JPS598810B2 - 走査露光型複写機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、走査露光型複写機に関するものである。

一般に、レンズを用いて原画像を投影する場合、原画と
レンズとの光路長をレンズと像面間の光路長を レンズの焦点距離を ｆ 投影倍率を Ｂｍ ｍ−とすると、 Ａｍ となり、 原画と像面との光路長即ち共役距離を１ｍとすると、（
ｍ↑１ノ一 １ｍ＝Ａｍ＋Ｂｍ＝？ｆとなる。

ｍ このことは一般に広く知られているところである。

ここで、いま、投影倍率ｍを変化させると、当然Ａｍ．
ｂｍ、１ｍの３つが変化する。

したがつて、従来、走査型複写機の光学系において、倍
率を変更する場合、レンズの位置を移動させるとともに
、原稿と被投影面との光路長を変化させるために原稿の
位置あるいは光路上に設けた平面反射鏡の位置を変化さ
せていた。

しかしながら、このように、倍率変更にあたつて２種類
の部品位置、例えば、レンズと平面反射鏡の位置をそれ
ぞれ倍率に合つた位置に正確に、連動あるいは個々に移
動させるには、精密で複雑な高価な移動装置を必要とす
ると云う欠点を有していた。

本発明は前記従来の走査露光型複写機における欠点を除
去するためになされたもので、倍率変更にあたり、原画
面および感光体の被投影面は固定したままで、単に光学
ユニツトを移動するだけで極めて簡単かつ正″確に変倍
することのできる変倍方法を提供しようとするものであ
る。

つぎに、本発明を実施例である図面にしたがつて説明す
る。

まず、第１図により基本原理を説明する。

☆☆ 第１図において、実線は倍率がｍ１、点線は
倍率がＭ２の場合を示し、ｍ１〉Ｍ２とする。なお、１
は原稿、２はレンズ、３，４は平面反射鏡、７は被投影
面で、レンズ２および平面反射鏡３，４はフレーム６ａ
により一体化して光学ユニツト６を形成している。そし
て、原稿１とレンズ２との光路長Ａｍと、レンズ２と被
投影面７の像面との光路長Ｂｍと、倍率ｍとは、１式を
代入すれば、但しＡ１、Ｂ１は夫々倍率ｍ１のとき光軸
Ｚと交わる原稿１、被投影面７上の点またＬ，、Ｍ１、
Ｎ１も夫々倍率ｍ１のときに光軸Ｚがレンズ２、平面反
射鏡３，４と交わる点である。

また、原稿１及び被投影面７を固定で光学ユニツト６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、Ｍ，、Ｎ２は倍率Ｍ２のときの
Ａ，、Ｂ，、Ｌ１、Ｍ１、Ｎ１に相当する点である。

いま、光学ユニツト６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４からの）射出光軸とのなす角度をαとす
ると、上式を前記［株］式を用いてまとめると、となる
。

何故ならば図において、光学ユニツト６を実線位置から
下方にｙだけ移動したレンズ２、平面反射鏡３，４と光
軸ｚとの交わる位置をＬ／，Ｍゝ，Ｎ゛とし、Ｎ′点か
らＮ，ＢｌおよびＮ，Ｂ，へ垂線を下し、その交点をＰ
，Ｑとすると、７ＰＮ，Ｎ′＝／ＱＮ′Ｎ，＝ ０とな
り、そして、図からである。

また、０＝ａであるからＮ，Ｂ，＝ＮＩＢ，−（ Ｙｃ
Ｏｓａ− Ｘｓｉｎａ）となる。すなわち、前記０、［
有］式を満足させるＸ．ｙ、ａ（＝０）を選択すれば、
倍率をＭ，からＭ，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．ａで
決まるものである。ただし、ｄ−００（入射光軸と射出
光軸とが平行である）であると、ＣＯｓａ＝１，．ｓｉ
ｎａ＝０であるためＢｍ２− Ｂｍ，− ｙとなり、 また、１ｍ，＝ Ａｍ，− Ｂｍ，− Ａｍ，＋（ Ｂ
ｍ［ ｙ ）＠式を代入すると、となり、共役距離を可
変と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（ＡＳＯＯ）が必要である。つ
ぎに、第１図を具体的に説明する。

レンズ２の焦点距離 ｆ−１５０ｍｗ！ 倍率を 明＝１ 町＝ ０．８とする。

［相］式より、 また、＠式に代人して、 ［Ｆ］式に代人して、 ここでａ−３００とすると、ｘ−４．９５１！すなわち
、等倍から０．８倍に変倍するには、光学ユニツト６を
図中下方へ３７．５韮、右方へ４．９５ｍ１動させれば
よい。

また、光学ユニツト６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、３０龍＝ ３７，５龍ＣＯｓａ．゜．ａ＝ ３６．
９Ｂとなる。換言すると、入射光軸と射出光軸との角度
ａを３６．９ととすれば、光学ユニツト６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。このことは、平面反射鏡がｌ枚あるい
は３枚以上でも同様のことが云える。つぎに、第２図は
、第１図における平面反射鏡３，４の角度を代えたもの
で、前記＠、［有］式を とし、角度０．ａは入射光軸と射出光軸とのなす 責を
正とすると、角度で、入射光軸から時計回り方向に測つ
た角度責そして０ ＝ − ａであるからとなる。

したがつて、前記の式とＯ式、Ｏ式とから第１図におい
て示したと同様、光学ユニツト６を移動することにより
変倍することができる。

つぎに、走査露元型複写機に適用した場合につき説明す
る。

第３図は被投影面を感光体ドラム７の面とした場合を示
し、実線が等倍、点線が０，８倍の場合を示す。

すなわち、第１図で説明した如く光学ユニツト６を下方
にのみ適宜手段にて変位させた場合であるが、図に示す
ように、変倍により光軸ｚが移動し投影位置がＢ１、Ｂ
，と変化すると、特に、Ｂ，では感光体ドラムＴに投影
された画像がボケて正確な画像を得ることができない。
したがつて、本発明においては、露光域を一定とするた
めスリツト８を設けている。このことは、等倍時にはレ
ンズ光軸光線束を使用し、変倍時にはレンズ光軸Ｚを横
切る光線束である斜光線を利用し、感光体ドラムＴの同
一場所に投影するようにしたものである。この場合、投
影倍率に対応して、原稿１と感光体との相対的速度を、
光学ユニツト６の位置移動に伴つて作動するスイツチに
よりクラッチを選択し、あるいはギヤの噛合関係を変え
て速度を変化させる必要があることは従来と同様である
。

光学ユニツト６が静止しており原稿と感光体が相対的に
移動しつつ走査投影する場合、倍率明 ＝１のときの原
稿及び感光体の移動速度をＶＩＯ− ＶｌＰ・倍率Ｍ，
＝０．８のときの原稿及び感光体の移動速度をＶ，。

、Ｖ，ｐとするととなる。

一般に感光体側の移動速度は一定で、倍率変更に応じて
原稿の移動速度を変えるものであるから、ＶＩＰ−Ｖ，
Ｏ−Ｖ，Ｐとなりとなる。

すなわち、Ｍ２−０．８（縮少時）のとき原稿の移動速
度は等倍時に比べて１．２５倍速くする。

また、第３図において、変倍することにより、原稿面に
おいて光軸位置Ａｌ．Ａ，は変わらないが、実際の投影
光束は第３図でわかるように縮少時右方にずれる。これ
は、原稿１と感光体７または転写紙の給紙タイミングを
とることにより位置合わせは可能である。さらに、変倍
に際し、入射光軸と直角方向に光学系を移動するように
してもよい。前記第３図のものにおいては等倍時にはレ
ンズ光軸光線束を利用したが、第４図のものは等倍時、
縮少時ともに斜光線を利用し、原稿（原画）面および感
光体面での投影位置のズレを無くしたものである。すな
わち、前記したように、光学ユニツト６を上下にｙ、左
右にｘだけ移動させると、（但し、Ｅは原稿位置）であ
るから、 原画位置を合わせるには （但し、Ｄは投影位置） 一方、ＢｌＢ２−ＢｌＤ−Ｂ２Ｄであるからまた、第１
図の原理図から明らかなように、である。

ただし、第４図ではｘ＝０に作図してある。ここで、第
４図において、ｆ＝１５０１１！、ｍ１＝１．０、Ｍ２
＝０．８、また、光学ユニツトを下方へのみ移動する場
合を考えると、第１図について述べたところから明らか
なように、ｙ＝３７．５１ｍ，．ｘ＝０１α＝３６．９
下また、Ｋ．Ｋ−３７．５」 Ｓｉｎ３６．９＝キ２２
．５１１４式からとなる。

すなわち、等倍時において光軸から１１２．５ｍ１Ｌ（
扁＝百７ｂ＝１１２．５Ｕ）ずれた斜光線を利用してお
けば、光学ユニツトを下方に移動して０．８倍の縮少投
影に変換しても原画位置も感光体上の位置もずれること
はない。

なお、光学ユニツトを図上左右に移動する場合であつて
も４式を満足することにより同様目的を達成することが
できる。

第５図に示すものは、レンズとしてミラーレンズを使用
し、等倍、縮少にも斜光線を利用したものである。

そして、前記６、５式から なお、θ＝αであり、ｘは図上左方に移動しているため
ＣＬ２＝−Ｘである ・゛・△ｂ＝ＹｃＯｓα−Ｘｓｉｎαである一方、図に
おいて、ｆ＝１５０ｍｍ．．ｍ１＝１．０、Ｍ，＝０．
８、α＝８０１としてある。

したがつて前記同様計算すると、 △ａ＝ｙ＝３７．５ｍ１Ｌ △ｂ＝Ｂｍｌ−Ｂｍ，−３０ｕＬ ｊ．３０Ｗ！Ｉ！＝３７．５１１ｃ０ｓ８０＝−Ｘｓｉ
ｎ８Ｏ ＋−２３．９ｎ一方、 したがつて、斜光線を利用しているため、【Ｉ＝百７σ
キ６８ｕとすれば、変倍しても原稿面のズレは生じない
。

なお、第４図、第５図では光学ユニツト６を一体化する
フレームを省略している。

第６図は光学系移動型複写機の光学系における変倍の実
施例である。

原稿走査の方式は、特公昭３９−６６４７号公報に示さ
れている方式を利用しており、原稿１に対して第１ミラ
ー１０を速度ｖで、第２、第３ミラー１１，１２をｖ／
２の速度で夫々移動させる。

そして原稿１の画像はレンズ１３と第４ミラー１４から
なる光学ユニツト１５により感光体面１６上のＢ，に投
影される。次に変倍に当り、光学ユニツト１５を第６図
中左方にｙだけ移動させると、縮少投影されることは前
記説明と同様である。

すなわち、△ｂ＝ＹｃＯｓθ＝ＭｌＭ２ＣＯＳθ（θ＝
一α）を満足していればよい。

以上の説明で明らかなように、本発明によれば変倍する
にあたつては、単に光学ユニツトのみを移動させるため
極めて簡単にかつ原画像が感光体面の所定位置に露光す
ることができる。

また、原稿投影光束としてレンズ光軸を横切る光束即ち
斜光線を利用することにより、変倍にかかわらず、原画
の位置と感光体面の露光位置を一定とすることが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の基本原理を示す説明図、第３
図〜第６図は本発明の実施例を示す説明図である。 １・・・・・・原稿、２・・・・・・レンズ、３，４・
・・・・・平面反射鏡、６・・・・・・光学ユニツト、
７・・・・・・感光体、計・・・・・スリツト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 原稿と光学系とが相対的に移動して原稿像を移動す
   る感光体上に逐次露光する走査露光型複写機において、
   前記光学系の全部又は一部を、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、平行移動
   可能な光学ユニットで構成し、前記相対移動の速度を変
   更するとともに、前記光学ユニットを平行移動すること
   によつて感光体面の原稿投影位置に露光される原稿像の
   投影倍率を変更することを特徴とする走査露光型複写機
   。 ２ 前記光学ユニットを、 ｍ＿２＋１／ｍ＿２・ｆｍ＿１＋１／ｍ＿１・ｆ＝ｙ（
   ｍ＿１＋１）ｆ−（ｍ＿２＋１）ｆ＝ｙｃｏｓα−ｘｓ
   ｉｎαα：光学ユニツトへの入射光の光軸と光学ユニッ
   トからの射出光の光軸とのなす角（時計回り方向へ計る
   ）、ｍ＿１：第１の投影倍率、 ｍ＿２：第２の投影倍率、 ｆ：レンズの焦点距離、 ｙ：入射光軸方向の光学ユニットの変位量、ｘ：入射光
   軸と直角方向への光学ユニットの変位量、を満足するよ
   うに移動させるとともに、前記相対移動の速度変更を、
   Ｖ＿１／Ｖ＿２＝ｍ＿２／ｍ＿１ Ｖ＿１：第１投影倍率時の相対移動速度、Ｖ＿２：第２
   投影倍率時の相対移動速度、を満足するようにおこなう
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の走査露光
   型複写機。 ３ 前記感光体面の原稿投影位置が、感光体面に近接し
   て設けられたスリット部材によつて決められることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の走査露
   光型複写機。 ４ 前記原稿像の投影が、少なくとも１つの投影倍率に
   おいて、前記レンズ光軸を横切る光線を利用しておこな
   われることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第３
   項のいずれかに記載の走査露光型複写機。 ５ 前記感光体面の投影位置が、 ＠Ｂ＿１Ｄ＠＝ｍ＿１（ｙｓｉｎα＋ｘｃｏｓα）＋ｍ
   ＿１ｍ＿２ｘ／ｍ＿１−ｍ＿２＠Ｂ＿１Ｄ＠：投影倍率
   ｍ＿１のときの像面上でのレンズ光軸と前記投影位置と
   の距離、を満足することを特徴とする特許請求の範囲第
   ３項又は第４項記載の走査露光型複写機。