JPS60134227A - スリツト露光型変倍複写機の露光量制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、変倍可能なスリット露光型の複写機に係り、
特に変倍率を連続的に変えられる変倍複写機の感光体面
における露光量のむらを補正する露光量制御装置に関す
る。

変倍可能な複写機においては、感光体面における露光量
を変倍率に関わりなく許容差内にて一定に保つことが重
要で、これにより濃度むらのない良質のコピーを得るこ
とができる。特に最近では、所定の変倍域内で連続変倍
できる。いわゆる連続変倍方式の要求が多く、変倍率の
変化に対し連続的に露光むらを防止し得る装置が必要と
なっている。

変倍に伴なう露光むらの発生原因は次の二つに大別され
る。

（１）複写倍率を変化Ｓせる投影レンズの倍率の変更に
伴なう有効Ｆナンへの変化。これは感光体面の全面にわ
たる一様な照度変化として表れる。

（２）同投影レンズの倍率の変更に伴なう使用画角の変
化。これは感光体面のスリント長手方向の照度むら（周
辺光量の不足）として表れる。

上記（１）の問題は、理論的には次式で表される。すな
わち感光体面における照度Ｅは、変倍率をｍ、投影レン
ズの瞳倍率をΦとすると、Ｅ　（ｍ）＝Ｃ／　（１＋ｍ
／Φ）２−−−（Ａ）（Ｃは定数） このような像面照度の変化を補正するため、例えば特開
昭５０−１０１２４号は、原稿面近傍に一定の幅を持つ
固定スリットを設けて投影レンズに入射するスリット光
をさらにスリント状に制限することを提案している。こ
のようにすると、感光体面における結像幅Ｓが変倍に伴
ない変化するので、露光量Ｖは、感光体面照度Ｅと結像
幅Ｓの積となり、はぼ一定の露光量が得られる。しかし
ながらこの装置も、変倍率ｍの範囲が、最近のように０
．６４ｘ〜１．４２ｘと拡大されてきた場合には、露光
量の変動幅が５ｚを越え、さらに上記（２）の要因を加
味すると、顕著な露光量の差となって表れてしまう。

また特開昭４！３−１２３０２７号に見られるように、
変倍時の像面照度の変化を照明ランプ光量の制御によっ
て補正する装置も知られているが、像面照度は」上記（
Ａ）式にしたがって変化するので、変倍範囲が大になる
程補正範囲が大きくなり、例えば倍率ｍがＯ，ｆ１４ｘ
　−１，４２ｘの範囲では、約２．２倍程度の照度比を
補正してやらねばならず、新たにランプの電圧変化に伴
なう色温度変化や配光特性の変化の問題が生じる。

また実開昭４９−１８５３９号は、スリ、ト光路内に遮
光板を進退させることによって露光むらを補正しようと
するものであるが、これも倍率ｍが０．６４ｘ〜１．４
２ｘと設定されている場合、Ｏ，ｆ（４Ｘにおいてはレ
ンズ瞳の半分以上を戸閉することになるためレンズの結
像性能上好ましくない。また開放時と戸閉時の遮光板の
進退量が大きいため、この光量補正部分が大型化してし
まい、さらに上記（２）の周辺光量の変化については考
慮することができない。

またこの周辺光量の不足（変化）を考慮したものとして
、特定の形状の遮光板を変倍率に応じてスリント光路に
進退させ、段階的に露光むらを補正するようにした装置
（特開昭５２−１４８８３０号や特開昭５７−９２３４
８号）が知られているが、この装置は連続的な変倍に対
しては補正を十分に行なうことが困難であり、また遮光
板の進退位置が感光体面近傍であるため、細いスリント
光束を遮光しなければならず、したがって遮光板の出し
入れによる露光量変化が敏感過ぎて調整が難しいという
欠点を有する。

また特に、これらの従来装置はいずれも、光軸上と周辺
部の光量差の補正手段を持つものも持たないものも、最
終的にこれら光量差を変倍率に関わらず一定にすること
はできず、どうしても特定の変倍率におけるこの光量差
が他の変倍率における光量差より大きくなってしまうと
いう共通の問題点がある。

本発明は、この問題点に鑑み、光軸上と周辺部の光量差
が大きい特定の変倍率においてその光量差を少なくする
ことを直接の目的としてなされたもので、スリット光路
中に、上記光量差の大きい特定の変倍域においてスリッ
ト光の長手方向の周辺部の一部を遮光し、他の変倍域で
はスリ・ント光を遮光しない周辺光量制御板を固定して
設けたことを特徴としている。

以下図示実施例について本発明を説明するに、まず複写
倍率を変更しても、感光体に照射されるスリット光の光
軸上と周辺部での光量差が複写倍率を変更してもそれ程
大きくならないようにした複写機を説明する。この複写
機は本出願人が本特許出願と同時に別途特許出願してい
るものである。

第１図は本発明を適用するスリット露光型複写機の例を
示すもので、原稿台ガラスｌ上に載置された原稿Ｏは、
該ガラスｌ下面に走行可能に設けた照明ランプユニット
２によりスリット状に照射され、その反射光が該ランプ
２と一体に走行する第一・ミラー３、第二ミラー４、第
三ミラー５を経由して結像用レンズ（投影レンズ）６に
入射する。第二、第三ミラー４．５は一体に、第一ミラ
−３の速度の半分の速度で走行するものである。結像用
レンズ６を出た光は反射ミラー７で反射した後感光体ド
ラム８の表面にスリット状に投影される。感光体トラム
８に形成された潜像は周知の手段により転写現像されて
コピーとなる。

複写倍率を変更するには、レンズ６が可変焦点距離レン
ズであれば、拡大時には６ａで示す位置、縮小時には６
ｂで示す位置にそれぞれ移動し、同時に構成レンズの間
隔が変化して原稿面と感光体ドラム８表面の距離は一定
に保たれる。レンズ６が固定焦点レンズであれば、該レ
ンズノ移動とともに、ミラー３，４．５．７の中の少な
くとも一枚が移動して変倍率に対応した原稿面と感光体
ドラム表面距離を保つことによって変倍が行なわれる。

以上のような基本構成を持つ変倍複写機において、次の
構成を付加することにより、変倍に伴なう露光量の変化
を補正する。すなわち （ａ）原稿面の近傍に、原稿から反射して光学部材に入
射するスリット状の原稿反射光の幅をさらに制限する固
定スリ７トを設ける。この固定スリットは第１図中に符
号１０で示すように、第一ミラ−３と一体にして原稿面
ガラスｌの下側に設けるのが実際的である。

（ｂ）この固定スリ７トを通過したスリット光の感光体
トラム上における照度分布が変倍域の中間においてスリ
ットの長手方向にほぼ一定となるように照明系の照度分
布を設定する。

（Ｃ）さらに複写倍率の変更に伴ない感光体に達する光
量を変化させる光量調節手段を設ける。

以上を組み合わせることによる効果を次に説明する。（
ａ）については、上記（Ａ）式とともに先に説明したよ
うに、感光体面における露光量を比較的一定に保つ効果
がある。この場合の光軸上の露光量Ｖ　（ｍ）は、 Ｖ　（ｍ）＝ｍＣ／　（１＋ｍ／Φ）ｚ−−（Ｂ）（Ｃ
は定数） この値は、上記（Ａ）式にｍを掛けた値に等しい。第２
図は変倍率０．８４ｘ　−１，４２ｘの範囲における光
軸」ニの露光量の変化を示したものである。このように
固定スリット１０を置くことによって。

０．６４ｘ〜１．４２　ｘに変倍する場合の光軸上での
光量変化を６〜７篤とすることができる。

一方、光軸から外れた露光量、つまり周辺党員は、例え
ば焦点距離ｆ＝２１０ｍｍのレンズでは、光軸上の露光
量を１００％とすると、原稿面照度分布を一様としたと
き、第３図（イ）に示すように、光軸上に比べて最大１
８〜２０χ低下してしまう。このため変倍に伴なう第２
図に示した光軸上の光量変化とが合成されると、露光量
の変動幅は最大２５％にも達してしまう。

この複写機ではこの露光量の変動を抑えるために、次に
上記（ｂ）の構成を加えたものである。すなわち第３図
（ハ）に示すように、変倍域の中間域において、感光体
面照度分布がほぼ一様となるように、照明系、つまり照
明ランプユニット２の照度分布を設定するのである。こ
の例では変倍域を０．６４ｘ　−１，４２ｘとし、その
中間域である１、１０ｘのとき感光体面照度分布が一様
になるようにしている。このような感光体面照度分布を
得るための照明ランプユニット２のスリット長手方向の
照度分布を第３図（ロ）に示す。

照明ランプユニット２は、通常ハロゲンランプあるいは
蛍光灯が用いられるが、ハロゲンランプの場合には、第
３図（イ）の等倍時における周辺部の感光体面照度低下
率の逆数に対応させてハロゲンランプの周辺密度を上げ
、蛍光灯の場合には発光面に周辺部の光量を上記の如く
増加させるようなスリツト板を置くことにより、第３図
（ロ）のような照度分布を得ることができる。

このように」上記（ａ）　、　（ｂ）の構成を合成する
と、変倍に伴なう露光量の変化を、光軸上および周辺部
でそれぞれ第４図に示す程度に抑制することができる。

しかしながらこの露光量の変動幅は、まだ最大１５％程
度に達するから、露光むらを防止するに十分でない。

上記（ｃ）の構成は、第４図のような露光量変化を第５
図に示すような露光量変化、すなわち変倍に伴なう露光
量の変動幅を最大±６ｚ程度に抑えるために有効なもの
である。第６図ないし第８図は、この光量調節手段を機
械的に構成した例である。結像用レンズ（ズームレンズ
）６はレンズ鏡筒２１に支持されており、レンズ鏡筒２
１は光軸方向のガイド棒２２に沿って移動可能な移動架
台２３に固定されている。移動架台２３にはプーリ２４
．２５．２６に掛は回されたワイヤ２７の両端が固定さ
れており、プーリ２６はパルスモータ２８、駆動ギヤ２
９を介して回転駆動される。３０はレンズ間隔調節レバ
ーで、一端がレンズ鏡筒２１内の可動レンズに連動し、
他端のカムフォロア３１がカム面３２に当接して、レン
ズ鏡筒２１の光軸方向移動に伴ない、ズームレンズの可
動レンズの間隔を変化させて焦点距離を変化させる。

しかして露光量調節体３５は、レンズ６の全面または後
面に位置するもので、移動架台２３に設けられたレンズ
６両側の支点３６．３６を中心に回動可能となっており
、回動に伴ないその遮光部３７がレンズ６のスリ・ント
光路内に進退する。そしてこの光量調節体３５にはカム
フォロア３８が一体に設けられていて、このカムフォロ
ア３８が、ガイド棒２２と平行なカムレール３９の光量
補正カム４Ｏと当接する。遮光部３７はスリット光束全
体を一様にカットする直線状に形成されていて、下降位
置に応じて遮光量が変化する。したがって感光体ドラム
に達する全体光量は光量補正カム４Ｏの形状に応じ変倍
率に応じて変化することとなる。

ここで第５図のような露光量特性を得るためには、第４
図に示される露光量の変動幅が極小となるように、すな
わち各倍率での露光量の変動幅の平均値が一定に揃うよ
うに、光量補正カム４０の嵌仲か沖宇十れぼ上い一つま
り例えば縮小複写側では、拡大複写側に比し余計に感光
体に達する光量をカットするようにすればよい。そうす
れば、第５図のように、露光量の変動幅を最大で±６ｚ
以内に抑えることができる。

感光体に達する光量を複写倍率に応して変化させるには
、」上記機械的な構成の他、照明ランプユニット２の光
量を全体的に増減させてもよい。すなわち、照明ランプ
ユニット２の光量分布（比率）は、第３図（ロ）の状態
に保持したまま、全体の光量を第５図の光量分布が得ら
れるように増減させる。このような制御は、例えば照明
ランプユニット２に与える電圧を制御することによって
容易に行なうことができる。

ところで第５図の光量分布では、　１．ｌＯＸで感光体
上のスリフトの光重がほぼ均一・になるように照明系の
照度分布を設定したこともあって、最大縮小側の光軸上
と周辺部の光量差の方が、量大拡大側の同じ光量差より
大きい。またこのような光量差は、広画角のレンズを用
いた場合に多く生じると考えられる。

本発明は、例えば、このような場合に縮小側の光軸上と
周辺部の光量差を小さくするもので、このためこの光量
差の多い変倍率およびその近傍の変倍率、つまり光量差
の多い特定の変倍域においてスリット光路の長手方向の
周辺部の一部を遮光し、他の変倍域ではスリット光路を
遮光しない周辺光量制御板を固定して設けたものである
。

本発明の原理を第９図について説明する。第９図は原稿
面ＯＯかも感光体面０８に至る光路を上面から見て拡大
したものであって、変倍率ｍが１、Ｏｏｘ、１．４２ｘ
および０．６４ｘの各場合におけるレンズ６の瞳Ｈの位
置およびこれを通る光束（入射角および出射角）の状態
を示している。各変倍率の対応する光束の幅を見ると、
Ｑ、８４　ｘのときにレンズから原稿面８に至る光束Ｒ
は、１．００ｘおよび１．４２ｘのときの光束Ｕおよび
Ｅよりスリット長手方向に広い幅を持ち、かつ１００　
ｘおよび１．４２ｘのときの光束ＵおよびＥと重複しな
い部分を持つ。

この部分は第９図の左側にハツチングして示しである。

したがって、この重複しないスリット光路中に、適当な
形状の周辺光量制御板５１をそれも固定して設けるだけ
で、ｏ、ｆ１４ｘにおける周辺部における光量の一部を
カットし、周辺部と光軸上の光量差を小さくし、あるい
は逆転させることかで充 きる。第９図の寿側のハツチング部分は、Ｏ，６４ｘに
おいて周辺光量制御板５１によって遮光される領域を示
している。そしてこの周辺光量制御板５１は、１．ｏｏ
ｘおよび１．４２ｘのときの有効光束ＵおよびＥと重複
しない部分に設けられているため、１．００ｘおよび１
．４２ｘの該光束を遮光することがない。したがって第
１０１Ｊに示すように、第５図の等倍から拡大迄のフラ
ットな露光特性を阻害することなく、縮小時における光
軸上と周辺部の光量差を小さくすることができる。

以上は縮小が一段だけの場合を例として説明したが、変
倍を連続的に考えれば、０．８４ｘだけでなく、その近
傍に幅を持った変倍域について周辺光量の一部のカント
が生ずるのは明らかである。

第１１図ないし第１４図は、このような光量特性を得る
ための周辺光量制御板５１の具体例である。第１１図は
周辺光量制御板５１に形成したスリット５２の形状を外
側程狭くした実施例で、同図において、区間Ｐ−Ｐは等
倍から拡大蒔にスリット状の光束の通る区間、区間Ｐ−
Ｑは縮小時にスリット状の光束の周辺が通る区間である
。本実施例では、この区間Ｐ−Ｑをスリット５２の幅を
徐々に狭くした遮光部５３とし、周辺光を遮光するよう
にしている。この周辺光量制御板５１は固定ベース５４
に対する固定位置調節手段を設けることが望ましい。例
えば、第１．１図、第１２図に示すように、周辺光量制
御板５１に穿設した固定用の取付孔５５と、この取付孔
５５に挿通して固定ベース５４に螺合固定する取付ねじ
５６との間に一定のクリアランスを設け、レンズ６の光
軸方向および半径方向に固定位置を調節できるようにす
れば、製造時の各部材の誤差を補正することができる。

さらにこの周辺光量制御板５１は、レンズ６の側方およ
び上下方向から入射し、反射ミラー７を通して感光体ド
ラム８に達する有害な光線ｌ、誇膚十スーンバプキスν
いら社腑菌か馴ｉ賽も期待することができる。

周辺光量制御板５１の形状は、」ニ記以外にも適当に設
定することができる。、第１３図、第１４図はその例で
あって、第１３図では、スリット５２の中央部に、区間
Ｐ−Ｑに□位置する直線状の遮光棒５６を突設し、また
第１４図では」二面の開放された周辺光量制御板５１の
両側に区間Ｐ−Ｑに対応させて弧状の遮光棒５７を突設
している。なお第１１図、第１３図および第１４図にお
いて斜線部は遮光効果のある部分を示している。

以上の説明は、優れた露光量補正手段を有する特別なス
リット露光型変倍複写機に生ずる、変倍に伴なう光軸」
二と周辺部の光量差を補正する場合を例として本発明を
説明したものであって、極めて優れた露光量分布を得る
ことができる（本発明の第二発明）が、本発明は、露光
量補正手段の構成の如何、あるいは露光量補正手段の有
無に拘わらず適用することができる。また上記説明では
。

変倍率ｍが１．１０ｘのときの感光体面の照度分布がほ
ぼ−・様になるようにしたが、どの変倍率で照度分布が
一定になるようにするかは自由度がある。

例えば原稿面照度分布がさらに高い拡大側倍率で一定に
なるように照明系を設定すれば、等倍から縮小複写の周
辺部の光量はより増大するが、周辺光量制御板５１が等
倍を含み縮小までの周辺光束の一部を遮光するようにし
、かつ縮小側でより多く周辺光束を遮光するように適当
な形状を与えてやれば、照明系の設定によって上記実施
例よりも拡大側の露光量の変動幅が小さくなることと合
わせ、周辺光量制御板５１の効果により等倍から縮小側
にかけても変動幅を小さくすることができ、したがって
全変倍域での露光むらを小さくすることができる。

なお周辺光量制御板５１の設置位置については」ニ記条
件に加え、さらに次の条件を考慮して決定する必要があ
る。

イ）第１図のように原稿台ｌが固定され、ミラー３．４
．５が走行するタイプの原稿台固定タイプでは、周辺光
量制御板５１をミラー５の最大移動領域から外して設置
し、ミラー５と衝突しなし１ようにする。

口）原稿台１が移動し、ミラー３．４．５が固定される
タイプの原稿台走行タイプでは、周辺光量制御板５１を
より原稿側の適した位置にも配置することができる。す
なわち第９図で、周辺光量制御板５１は鎖線で示す位置
にも配置することができ、この位置に設置すれば、縮小
時の周辺光量をより光軸個迄遮光することができる。

以上のように本発明のスリ７；・露光型複写機によれば
、感光体に照射されるスリット光の特定の変倍域におけ
る光軸上と周辺部との光量差が、他の変倍域における同
じ光量差より大きい場合において、スリｙ）光路内に、
上記特定の変倍域においてスリ、１・光路の長手方向の
周辺部の一部を遮光し、他の変倍域ではスリット光路を
遮光しない周辺光量制御板を固定して設けるという非常
に簡単な構成によりその特定の変倍域における光軸上と
周辺部の光量差を小さくすることができるという効果が
ある。さらにこの構成を、原稿面の近傍に固定スリット
を設けること、照明系に特定の照度分布を与えること、
および感光体に達する光量を複写倍率に応じて変化させ
る光量調節手段を設けること、と組合せれば、特に変倍
率の大きｌ、％連続変倍複写機において、その全変倍域
において変倍に伴なう露光量の変動を小さく抑えること
が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はスリット露光型変倍複写機の構成例を示す要部
の側面図、第２図は変倍に伴なう光量の変動例を示すグ
ラフ、第３図（イ）は周辺光量の低下および変倍に伴な
う周辺光量の変化を示すグラフ、同（ロ）は照明系によ
って設定する原稿面照度分布の例を示すグラフ、同（／
＼）は感光体面における照度分布の設定例を示すグラフ
、第４図は原稿面照度を第３図（／＼）のように設定し
た場合の露光量の変動幅の例を示すグラフ、第５図は露
光量補正の結果書られる露光量の変動幅の例を示すグラ
フ、第６図ないし第８図は機械的な光量調節手段の例を
示すもので、第６図は平面図、第７図は正面図、第８図
は側面図、第９図は本発明の原理を示す光路図、第１０
図は本発明によって得られる露光量分布の例を示すグラ
フ、第１１図は本発明の実施例を示す正面図、第１２図
は同要部の斜視図、第１３図、第１４図はそれぞれ本発
明の別の実施例を示す正面図である。 １・・・原稿台ガラス、２・・・照明ランプユニｙト、
３．４，５．７・・・ミラー、６・・・結像レンズ、８
・・・感光体ドラム、１０・・・固定スリ、ト、２１・
・・レンズ鏡筒、２２・・・ガイド棒、２３・・・移動
架台、３５・・・光量調節体、３７・・・遮光部、３８
・・・カムフォロア、４０・・・光量補正カム、５１・
・・周辺光量制御板。 特泗出願人　旭光学工業株式会社 同代理人　三　浦　邦　夫 第１図 第ンセ図 光軸中厄・ 第５図 ０６４メ　１Ω％　１，４１メ　・・・第６図 第７図 第８図 第９図 一−−１．４２Ｘ　での　′ −−−〇、６４Ｘでの　・・ ０．６４ｘ　＋、［ＪＸ　１．４１Ｘ 第１ｉ図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）　原稿をスリット状に照明する照明系と、原稿と
   照明系を相対移動させる相対移動手段と。 原稿からの反射光を感光体に照射する、複写倍率を変更
   可能な光学部材とを備え、上記感光体に照射されるスリ
   ット光の特定の変倍域における光軸上と周辺部との光量
   差が、他の変倍域における同じ光量差より大きいスリッ
   ト露光型変倍複写機において、スリット光路内に、上記
   特定の変倍域においてスリット光の長手方向の周辺部の
   一部を遮光し、他の変倍域ではスリット光を遮光しない
   周辺光量制御板を固定して設けたことを特徴とするスリ
   ット露光型変倍複写機の露光量制御装置。
2. （２）原稿をスリット状に照明する照明系と、原稿と照
   明系を相対移動させる相対移動手段と、原稿からの反射
   光を感光体に照射する、複写倍率を変更可能な光学部材
   とを備えたスリット露光型変倍複写機において、上記原
   稿面の近傍に、原稿から反射して光学部材に入射するス
   リット状の原稿反射光の幅をさらに制限する固定スリッ
   トを設け、この固定スリットを通過したスリット光の感
   光体」二における照度分布が変倍域の中間倍率において
   スリットの長手方向にほぼ一定となるように上記照明系
   の照度分布を設定し、上記光学部材による複写倍率の変
   更に伴ない上記感光体に達する光９・を変化させる光量
   調節手段を設け、さらにスリット光路内に、光軸上と周
   辺部との光量差が他の変倍域における同じ光量差より大
   きい特定の変倍域においてスリット光の長手方向の周辺
   部の一部を遮光し、他の変倍域ではスリット光を遮光し
   ない周辺光量制御板を固定して設けたことを特徴とする
   スリット露光型変倍複写機の露光量制御装置。
3. （３）特許請求の範囲第２項において、光量調節手段は
   、光学部材中のスリット光路に、複写倍率の変更に伴な
   い該スリット光路に進退して感光体への露光量を倍率に
   応じて変化させる遮光板からなっているスリット露光型
   変倍複写機の露光量制御装置。
4. （４）特許請求の範囲第２項において、光量調節手段は
   、複写倍率の変更に伴ない、照明系の光量を全体的に増
   減させる光量増減手段であるスリット露光型変倍複写機
   の露光量２制御装置。