２１４，２１５，２１６，２
１７は夫々第４図乃至第６図で示したスリット形戒部材
により形或するか、あるいはスリットを形或する一方の
スリット形或部材のみ、例えば２１５，２１７のみを第
４図乃至第６図で示したスリツＩ・形或部材で形戊する
。

なお、上記の実施例はすべて等倍と縮少の場合について
のみ説明したが、等倍と拡大の場合でも同様にできるこ
とは言うまでもない。

上述の如く、本考案は、原稿と光学系とが相対的に移動
して原稿像を感光体上に露光し、前記相対移動の速度の
変更により倍率変更可能なスリット露光型複写機におい
て、入射光軸と射出光軸とが非平行状態で原稿像を投影
する関係にあり、レンズと少なくとも１枚の平面反射鏡
からなるとともに、倍率変更のために平行移動可能な光
学ユニットと、各投影倍率に対して異なった投影光路を
形威すべく原稿と感光体の間に各投影倍率に応じて設け
られた複数のスリット形或部材とを有し、前記光学ユニ
ットを平行移動させ、前記スリット形或部材によって各
投影倍率に対して異なった投影光路を形成して倍率変更
をおこなうことを特徴とするスリット露光型複写機であ
るから、複写倍率に関わりなく露光量と露光量分布を均
一にでき、しかも簡単な構或で正確な露光調整ができる
ものである。

また、各投影倍率に対する少なくとも１つのスリット形
戒部材を、投影光路に部分的に進退可能な調整板とこの
調整板の進退をなす調整部材で構或することにより、ス
リット形状の微調整が正確且つ簡単にできるものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図イは、光学レンズによる光減衰を示す図、第１図
口はスリット形状を示す図、第１図ハは原稿面照度を示
す図、第２図は本考案に係る実施例断面図、第３図は第
２図実施例における倍率変更の原理説明図、第４図、第
５図、第６図は本考案のスリット形或部材を示す図、第
７図は本考案に係る他の実施例断面図、第８図は本考案
に係る更に他の実施例断面図である。１，１０１，２０１・・・・・・原稿台、２，１
０２，２０２・・・・・・原稿、３，１０３，２０
３・・・・・・レンズ、４，５，１０４，１１１，
１１２，２０４，２１０，２１１，２１２・・・・・・
平面反射鏡、９，１０，１１４，１１５，１１６
，２１４，２１５，２１６，２１７・・・・・・スリッ
ト形或部材、１１，１１７，２０６・・・・・・スリ
ット、１５・・・・・・露光調整板、１６・・・・・・
ネジ、１７・・・・・・調整板ホルダー、７，１０６
，２０５・・・・・・光学ユニット、８，１１３，２
０７・・・・・・感光体。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】ｌ原稿と光学系とが相対的に移動して原稿像を感光体
上に露光し、前記相対移動の速度の変更により倍率変更
可能なスリット露光型複写機において、入射光軸と射出
光軸とが非平行状態で原稿像を投影する関係にあり、レ
ンズと少なくとも１枚の平面反射鏡からなるとともに、
倍率変更のために平行移動可能な光学ユニットと、各投
影倍率に対して異なった投影光路を形或すべく原稿と感
光体の間に各投影倍率に応じて設けられた複数のスリッ
ト形或部材とを有し、前記光学ユニットを平行移動させ
、前記スリット形或部材によって各投影倍率に対して異
なった投影光路を形或して倍率変更をおこなうことを特
徴とするスリット露光型複写機。２各投影倍率に対する少なくとも１つのスリット形或
部材が、投影光路に部分的に進退可能な調整板と該調整
板の進退をなす調整部材とからなることを特徴とする実
用新案登録請求の範囲第１項記載のスリット露光型複写
機。