JPS63153557A - カラ−複写機の露光装置 - 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】 肢亙分互 本発明は原稿を３色々分解フィルタを夫々通して感光体
等の結像面に順次投影結像させるカラー複写機の露光装
置に関する。

灸來筑権 静電写真プロセスを利用したフルカラー複写機としては
、同一結像光学系の光路中に青、緑、赤の３色々分解フ
ィルタを選択的に挿入可能に設け、コンタクトガラス上
に載置されたカラー原稿を白色光源で照明し、その反射
光を順次各色の色分解フィルタを通して同一位置で感光
体に投影結像させ、得られた３つの潜像を各色分解光の
色の補色であるイエロー、マゼンタ、シアンのトナーで
夫々現像し、１枚の複写紙上に重ね合せて転写する色分
解像重ね合せ転写方式のカラー複写機がよく知られてい
る。

ところで、ガラスや水等の媒質が同一であっても光の波
長によって屈折率が異なることはよく知られている。そ
の結果、レンズで結像させるとき、各色光によって結像
位置が異り、色収差が発生する。写真用レンズでは、こ
れを解決するため種々のガラスを使用して２つの色のピ
ントを揃えたアクロマートなどの色消しレンズや３つの
色まで揃えたアポクロマートレンズなどが使用されてい
るが、複写機の露先々学系の結像レンズではコストの関
係上、上記のような色消しレンズは使用されない。特に
装置を小型化する目的で最近使用されている収束性光伝
送体アレイ（通称セルフォックスレンズアレイ：ＳＬＡ
と略す）を結像要素に用いた場合は、色消しは不可能で
ある。−例として結像面と原稿面の間の距離が６３．５
ｍｍのＳＬＡを用いた光学系の光の波長による共役長の
変化は第２図に示すとおりである。なお、この場合、コ
ンタクトガラスは無視している。すなわち、波長４００
ｎｍでは共役長は６２ＩＩＩ１１であり、波長７゜Ｏｎ
ｍでは共役長は６６瞳になる。

したがって、露光光路に青、緑、赤のフィルタを選択的
に挿入し、同じ位置にある原稿の反射光を同じ位置にあ
る感光体上に投影した場合は、ある一つの色でピントが
合っても他の２つの色ではピンボケになり、これを３色
のトナーで現像して重ね合せ転写した場合、色によって
解像力に差を生じ良好な画像が得られないことになる。

共役長の変化は、３色の色分解フィルタの厚さが互いに
異る場合にも発生する。色分解フィルタの材質としては
光透過率の高いガラス等の透明基板に多層膜コーティン
グを施したいわゆる干渉フィルタが適しているが、露光
ランプとしては長波長域で発光エネルギーの大きいハロ
ゲンランプを用い、感光体として６００ｎｍ以上の波長
域に対して４００乃至５００ｎｍの波長域と同等以上の
分光感度特性を示す有機光導電体等を使用する場合は、
青、緑フィルタには干渉フィルタを使用するにしても、
赤色フィルタとしては安価なトリアセテートフィルム製
のフィルターで充分間に合う。

しかし、赤色フィルターのみを青、緑フィルタと異る材
質及び厚さとした場合は、露先々学系の結像要素の結像
光路長が違ってくる。−例として第５図に示す如く、通
常のレンズ１とミラー２とより成る露先々学系の光路に
１軸の回りに放射状に配設された青、緑、赤の色分解フ
ィルタ３Ｂ、３Ｇ、３Ｒのいずれか１枚が選択的に挿入
可能となるようにされ、これらのフィルタを介して同−
原稿縁が順次露光されて感光体５上に形成された３つの
静電潜像を夫々イエロー、マゼンタ、シアンの現像剤を
内蔵する現像器６Ｙ、６Ｍ、６Ｃで現像し、転写ドラム
７に巻回された同一の転写紙に重合せて転写するカラー
複写機で上記３枚のフィルタの赤フィルターのみを他の
フィルタと異るトリアセテートフィルム製フィルターと
した場合について説明する。

上記の装置で、露光ランプ４として、最大定格５００Ｗ
のハロゲンランプを、感光体として５５０ｎｍにピーク
感度を有する有機光導電体を用いた時、青、緑フィルタ
３Ｂ、３Ｇは厚さ３ｍのガラス板に多層膜コーティング
を施した干渉フィルタを用い、赤フィルタ３Ｒとして厚
さ１００乃至１５０ｎｍのトリアセテートフィルタを使
用し、青、緑フィルタを通して露光し、イエロー、マゼ
ンタの現像器６Ｙ、６Ｍで現像して得られたトナー像の
原稿画像に対する倍率が１．０００倍になるように調整
した。しかし、赤フィルタを過して露光し、感光体上に
形成された潜像をシアン現像器で現像して得られたトナ
ー像の原稿画像に対する倍率は１．Ｑ　Ｏ０倍（等倍）
にはならず、１．００３倍になった。

その結果、第６図に示す如く、互いに２００ｎｙｎの間
隔を置いて走査方向に延びる黒色の３本の平行直線１１
，１２．１３を有する原稿１０を上記のカラー複写機で
コピーしたところ、第７図に示す如く、コピー１４上で
は中央の直線に対するイエロー、マゼンタ及びシアンの
トナー像１２Ｙ。

１２Ｍ、１２Ｇはコピー上で重なったが外側の２本の直
線に対するシアン色のトナー像１１Ｇ、１３Ｃはイエロ
ー及びマゼンタ色のトナー像１１Ｙ。

１１Ｍ；１３Ｙ、１３Ｍよりも０．６ｍｎ外側方にずれ
てコピーされ、いわゆる色ずれが発生した。

■一枚 本発明は、従来の色分解像重ね合せ転写方式のカラー複
写機の露光装置の上記の問題点を解決した簡単な構成の
装置を提供することを目的とする。

青−双 本発明は、上記の目的を達成するため、結像光学系のＳ
ＬＡ等の結像要素の青、緑、赤各色色分解光に対する結
像光路長の実効値を、原稿載置面と所定の結像面の間の
距離に等しくするように光路長を補正する厚さの透明平
板を、各色色分解フィルタの挿入にあわせて結像光路に
挿入するようにしたことを特徴とする。

なお、上記光路長の補正は、各色色分解フィルタの挿入
にあわせて、透明平板を光路に挿入するとともに、レン
ズ等の結像要素を光軸方向に移動させることによって行
なうこともできる。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

本発明は、光路にガラス等の透明平板を挿入することに
よって結像光路長の実効値を変化させるものであるが、
厚さｔ、空気に対する屈折率がｎなる透明平行平板を光
軸に直角に光路に挿入した場合、ｔ　（１−１／ｎ　）
だけ実質光路長が長くなることが知られている。例えば
透明平行平板が屈折率１．５のガラス板である場合、こ
れを光路に直角に挿入することにより、光路長は　ｔ（
１−１／１．５）　＝ｔ／３だけ長くなる。

したがって、結像光路長の実効値を短かくするには、上
記の式から得られる値が短かくするべき長さになるよう
なｔの厚さをもったガラスを結像光路に挿入すればよい
。等倍結像光学系の場合。

レンズ等の結像要素の両側の光路長、すなわち、物体距
離と、像距離とは等しいから、ｔの半分の厚さのガラス
を結像要素の両側の光路に夫々挿入すればよい。

第１図は本発明を収束性光伝送体アレイを結像要素とす
るカラー複写機の等倍露光々学装置に適用した実施例を
示す図であって、原稿面２１上の幅Ｘなる画像スリット
は５ＬＡ２２により、感光体上の像面２３に幅Ｘのスリ
ットを結像する。ＳＬＡの光軸方向の長さをＺ。、Ｍ稿
面２１と像面２３との間の距離、すなわち共役長をＴＣ
とすれば、原稿面２１から５ＬＡ２２の出射面から像面
２３までの距離とは等しい長さ１゜となり、その値は となる。原稿上の像、例えば半径Ｘ。の円は像面上の対
応する位置に半径Ｘｎの円の像を結ぶ。

原稿面２１と５ＬＡ２２の入射面との間の光路及び５Ｌ
Ａ２２の出射面と像面２３との間の光路には夫々厚さｔ
／２の平行子ガラス板２４．２５が光軸に対して直角に
挿入されている。２枚のガラス板２４．２５のいずれが
一方は色分解フィルタの基板を兼ねており、ガラス板の
上に極く薄いフィルムを貼付するが、ガラスを着色する
が、干渉膜を蒸着して製造されている。勿論、色分解フ
ィルタと光路長補正用ガラス板とを別体にして、その厚
さの和が　ｔ／２　　に一致するようにしてもよい。

例えば青色光に対する共役長に対して緑色光の共役長が
約１．３閣、赤色光の共役長が約２ｗｎ長いとする。そ
の場合は、青色フィルタを光路に挿入して露光を行なう
ときは青色フィルタを極めて薄くし、光路長補正用ガラ
ス板は挿入せず、緑色フィルタを挿入して露光する場合
は厚さ２ＩＩＩｎのガラス板をＳＬＡの各側の光路に夫
々挿入し、赤色フィルタを挿入して露光を行なうときは
厚さ３ＩＩｎのガラス板をＳＬＡの各側の光路に挿入す
るようにすれば、実効光路長はいずれの場合も原稿面２
１と結像面２３との間の距離ＴＣに概ね一致し、どの色
光の像も結像面に正しく結像する。

次に、実効光路長の補正を結像要素の入射側又は出射側
のいずれか一方の光路に透明ガラス板を設けるとともに
、結像要素をその光軸方向に移動させて行なう実施例を
説明する。

等倍結像光学系で共役長をＳだけ長くする方法は結像要
素を感光体側もしくは原稿側へＳ／２だけ光軸に沿って
移動させるとともに、結像要素と感光体との間もしくは
結像要素と原稿との間の光路に５（１−１／ｎ）（ただ
しｎはガラスの屈折率）の厚さの透明ガラスを挿入する
ことによって達成される。

したがって、前記の実施例と同様、ＳＬＡを結像要素と
して使用した露光装置において、ＳＬＡの緑色光及び赤
色光に対する共役長が夫々青色光に対する共役長より約
１．３ｍｍ及び２１１１ｎ長い場合、青色光露光時には
第３図（ａ）に示す如く、５ＬＡ２２はその入射面と原
稿２１との距離及びその出射面と感光体の結像面２３と
の間の距離が等しくなる位置に設置され出射面と感光体
の結像面２３との間に極く薄い青フィルタ２６Ｂが設け
られている。

緑色光露光時には第３図（ｂ）に示す如く、５ＬＡ２２
を青色光露光時の位置（図中にＨＰにて示す）より０．
６５ｍｎ　（＝１．３ｍｍ／２）感光体側に移動させ、
緑フィルタ２６Ｇを４ｍｍ（＝１．３Ｘ　（１−１／１
．５））　　の透明ガラス２７に貼り付けたものをＳＬ
Ａと感光体の結像面２３との間に挿入する。

赤色露光時には、第３図（Ｃ）に示す如く、Ｓ１ｌ− ＬＡ２２を青色光露光時の位置よりｉｎｍ（＝＝２ｎ＊
ｎ／２）感光体側に移動させ、赤フィルタ２６Ｒを６　
ａｍ　（＝　２　ｙｎ　Ｘ　（１−１／　１　、５　）
　）のガラス２８に貼りつけたものをＳＬＡと感光体と
の間に挿入する。

上記の実施例では結像要素としてＳＬＡを用いた例で説
明したが、結像要素はＳＬＡに限らず、通常のレンズや
ルーフミラーレンズアレイ等であってもよい。又、結像
面は感光体のほか、画像濃度読取り素子とし、電気信号
に変換して、レーザ光をこれで変調して感光体に書込み
を行なうタイプのカラー複写機の読取り光学系にも本発
明は適用可能である。

次に、露光光路に選択的に挿入される各色フィルタの厚
さの差に基づく共役長の差異の補正を行なう装置の実施
例を説明する。第５図に示すカラー複写機に前述の如く
青、緑フィルタ３Ｂ、３Ｇは厚さ３ｍｍのガラス板に多
層膜コーティングを施した干渉フィルタを使用し、赤フ
ィルタ３Ｒには厚さ１００乃至１５０ｎｍのトリアセテ
ートフイルムフィルタを使用した場合、青、緑フイルタ
挿入時に１．０００倍の像が結像されるように調整して
も赤色露光時には１．００３倍になる不具合があった。

これを解決するため、第４図に示す実施例では赤色トリ
アセテートフィルムフィルタ３Ｒを、青、緑フィルタ３
Ｂ、３Ｇの基板である厚さ３閣のガラス板と同じ厚さで
同じ屈折率のガラス板３０に貼り付けることにより、３
色の露光時の共役長を一致させ、色ずれの発生を防止す
ることができた。。

効果 以上の如く、本発明によれば、色分解された各色とも結
像面に正しくピントを結ぶので、解像力及びシャープネ
スの優れた色ずれのないカラーコピーが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を収束性光伝送体アレイを使用した結像
光学系に適用した実施例を示す図式図、第２図は収束性
光伝送体アレイの光の波長に対する共役長の変化を示す
曲線図、第３図（ａ）、（ｂ）。 （ｃ）は夫々本発明の実施例の青色、緑色及び赤色露光
時の結像要素の位置及び光路に挿入される透明平板の厚
さを示す図式図、第４図は本発明のさらに他の実施例の
色分解フィルタの部分を示す断面図、第５図は公知のカ
ラー複写機の一例の概略構成を示す側断面図、第６図は
原稿の一例を示す平面図、第７図は第５図に示すカラー
複写機の赤フィルタの厚さを青及び緑フィルタの厚さと
変えた場合の第６図の原稿に対するコピーの色ずれの発
生を説明する説明図である。 １・・・レンズ（結像要素） ３Ｂ、３Ｇ、３Ｒ・・・青、緑、赤色色分解フィルタ２
１・・・原稿面 ２２・・収束性光伝送体アレイ（結像要素）２３・・・
結像面 ２４．２５．３０・・・透明平板 第１図 第２図 ｔｏｏ　　５００　６００　７００　　ｎｍ波長 第６図 ヒフ００ｍｍ　＋−２ωｍｍ−８−１ 第７図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）同一結像光学系の光路中に３色々分解用フィルタ
   を選択挿入可能に設け、原稿載置面上に載置され白色光
   で照明された原稿の反射光を各色色分解用フィルタを通
   して順次同一結像面上に結像させるカラー複写機の露光
   装置において、該結像光学系の結像要素の各色色分解光
   に対する結像光路長の実効値が上記結像光学系の原稿面
   と結像面との間の距離に等しくなるように光路長を補正
   するに適した厚さの透明平板を各色色分解フィルタの挿
   入にあわせて結像光路に挿入するようにしたことを特徴
   とする露光装置。
2. （２）上記の透明平板として、各色色分解フィルタの基
   板を兼用したことを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載の露光装置。
3. （３）上記の透明平板は各色色分解フィルタと別体に設
   けられていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載の露光装置。
4. （４）上記の各色色分解光に対する結像光路長の差異が
   各色色分解フィルタの厚さの差異に基づいて生ずるとき
   、厚さの薄いフィルタに透明平板を貼り合せて、各フィ
   ルタの厚さを同じにすることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載の露光装置。
5. （５）同一結像光学系の光路中に３色々分解用フィルタ
   を選択挿入可能に設け、原稿載置面上に載置され白色光
   で照明された原稿の反射光を各色色分解用フィルタを通
   して順次同一結像面上に結像させるカラー複写機の露光
   装置において、該結像光学系の結像要素の各色色分解光
   に対する結像光路長の実効値が上記結像光学系の原稿面
   と結像面との間の距離に等しくなるように上記の結像要
   素をその光軸方向に移動させるとともに、上記結色要素
   の入射側又は出射側のいずれか一方に透明平板を挿入し
   たことを特徴とする露光装置。