JPS6327826A

JPS6327826A - 像形成装置

Info

Publication number: JPS6327826A
Application number: JP62169602A
Authority: JP
Inventors: ジェイムズ　ダンラップ　リース
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1986-07-14
Filing date: 1987-07-07
Publication date: 1988-02-05
Anticipated expiration: 2010-04-12
Also published as: US4783687A; JPH0734099B2

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】産業上の利用分野本発明は、複写機の原稿露光装置、詳細に述べると、−
様な照明出力が得られるように改善した直線形分節フィ
ラメント・ランプ装置に関するものである。

発明が解決しようとする問題点最近、通常の複写機能に加えて、またはその代わりに、
原稿書類の像を読み取って、電気信号すなわちピクセル
に変換することが可能な複写機に関心が集まっている。

この電気信号は、メモリに記憶し、適当なデータ通信チ
ャンネルを経由して遠隔装置へ伝送し、発光装置を制御
して感光性部材の上に像を書き込むために使用すること
ができる。ある種の像書込み装置は、強い光ビームが必
要なので、一般に比較的高価なレーザーを使用する必要
がある。この装置は、さらに、通常のレンズおよびミラ
ーに加えて、像形成部材を横切って光ビームを走査する
回転多面体と、像信号すなわちビクセル入力に従って光
ビームを変調するための変調器たとえば音響光学式変調
器を備えた比較的複雑な光学系が必要である。さらに、
この光学系に、複写機に同期させて書込み機構を操作す
るための複雑かつ高価な電子回路を結合する必要がある
。

これに代わるより安価で、より簡単な像読取り装置が知
られているが、この像読取り装置は、直線形短焦点距離
レンズ・アレーと共に、アドレス可能な直線形光学式イ
メージ・バーを使用する必要がある。このイメージ・バ
ーの照明出力は、複写する原稿書類を表す入力信号によ
って選択的に制御される。レンズ・アレーは、イメージ
・バーの出力を感光性部材の上に投影して原稿書類の潜
像を形成する。この潜像は、現像されたあと、適当な記
録媒体へ転写される。光学式イメージ・バーは、一般に
、２つのカテゴリー、発光ダイオード（ＬＥＤ）アレー
など自己発光性のものと、液晶シャッタ（ＬＣＳ　’）
など光透過性があり、光源入力が必要なもの、に分類さ
れる。本発明の第１の目的は、後の形式のイメージ・バ
ーと共に使用することができる改良型光源を提供するこ
とである。

現在、非発光型光学式イメージ・バーと共に使用される
慣用光源は、蛍光ランプである。この種のランプは、放
射輝度が比較的低いのが特徴であり、像形成装置と放射
測定で高速応答に特徴があるレンズ・アレーを備えた像
形成装置にのみ適する。たとえば、日本板硝子（株）か
ら　５ＥＬＦＯＣの商標名で製造されているグレーデッ
ドインデックス型レンズ・アレーは、放射測定で比較的
高速なレンズ（ＳＬ＾２０５ＥＬＦＯＣ）およびより低
速なレンズ（ＳＬ＾９およびＳＬ＾１２５ＥＬＦＯＣ）
として入手できる。

これらのレンズ・アレーは、複写機の像形成装置として
使用するのに適しているが、蛍光ランプが有用なのは、
ＳＬ＾２０レンズ・アレーと一緒の場合だけである。よ
り低速のＳＬ＾９および５ＬＡ１２レンズ・アレーは、
放射輝度出力がより大きな光源が必要である０分節ハロ
ゲン石英ランプなどいろいろな分割フィラメント・ラン
プが写真複写機のレンズ・アレーのえり抜きの照明源と
して広く使用されてきた。しかし、より低速のレンズ・
アレーを非自己発光形イメージ・バーと一緒に使用した
場合、分節フィラメント・ランプは、レンズ・アレーの
方向に正味放射輝度差を生じさせることがわかった。こ
の問題を、第１図で説明する。

第１図は、分節タングステン・ランプ１０、円柱形集光
レンズ１２（図示のアレ一方向に屈折力（ｏｐｔｉｃａ
ｌ　ｐｏｗｅｒ）を有する）、液晶シャッタ（ＬＣＳ）
イメージ・バー１４、信号源１６、複数のグレーデッド
インデックス型光ファイバー１８ａ〜１８ｎから成るＳ
Ｌ＾９５ＥＬＦＯＣレンズ・アレー１８と、感光性部材
１９とで構成された像形成装置の部分断面正面図を示す
、原稿書類の情報を表す信号源１６からの入力信号によ
って、イメージ・バー１４の光透過状態が変えられて、
イメージ・バーは選択的に光を透過するものと仮定する
。ランプ１０の例示部分から出たた光は、フィラメント
１０ａ、１０ｂからのものが図示されている。レンズ・
アレー１８の各光ファイバーの全視野は、１８°である
。フィラメント１０ａの直下のファイバー１８ａ（上に
あるバー１４の透過部分と仮定する）は、高い照明レベ
ルを部材１９の表面へ伝搬する。しかし、ＬＣＳイメー
ジ・バー１４の円で囲んだ領域も同様にフィラメント１
０ａ　、　１０ｂから放射を受けるが、この放射は、大
きな入射角で到達する。この放射の大部分は、ファイバ
ー１８ｄ　、　１８ｅ　。

１８ｆの視野より外側であり、したがって、これらのフ
ァイバーによっては伝搬されない。この結果、ファイバ
ー１８ｄ　、　１８ｅ　、　１８ｆによって部材１９の
表面へ伝搬される光は、ファイバー１８ａ　、１８ｂ　
、１８ｃによって伝搬される光よりも低いレベルである
。この不均一の照明によって、電荷パターンが一様でな
い原稿潜像が生じ、この結果、作成されたコピーは、品
質が一様でなく、好ましくない。

問題点を解決するための手段それゆえ、本発明は、−様な出力が得られるように改善
した直線形レンズ、詳細に述べると、直線形短焦点距離
レンズ・アレー、分節フィラメント・ランプ、前記ラン
プの近くに配置され、それぞれが各フィラメントの像を
実際のフィラメントに隣接する空間に結像するように前
記ランプの分節フィラメントに対して配置された一連の
球形部分で構成された反射体、および前記ランプと前記
レンズ・アレー間に配置されたアドレス可能なイメージ
・バーの組合せから成る像形成装置を目指している。

本発明の第２の態様として、プラテン上の原稿書類を照
明し、直線形レンズ・アレーによって像面上に投影する
のに使用できる直線形照明装置が得られる。

実施例第２図は、複写機２２に組み込んだ本発明の光学式像形
成装置２１を示す。複写機２２は、像信号入力に従って
感光性部材１９を露光し、コピーすなわち複製物を作成
する書込みモードで使用できる。複写機２２は、感光性
部材として、適当なハウジングすなわち容器（図示せず
）の中に回転可能に支持されたドラム形式の感光体２３
を用いたゼログラフィ一方式の装置である。ドラム２３
は、複写機２２の動作中、適当なモーター（図示せず）
によって実線で示す方向に回転される。感光体２３に作
用する位置に設置された適当なコロナ帯電装置すなわち
コロトロン２４は、露光の準備として感光体ドラム２３
の上に一様に静電荷を置く働きをする。

感光体２３は、コロトロン２４の下流にある露光ステー
ション２５において、以下詳細に述べるやり方で露光さ
れ、この露光によって感光体２３の表面に静電潜像が形
成される。露光後、感光体２３上の静電潜像は、ここで
は磁気ブラシ現像ロール２７として例示した適当な現像
装置によって現像される。

磁気ブラシ現像ロール２７は、適当な現像ハウジング２
８内に回転できるように支持され、その下部は、現像剤
溜めになっている。ここに例示した現像剤ローディング
装置は、現像剤溜めから現像剤を取り出し、現像ロール
２フヘロードする供与ロール３１である。現像ロール２
７の内部にある適当な磁石（図示せず）が発生した磁力
は、現像ロール２７の外側表面に少なくとも現像剤の一
部を引き付けて、保持する働きをする。現像剤が感光体
１９と作用をする位置まで運ばれると、静電気力に比例
して、現像剤のトナーが、現像ロール２７から感光体上
の静電潜像へ引き付けられるので、感光体１９上の静電
潜像が可視化される。

静電潜像の現像後、現像された像は、感光体２３によっ
て転写ステーション３３へ運ばれる。転写ステーション
３３では、現像された像が、感光体２３の表面から、現
像された像の到着に時間を合わせて適当なコピーシート
給送装置によって送られてきた、ここではコピー紙のシ
ート３４として示した適当なコピー支持体へ転写される
。転移を容易にするため、転写ステーション３３には、
感光体に向かい合って転写用コロトロン３５が設置され
ている。

転写後、現像された像を有するコピーシート３４は、適
当な定着装置く図示せず）へ運ばれ、そこでトナー像が
コピーシート３４へ永久的に定着される。

転写ステーション３３の下流にある清掃ステーションは
、次の像形成に先立って感光体上のすべての残留現像剤
を除去する役目をする。この目的で、例示した複写機に
は、清掃ブラシ３９が設置されている。

次に、光学式像形成装置２１について説明する。

装置２１は、細長い長方形の光学式イメージ・バー４０
（好ましい実施例では、液晶シャッタ）を備えている。

イメージ・バー４０の横走査方向の幅は、感光体２３の
有効幅とほぼ等しいことが好ましい。

イメージ・バー４０の光透過状態は、原稿書類の情報を
表す信号源４２からの入力信号によって制御される。感
光体２３の表面とイメージ・バー４０の出力面との間に
は、所定の間隔をおいて直線形グレーデッドインデック
ス型レンズ・アレー４４が設置されている。好ましい実
施例の場合、レンズ・アレー４４は、ＳＬ＾９５ＥＬＦ
ＯＣレンズである。ここで用語５ＥＬＦＯＣは、日本板
硝子（株）が所有している登録商標である。イメージ・
バー４０の面全体に対する光入力は、分節フィラメント
・ランプ４６によって与えられる。ランプ４６からの光
出力は、円柱形集光レンズ４８によってイメージ・バー
４０に優先的に送り込まれる。フィラメントの像がフィ
ラメント間の空間に単位倍率で生じるように、ランプ４
６に近い位置に設置された細長い凹球形アレー反射体５
０によって、ランプ４６からの光出力は、均一にされる
。この反射体５０の性質を、第３図で詳しく説明する。

第３図は、ランプ４６の一部と反射体５０の平面図を示
す。反射体５０は、一連の凹球形ミラー５０ａ、５０ｂ
等から成り、ランプ４６は、この実施例では、フィラメ
ント長に等しいフィラメント間隔を有する複数のフィラ
メント４６ａ、４６ｂ等から成ることがわかる。各ミラ
ー５０ａ、５０ｂの曲率中心ＣＩ。

Ｃ２は、各フィラメント４６ａ　、　４６ｂの端と一致
している。ミラー５０ｂから反射した光線で示すように
、フィラメント４６ｂの隣接像４６ｂ’　　（点線で示
す）が、フィラメント４６ｂとして同じ平面内に形成さ
れる。

同様に、像４６ａ′がフィラメント４６ａに隣接して形
成される。したがって、各ミラーは、各フィラメント間
の空間にフィラメントの像を形成するので、イメージ・
バー４０にとって、分節フィラメント・ランプは、連続
するフィラメント・ランプとして見える。この結果、光
が入射するレンズ・アレー４４（第１図）は、第１図の
従来の実施例について説明したような放射差にさらされ
ないので、感光体２３における露光は、−様なレベルに
なる。

多くの市販の分節タングステン・アレーは、第３図のラ
ンプ４６よりも全パワーが低く、第４図に示すように、
フィラメント長よりもフィラメント間隔が長い。第４図
に示したランプ６０は、個々のフィラメント６２ａ　、
　６２ｂ　、　６２ｃの長さの２倍のフィラメント間隔
Ｗを有する。反射体アレー６４は、部分球形反射体６４
ａ、６４ｂ、６４ｃから成り、各反射体６４ａ。

６４ｂ、６４ｃは、中心が実際の各フィラメントの上に
あって、フィラメントの像６２ａ’、６２ｂ’が２つの
異なる分節フィラメントからの反射によって形成される
ような距離に配置されている。この実施例では、曲率中
心ＣＩ　、Ｃ２、Ｃ３は、フィラメントの両端と一致し
ている（第３図の場合は、中心線が一方の端にある）。

以上、像形成装置を印字モードで使用する場合について
説明したが、本発明の照明ランプ装置は、複写モードに
おいて照明源として使用することもできる。第５図は、
複写する原稿書類７０が搬送プラテン７２の上に置かれ
た状態の複写機を示す。プラテンと感光体ドラム７６の
間には、５ＥＬＦＯＣレンズ・アレー７４が設置されて
いる。プラテンの下には、分節タングステン・ランプ７
８が設置されており、その光出力は優先的に導かれて、
プラテンの増分（微少幅）走査帯を照明する。プラテン
７２は、走査サイクルにおいて水平に移動して原稿書類
を運んで、照明された走査帯８０を通過させるようにな
っている。増分像は、アレー７４の入射面へ下向きに反
射され、そしてドラム７６の表面に投影されて、原稿書
類の静電潜像が形成される。走査帯における照明レベル
−様性を保証するため、ランプ７８には、反射体８２が
結合されている。この反射体８２は、例えば、第２図、
第３図および第４図について論じたアレーでもよい。

開示した構造について発明を説明したが、発明は、記載
した細部構造に限定されるものではなく、むしろ特許請
求の範囲に入ると思われる修正物や変更物を包含してい
るものと考える。例えば、５ＥＬＦＯＣの代わりに、ス
トリップ・レンズなど他の形式の直線形レンズ・アレー
を使用してもよい。

第５図の実施例は、原稿書類が走査され、光検出アレー
の上に結像され、電子像に変換されるような印字環境に
おいても使用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、放射出力が一様でない分節フィラメント・ラ
ンプを用いている従来の光学式像形成装置の部分正面図
、第２図は、印字モードにおいて、分節式照明源と共に凹
球形ミラー組立を使用する光学式像形成装置を組み込ん
だ原稿複写機の斜視図、第３図は、第２図のランプとミ
ラー組立の拡大部分正面図、第４図は、ランプのフィラメント間隔がフィラメント長
の２倍である凹球形ミラー組立の第２の実施例の拡大部
分正面図、および第５図は、複写モードにおいて、本発明の照明ランプ組
立を組み込んだ原稿複写機の側面図である。符号の説明１０・・・分節タングステン・ランプ、１０ａ　、　１
０ｂ・・・フィラメント、１２・・・円柱形集光レンズ
、１４・・・液晶シャッタ・イメージ・バー、１６・・・
信号源、１８・・・５ＥＬＦＯＣレンズ・アレー、１８ａ〜１８
ｎ・・・グレーデッドインデックス型光ファイバー、１９・・・怒光性像形成部材、２１・・・本発明の光学式像形成装置、２２・・・複写
機、　　　　　２３・・・感光体ドラム、２４・・・コ
ロナ帯電装置（コロトロン）、２５・・・露光ステーシ
ョン、２６・・・現像装置、２７・・・磁気ブラシ現像
ロール、２８・・・現像ハウジング、　３１・・・供与ロール、
３３・・・転写ステーション、３４・・・コピーシート
、３５・・・転写用コロトロン、３９・・・清掃ブラシ
、４０・・・イメージ・バー、　４２・・・信号源、４
４・・・レンズ・アレー、４６・・・分節フィラメント・ランプ、４６ａ　、　４
６ｂ　、・・・フィラメント、４６ａ’、４６ｂ’、・
・・フィラメントの像、４８・・・円柱形集光レンズ、
５０・・・反射体アレー、５０ａ、５０ｂ、・・・・・
凹球形ミラー、６０・・・ランプ、　　　６２ａ、６２
ｂ、６２ｃ・・・フィラメント、８２ａ’、６２ｂ’、
６２ｃ’−フィラメントの像、６４・・・反射体アレー
、６４ａ＠６４ｂ、６４ｃｍ部分球形反射体、フ０・・・
原稿書類、　　　　７２・・・搬送プラテン、７４・・
・５ＥＬＦＯＣレンズ・アレー、７６・・・感光体ドラ
ム、７８・・・分節タングステン・ランプ、８０・・・照明
された走査帯、８２・・・反射体、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，
、、曲率中心。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）直線形短焦点距離レンズ・アレー、分節フィラメ
ント・ランプ、前記ランプに隣接して配置された反射体
、および前記ランプと前記レンズ・アレー間に設置され
たアドレス可能なイメージ・バーの組合せで構成され、
前記反射体は、一連の球形部分から成り、各球形部分は
、前記ランプの分節フィラメントに対して、フィラメン
トの像を実際のフィラメントに隣接する空間に結像させ
るように配置されていることを特徴とする像形成装置。
（２）フィラメントの少なくとも一端は、関連する球形
部分の曲率中心に配置されていることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の像形成装置。
（３）前記ランプのフィラメント間の距離は、フィラメ
ント長の２倍に等しく、フィラメントの両端は、関連す
る球形部分の曲率中心に配置されていることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の像形成装置。
（４）原稿像形成装置で投影された光パターンによって
感光性表面に潜像が形成される形式の原稿複写機であつ
て、前記像形成装置は、直線形短焦点距離レンズ・アレー、
分節フィラメント・ランプ、前記ランプに隣接して配置
された反射体、および前記ランプと前記レンズ・アレー
間に設置されたアドレス可能なイメージ・バーの組合せ
で構成され、前記反射体は、一連の湾曲した部分から成
り、各湾曲した部分は、前記ランプの分節フィラメント
に対して、フィラメントの像を実際のフィラメントに隣
接する空間に結像させるように配置されていることを特
徴とする原稿複写機。
（５）物体面に置かれた原稿書類を照明するための原稿
照明装置であって、前記物体面の下に設置された直線形分節フィラメント・
ランプと、前記ランプに隣接して設置された直線形反射
体から成り、前記反射体は、一連の湾曲した部分から成
り、各湾曲した部分は、ランプの分節フィラメントに対
して、各フィラメントの像を実際の分節フィラメント間
の空間に結像させるように配置されていることを特徴と
する原稿照明装置。