JPS62489B2 - - Google Patents

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JPS62489B2
JPS62489B2 JP53093259A JP9325978A JPS62489B2 JP S62489 B2 JPS62489 B2 JP S62489B2 JP 53093259 A JP53093259 A JP 53093259A JP 9325978 A JP9325978 A JP 9325978A JP S62489 B2 JPS62489 B2 JP S62489B2
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light source
illumination
source tube
lighting
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JP53093259A
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Mitsuki Sagane
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Publication of JPS62489B2 publication Critical patent/JPS62489B2/ja
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  • Light Sources And Details Of Projection-Printing Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、カラー電子写真複写機における原
稿照明装置に関する。
カラー電子写真複写方式の最も標準的なもの
は、原稿を3原色に色分解して、色分解像の個々
に対応する静電潜像を形成し、これらを、色分解
に用いたフイルターの色と補色関係をなす色に着
色したトナーにより、それぞれ現像し、得られる
互いに色ちがいの単色像を相互に重ね合せて、色
彩複写像を得る方式である。このようなカラー電
子写真複写方式を実施する装置として良く知られ
ているのは、単一の露光光学系と単一の感光体と
を用い、感光体の露光・現像・単色可視像の転与
を色分解の数だけ、フイルターとトナーとを替え
てくりかえす方式のものである。このような装置
では、結局、通常の電子写真プロセスが色分解の
数だけ繰返されるので、1葉の複写を得るに要す
る時間が長くなる。
上記装置に比して、比較的短い時間でカラー複
写を行ないうる装置として、原稿走査部に、原稿
の色分解の数だけ、スリツト状の照明部を互いに
平行に設定し、これら照明部の長手方向に垂直な
方向へ原稿を搬送しつつ原稿の照明走査を行な
い、これら照明部を通過しつつある原稿部分の光
像を、定位置に配置された単数個もしくは複数個
の結像レンズ系の作用により、それぞれ互いに異
なる位置に結像させて、単一もしくは複数の感光
体を露光する方式のものが提案されている。例え
ば第1図に示す装置は、このような装置の1例を
要部のみ略示している。
図において、符号1は原稿載置ガラス、符号1
1乃至16は照明光学系、符号2は結線レンズ
系、FR,FG,FBは、それぞれ赤色、緑色、青
色のフイルター、符号31,32,33は感光体
をそれぞれ示している。また、符号31A,32
A,33Aはチヤージヤー、符号31B,32
B,33Bは現像装置、符号31C,32C,3
3Cは転写チヤージヤーを示し、符号Sは記録シ
ート、符号TC,TM,TYはそれぞれシアン、マ
ゼンタ、黄に着色されたトナーを示している。
カラー複写されるべき原稿Oは、原稿載置ガラ
ス1上に載置され、図示されない原稿搬送機構に
より、図面上左右方向へ、原稿載置ガラス1ごと
搬送され、その右方への搬送時に照明走査がなさ
れる。すなわち、搬送される原稿Oの移動領域を
原稿走査部と称するが、この原稿走査部に、色分
解の数だけ、スリツト状の照明部SL1,SL2,
SL3が設定されており、原稿Oは、原稿走査部
を矢印方向へ搬送される間に、これら照明部との
相対移動により、色分解の数だけ照明走査され
る。
照明部SL1は、図面に垂直な方向を長手方向
とし、照明光学系11および12により照明され
る。照明部SL2,SL3は照明部SL1と平行であ
つて、それぞれ照明光学系13および14、15
および16によつて照明される。
感光体31,32,33はドラム状であつて、
その回動軸を照明部SL1等と平行にして、以下
の要領で設けられている。すなわち、感光体33
は、照明部SL1を通過しつつある原稿Oの被照
明部の像が、結像レンズ系2によつて、その周面
上に結像するように配設される。同様に感光体3
2は、照明部SL2を通過しつつある原稿部分
の、結像レンズ系2による光像が、その周面に結
像するように配置位置を定められ、感光体31
は、照明部SL3により照明走査される原稿部分
の光像によつて露光されるように、配設位置を定
められている。
照明部SL1から感光体33にいたる光路中に
は、フイルターFBが介設され、照明部SL2,
SL3から、それぞれ対応する感光体へいたる光
路中には、それぞれフイルターFG,FRが介設さ
れている。
さて、該装置による原稿Oのカラー複写は、以
下のように行なわれる。
まず、原稿Oを原稿載置ガラス1上に載置し
て、装置を作動させれば、まず、照明光学系1
1,12,13,14,15,16が発光して、
各照明部の照明を行なう。つづいて、感光体33
が矢印方向へ回動を開始し、チヤージヤー33A
が放電して、感光体33の周面が均一に帯電され
ていく。帯電された周面部分が露光へいたると、
原稿載置ガラス1は原稿Oもろとも、矢印方向へ
移動を開始し、照明部SL1において、原稿Oの
照明走査が行なわれ、感光体33は露光されて、
原稿Oの、フイルターFBで色分解された像の静
電潜像が形成されていく。この静電潜像は、ただ
ちに現像装置33Bにより、トナーTYをもつて
現像され、感光体33の周面に、黄色可視像が形
成されていく。
原稿Oの移動に同期をとつて、次に感光体32
が回動を開始し、チヤージヤー32Aにより帯電
された表面が露光部へ到ると、原稿Oは照明部
SL2にさしかかり、感光体32は、フイルター
Gで色分解された原稿像で露光される。第1図
は、まさに、この状態を示している。この露光に
よつて感光体32に形成された静電潜像は、現像
装置32Bにより、トナーTMをもつて可視化さ
れ、感光体周面にマゼンタ色可視像が形成され
る。
同様にして、感光体31は、原稿Oが照明部
SL3を通過する際に、フイルターFRで色分解さ
れた原稿像で露光され、得られた静電潜像が現像
装置31Bによつて現像されると、感光体31の
周面に、トナーTCによるシアン色可視像が形成
される。
このようにして、各感光体に各色可視像が形成
されると、記録シートSが矢印に従つて搬送され
る。感光体31,32,33は記録シートSの移
動に同期を取つて回動し、転写チヤージヤー31
C,32C,33Cは、記録シートSの移動に同
期して放電する。かくして、感光体31,32,
33上の可視像は順次記録シートS上に静電転写
されて、同シート上で重ね合せられ、かくして、
記録シートS上に、原稿Oのカラー可視像が得ら
れる。
カラー可視像は、その後、図示されない定着装
置によつて、記録シート上に定着され、記録シー
トSは、カラー複写として、装置外へ排出される
のである。可視像転写後の感光体周面は、図示さ
れないクリーニング装置でクリーニングされ、図
示されない除電装置により除電される。かくし
て、カラー複写プロセスが終了する。
このように、この装置によれば、感光体の露
光、現像、可視像の転写を、同一感光体を用い
て、色分解の数だけ繰返す装置に比して、短時間
で複写を行なうことができる。しかしながら、感
光体や、その周辺機材が、色分解の数だけ必要で
あることは、やむを得ないことであるにしても、
この装置の場合、照明光学系の数が多くなり、照
明光学系による総消費電力が大きくなり、これが
装置の信頼性低下の一因となるという問題があ
る。
該装置例の場合、ひとつの照明部を照明するの
に、2つの照明光学系を用いているが、このよう
に、ひとつの照明部をふたつの照明光学系で照明
せねばならないほど、照明部に多量の照明光を必
要とするのは、色分解に用いるフイルターによ
り、露光光量のかなりが遮断されてしまうためで
ある。すなわち、色分解を行なつて、なおかつ感
光体を十分な光量で露光するには、どうしても、
照明部を大きな光量で照明せざるを得ないのであ
る。照明光学系におけるランプの発光量自体を増
加させて、照明光学系の数を減らすということ
は、上記総消費電力に関する問題を何ら解決し得
ないことはいうまでもない。
なお、一般のカラー電子写真複写プロセスで
は、複写画像にコントラストをつけるため、色分
解を行なわない、通常のモノクロ複写プロセスに
よる黒色画像を形成し、この黒白画像を、上記カ
ラー可視像にさらに重ね合せることを行なつてい
る。この場合、上記装置例と同様のものを考えれ
ば、照明部の数は4となり感光体数も4となる。
このモノクロ黒白画像を形成する場合、フイルタ
ーによる色分解を行なわないので、この画像に対
応する照明部の照射は、単一の照明光学系で十分
である。このように、上記黒白画像形成のため
の、感光体露光においては、フイルターによる原
稿の色分解は行なわれないのであるが、本明細書
中においては、このような露光プロセスも、色分
解のひとつと考えることにする。従つて、このよ
うな黒白画像の形成を行なう装置に関して、色分
解数が例えば4といえば、この色分解数中には、
黒白画像形成の露光プロセスを含んでいるのであ
る。
上述のように、色分解数だけ照明部を設定する
方式においては、光源管灯から出射し、リフレク
ターで反射した光の一部が、光源である光源管灯
自体にさえぎられ、照明部へ到達できない等、照
明効率が悪いのであるが、このような問題を有効
に解決しうる照明方式として、第2図に示すごと
き方法が提案された。
すなわち、第1図に示す装置例における照明光
学系のランプに比して、2倍の発光量を有する光
源管灯4,5を用い、光源管灯4とリフレクター
6とによつて照明部SL1を照明し、光源管灯5
と、特殊形状のリフレクター7、補助リフレクタ
ー8,9を用いて、照明部SL2,SL3を照明す
るのである。このようにすれば、第1図の装置例
の場合に比して、光源管灯自体にさえぎられる光
がなく、照明系の総消費電力を有効に軽減させる
ことができる。
ところが、このような照明方法を、第1図に示
すごとき装置に適用した場合、別種の問題が派生
する。
すなわち、周知の如く、結像レンズ系による、
ある物体の像において、像面上の明るさの分布
は、物体面上の明るさの分布と同じではなく、結
像レンズ系の開口効率やコサイン4乗則のため像
面上における明るさは物体面上の明るさに比して
暗く、かつ、その明るさは、像面上で、結像レン
ズ系の光軸から離れるに従つて、暗くなる。
従つて、仮に、第1図に示す装置における原稿
走査部を、第3図において符号SOで示し、原稿
搬送方向にy方向を取り、照明部の長手方向をx
方向とした場合、この原稿走査部SO全域を照明
し、結像レンズ系2による、原稿走査部SO全域
の像において、像面照度がいたるところ均一にな
るようにするためには、原稿走査部SOのx方向
両端部側およびy方向両端部側を、第3図に示す
ように同走査部中央部に比して、大きな光強度で
照明しなければならない。
第1図に示す装置のように、原稿走査部に設定
された照明部SL1,SL2,SL3の部分のみを照
明する場合には、スリツトの長手方向において、
第3図で破線でハツチを入れた面積部分Φ,Φ
,Φのごとき光強度分布で、各照明部を照明
しなければならない。第3図では、簡単のため、
照明部を直線状に示してあるが、もちろん、実際
には、照明部かy方向に幅を有するものであるこ
とは、いうまでもなく、図示の光強度分布Φ
(x),Φ(x),Φ(x)等は、以下におい
ては、上記y方向の幅を考慮されたものとしてあ
つかう。
ここで、原稿走査部の定位置に設定された、ス
リツト状の照明部における配光特性を次のように
定義する。すなわち配光特性とは、照明部の長さ
方向に対応する方向において、感光体を上記方向
にわたつて、適正に露光するために、上記照明部
にあたえるべき、x方向の光強度分布である。
もし、第1図に示す装置において、フイルター
R,FG,FBがなく、感光体31,32,33
等が同一のものであれば、上記Φ(x),Φ
(x),Φ(x)は、そのまま、照明部SL1,
SL2,SL3の配光特性を与える。
しかし、実際には、上記フイルターの効果があ
り、感光体における分光感度は、各色分解ごとに
異なるから、これらの効果を、とりあえず上記配
光特性に乗ずべき定数係数とみて、感光体33,
32,31に対する、これら係数をα,α
αとすれば、αΦ(x),αΦ(x),
αΦ(x)が、第1図に示す装置における実
際の配光特性となる。
一般に、電子写真複写機において、スリツト状
の照明部において所望の配光特性を実現するに
は、光源管灯として、直線状領域に複数個のフイ
ラメント発光部を、断続的に分布させてなるもの
を用い、上記フイラメント発光部の形状や分布を
調整することによつて行なつている。
例えば、第4図に示す光源管灯40は、そのよ
うなランプの1例である。すなわち、光源管灯4
0は、石英ガラスによる透明な中空シリンダー外
管40A中に、フイラメント発光部40−1,4
0−2,……,40−i,……を直線状領域に断
続的に分布してなり、その長手方向における発光
強度分布f(x)は、図の如く与えられる。フイ
ラメント発光部40−iの形状すなわち長さや太
さ、その配置を変化させたものを作ることによつ
て、上記発光強度分布f(x)を変化させること
ができる。
この発光強度分布f(x)が、この光源管灯に
より照明するスリツト状の照明部にもたらす光強
度分布は、この光源管灯40に関して設けられる
リフレクターの形状、照明部、光源管灯、リフレ
クター3者の相対的な位置関係が定まれば、上記
分布f(x)に対して一義的に定まる。上記リフ
レクターの形状および位置関係の効果を係数kで
あらわせば、上記光強度分布をkf(x)と表すこ
とができる。ただし、リフレクターの形状如何に
よつては係数kを、引数xに従属せしめることも
可能である。
そこで、当該照明部における配光特性をkf
(x)が満足するようにf(x)を定め、これに
応じて、フイラメント発光部40−iの形状、分
布を定めれば、上記照明部に、所望の配光特性が
得られるのである。
ここで、第2図に示す照明方法の問題にもどろ
う。問題は、照明部SL2,SL3の配光特性に関
して生ずる。前述したところに従つて、これらの
照明部における配光特性は、αΦ(x),α
Φ(x)である。また、照明部SL2に対す
るリフレクター7,8の効果と、光源管灯5、リ
フレクター7,8、照明部の位置関係との効果を
係数k2であらわし、照明部L3に対する同様の係
数をk3であらわし、光源管灯5の発光強度分布を
f5(x)とすれば、光源管灯5が照明部SL2,
SL3に与える光強度分布は、それぞれK2f5
(x),k3f5(x)である。このとき、f5(x)
を、配光特性αΦ(x),αΦ(x)の
どちらにあわせて定めるべきであろうか。一般に
αΦ(x)とαΦ(x)とは全く異なつ
ているから、k2,k3が定数である限り、f5(x)
を、上記両配光特性を満足するように定めること
は、一般には不可能である。この場合、考えうる
解決策は、例えば、f5(x)を照明部SL2にお
ける配光特性を実現するように定め、照明部SL
2における配光特性に関しては、リフレクター
7,9の形状を工夫して、係数k3を引数xに従属
せしめ、k3(x)f5(x)によよた、αΦ
(x)を近似するという方法である。しかし、こ
の方法は、あくまで補正的なもので、このような
方法では、常に満足すべき照明が行なわれること
は限らないし、リフレクターの形状は、他の光学
系の配置などによつても制限をうけるので、この
方法は、十分な解決策となり難い。
本発明の目的は、原稿走査部に設定された複数
のスリツト状照明部を照明効率よく、且つ、所望
の配光特性に従つて適正に照明しうる、カラー電
子写真複写方式における、原稿照明装置を提供す
ることである。
以下、図示の実施例に則して本発明を説明す
る。
第5図において、符号SL1ないしSL4は、ス
リツト状の照明部を示すが、照明部SL4は前述
のモノクロ黒白画像形成用の照明部であり、従つ
て、この照明部は、他の照明部に比して少い光量
で照明しうる。
光源管灯21乃至24は、第4図で説明した光
源管灯40に類似のものであつて、この発光光量
は、おおよそ、照明部SL4を照明しうる程度で
ある。
これら光源管灯21乃至24は、光源系を構成
する。
符号25乃至28は、リフレクターを示す。こ
れらリフレクター25乃至28は、リフレクター
群を構成する。
光源管灯22,23,24は、リフレクター2
6,27,28の特殊形状により、一度に2つの
スリツト状部分を照明しうるようになつている。
該実施例における、本発明の特徴とするところ
は、まず第1に、リフレクター26,27,28
の形状を適当に選んで、光源管灯22が照明部
SL1とSL2とを同時に照明し、光源管灯23が
照明部SL2とSL3とを同時に照明し、光源管灯
24が照明部SL3とSL4とを同時に照明しうる
ようにした点にある。
リフレクター25と光源管灯21とは共働し
て、照明部SL1とを照明する。これを別言すれ
ば、照明部SL1,SL2,SL3は、どれも、2本
の光源管灯によつて照明されるものである。仮
に、第1図に示す装置における照明方式によれ
ば、7本の光源管灯を必要とするところが、この
実施例に示す照明方法によれば、上記光源管灯と
消費電力において、殆ど差異のない4本の光源管
灯でことたりるのである。
次に、各照明部において、如何にして所望の配
光特性を得るかについて説明する。
前述の、光源管灯の発光量分布と照明部におけ
る光強度分布とを結ぶ係数k,k2,k3にならつ
て、各照明部に対する光源管灯の発光量布分に対
する係数を、照明部SL1について、光源管灯2
1に対しk11、光源管灯22に対してk21、照明部
SL2について、光源管灯22に対してk22、光源管
灯23に対してk31、照明部SL3について、光源
管灯23に対してk32、光源管灯24に対して
k41、照明部SL4について、光源管灯24に対し
てk42と定める。また、光源管灯21,22,2
3,24に対する発光量分布を、それぞれf1
(x),f2(x),f3(x),f4(x)と表すことに
する。すると、該装置が、照明部SL1,SL2,
SL3,SL4に与える光強度分布は、それぞれ、
k11f1(x)+k21f2(x),k22f2(x)+k31f3
(x),k32f3(x)+k41f4(x)およびk42f4(x)
となる。今、各照明部SL1,SL2,SL3,SL
4における、所望の配光特性をそれぞれαΦ
(x),αΦ(x),αΦ(x)およびΦ
とすれば、この照明装置で、各照明部を所望の
配光特性で照明するには、 αΦ(x)=k11f1(x)+k21f2(x) αΦ(x)=k22f2(x)+k31f3(x) αΦ(x)=k32f3(x)+k41f4(x) Φ(x)=k42f4(x) なる連立の関係を満足するように、f1(x),f2
(x),f3(x),f4(x)を定めれば良く、これ
は、常に可能である。
具体的には以下のようにすればよい。
まず、Φ(x)=k42f4(x) を満足するようにf4(x)を定める。これは、照
明部SL4が適正な配光特性で照明されるよう
に、光源管灯24における、フイラメント発光部
24−iの形状および分布を定めることである。
例えば、これが、第6図に示すようであるとす
る。すると、これに応じて、照明部SL3に、光
源管灯24が実現させる光強度分布k41f4(x)
が定まる。これが、相対光強度分布において、第
6図に、符号6−1で示す如き曲線であるとす
る。
一方、照明部SL3における所望の配光特性
が、相対光強度分布において、第6図に一点鎖線
で示すようであるとすれば、これを実現するため
には、上記照明部を、されに、同図に符号6−2
で示す如き相対光強度分布で照射しなければなら
ない。この相対光強度分布は、k32f3(x)であ
り、これを満足するように、光源管灯23の、フ
イラメント発光部23−iの形状および分布を定
めるのである。これによつて、今度は、光源管灯
23による照明部SL2における光強度分布、換
言すれば、照明部SL2における、光源管灯23
による配光特性が定まる。従つて、今度は、光源
管灯23が照明部SL2に与える配光特性と、光
源管灯22が同照明部に与える配光特性との和と
して、照明部SL2における所望の配光特性が与
えられるように、光源管灯22における、フイラ
メント発光部の形状および分布を定めるのであ
る。これによつて、照明部SL1における、光源
管灯22による配光特性が定まる。従つて、光源
管灯21におけるフイラメント発光部の形状およ
び分布は、光源管灯21による照明部SL1にお
ける配光特性が、同照明部における光源管灯22
による配光特性とあいまつて、照明部SL1にお
ける所望の配光特性を実現するように定めれば良
いのである。
かくして、照明部SL1乃至SL4は、それぞれ
所望の配光特性に従つて、適正に照明されること
となる。
このようにして、本発明によれば、原稿走査部
に設定された複数個のスリツト状照明部を、それ
ぞれ所望の配光特性で、適正に且つ照明効率よく
照明しうる、カラー電子写真複写機における原稿
照明装置を提供することができる。
本発明の実施に際し、用いられる光源管灯の本
数は、照明部数mに対し、m本もしくはm+1本
である。m+1本の光源管灯を用いる場合には、
m個の照明部のすべてを2本づつの光源管灯で照
明するようにできるが、この場合ももちろん、本
発明の適用が可能である。照明装置のレイアウト
如何によつては、照明部のうちの2つ以上がただ
1本の光源管灯で照明されねばならないこともあ
る。このように、1本の光源管灯で照明される照
明部数が増えるほど、現像装置全体としての照明
効率は悪くなつていくが、照明部のうちに、少く
ともひとつ、2本の管灯光源で照明されるもので
あれば、やはり本発明による特有の効果は、ある
程度発揮されるのである。
上記説明においてリフレクターとしては、2次
曲面反射鏡を用いる場合のみを示したが、もちろ
ん装置のレイアウトに応じて、平面反射鏡をリフ
レクター群に含めて用いてよい。
なお、上述の説明における式を用いた部分に関
しては、説明の便宜上このような形をとつたまで
であり、上記取扱いが必らずしも厳密な光学的取
扱いに立脚するものでないことを付記しておく。
しかしながら、上述の説明により、当業者は容易
に、本発明を実施しうる程度に本発明を理解しう
ることは明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明を適用すべきカラー電子写真
複写装置の1例を説明に必要な部分のみ略示する
正面図、第2図は、本発明により改良されるべき
照明方式を説明するための図、第3図は、本発明
の必要性を説明するための図、第4図は、本発明
の実施に用いる光源管灯の構造と機能とを説明す
るための図、第5図は、本発明の1実施例を要部
のみ示す正面図、第6図は、本発明を説明するた
めの図である。 21,22,23,24……光源系を構成する
光源管灯、25,26,27,28……リフレク
ター群を構成するリフレクター、SL1,SL2,
SL3,SL4……照明部、23−i,24−i…
…フイラメント発光部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 原稿走査部に、原稿の色分解の数mだけ、ス
    リツト状の照明部を互いに平行に設定し、これら
    照明部の長手方向に垂直な方向へ原稿を搬送しつ
    つ、原稿を照明走査し、これら照明部を通過しつ
    つある原稿部分の光像を、定位置に配置された単
    数個もしくは複数個の結像レンズ系の作用によ
    り、それぞれ異なる所定の位置に結像させるカラ
    ー電子写真複写機において、 上記照明部のそれぞれを、所望の配光特性で照
    明する装置であつて、 直線状領域に、複数個のフイラメント発光部を
    断続的に分布してなる光源管灯m本もしくはm+
    1本を、上記m個の照明部の位置に応じて所定の
    位置関係に配置してなる光源系と、 上記m本もしくはm+1本の光源管灯のうち少
    なくとも1本が2個の照明部を照明し、かつm個
    の照明部のうちの、ひとつ以上が、2本の光源管
    灯で照明されるようにし、上記1つの照明部を照
    明する光源管灯のリフレクターは、1つの2次曲
    面鏡でなり、上記2つの照明部を照明する光源管
    灯のリフレクターは、第一の照明部へ向かう光の
    みを集光する2次曲面鏡の一部と、第二の照明部
    へ向う光のみを集光する2次曲面鏡の一部とを結
    合してなり、 1本の光源管灯で照明される照明部における配
    光特性に応じて、上記1本の光源管灯におけるフ
    イラメント発光部の形状および分布を定め、 2本の光源管灯で照明される照明部における配
    光特性に応じて、この照明部の照明に寄与する2
    本の光源管灯におけるフイラメント発光部の形状
    および分布を、上記照明部における配光特性が、
    これら2本の光源管灯の個々により上記照明部に
    与えられる配光特性の和として実現するように、
    定めたことを特徴とする、カラー電子写真複写機
    における原稿照明装置。
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