JPS6358461A - 複写装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は電子写真式の複写装置に関するものである。

（従来の技術） 従来の電子写真式の複写装置は、一般に平面的原稿の複
写に供されており、通常システムスピードや結像レンズ
の絞りが一定とされ、露光量は照明ランプの発光量によ
って調整されている。

一方、近時では立体物、例えばボス付きの歯車、部品取
付後のプリント基板上の配線パターンと云ったものの複
写を可能とするものが例えば特開昭５７−１９２９７２
号公報や特開昭５７−１９１６５３号公報等で知られて
いる。これらは結像光学系の原稿載置面側の合焦点位置
と原稿載置面との相対位置を変化させるもので、原稿載
置面から離れた部分に焦点を合せて複写することができ
る。

ところがこの立体物の複写方式では光学系や原稿載置台
の移動を伴うので装置や制御が複雑になる。そのうえ立
体物の合焦点位置が合う部分だけしか鮮明に複写されな
い。

これを解消するには結像レンズに被写界焦点深度の深い
ものを用いることが考えられる。

（発明が解決しようとする問題点） ところで被写界焦点深度の深いレンズとしては、ＦＮＯ
の大きいもの、焦点圧ｉ（１ｆの長いものであって、Ｆ
ＮＯが大きい分館光量が不足するので照明光学系を明る
くしたり複写装置のシステムスピードを低く設計したり
しなければならない。照明光学系を明るくすることはま
ぶしさと昇温の両面から照明ランプの出力で４００〜Ｖ
位いが限度であるし、システムスピードを低く設計する
ことは通常複写時のコピースピードをいたずらに低下さ
せることになる。また焦点距離ｆを長くすることは原稿
載置面および感光体表面間の光路長を長くとることにな
るので装置が大型化する。

これらのため結像レンズに被写界焦点深いものを用いる
のには限界があり、立体物の複写にはなお不充分である
。

（問題点を解決するための手段） 本発明は前記のような問題点を解消するために、システ
ムスピードを調節するシステムスピード調節手段と、結
像レンズの可変絞り手段とを備えたことを特徴とするも
のである。なお、システムスピード調節手段は、可変絞
り手段による絞り調節に対応して自動的にシステムスピ
ードを調節するようにもできるが、どちらも手動調節に
することも差支えない。

（作　用） 複写に際しシステムスピードがシステムスピード調節手
段によって調節でき、結像レンズの絞り値が可変絞り手
段によって調節できる。

これによって被写物の複写したい部分の立体度に応じて
絞り値を調節し、複写したい部分の全範囲で焦点が合う
被写界焦点深度を焦点距離を長くすることなく得ること
ができ、複写したい部分が立体的であってもその全範囲
で充分焦点の合った複写を行うことができる。

また前記絞り値の調節に対応してシステムスピードを調
節し、絞り値を大きくした分システムスピードを一時的
に落して露光量の不足を補い、通常複写時のコピースピ
ードに影響したり照明ランプの光量を上昇させたりする
ことなく前記絞り調節による立体複写を充分な露光量で
行うことができる。

（実施例） 第１図から第３図に示す本発明の一実施例について説明
すれば、第１図に示すように複写機の本体１内のほぼ中
央に感光体ドラム２が設けられ、本体１の天面に設けら
れた原稿載置ガラス３上に置かれる被写物４の像を、原
稿載置ガラス３下の露光光学系５によって感光体ドラム
２上にスリット露光するようにしである。

露光光学系５は、第１移動台６に装備された照明ランプ
７およびその反射笠８と第１移動ミラー９、第２移動台
１０に装備された第２、第３移動ミラー１１．１２、第
１、第２、第３移動ミラー９．１１．１２を経た原稿か
らの反射光を受ける結像レンズ１３、および結像レンズ
１３からの結像光束を感光体ドラム２上に向ける固定ミ
ラー１４からなっており、照明ランプ７および反射笠８
と第１移動ミラー９が第１移動台６によって矢印ａの方
向に速度Ｖで移動されて被写物４を走査し、第２、第３
移動ミラー１１．１２の第２移動台１０による矢印ａ方
向への速度ｖ／２での移動で結像レンズ１３の被写物側
光路長を一定に保ちながら、被写物４の像を感光体ドラ
ム２上にスリット露光していく。

感光体ドラム２はメインモータ２１によって伝達機構（
システムスピード調節手段）２２を介し周速度Ｖで矢印
す方向に回転駆動され、まわりに配されているイレーザ
２３、帯電チャージャ２４、現像スリーブ２５、転写チ
ャージャ２６、クリーニング装置２７と云った作像、転
写機器による作用で、前記スリット露光される被写物像
の静電潜像を形成して現像された後、感光体ドラム２上
の像と同期をとって矢印Ｃ方向に速度Ｖで送゛られてく
る複写シート２８に転写し、複写を行わせる。転写後の
複写シート２８は図示しない定着器を通した後本体ｌ外
に排出される。

メインモータ２１の伝達機構２２は可変減速機能を持ち
、感光体ドラム２のほか本体各部を駆動し、前記複写を
遂行するシステムスピードを任意に設定できるようにし
である。現像スリーブ２５も現像スリーブ駆動モータ２
９の回転を可変減速機能を持った伝達機構３０によって
伝達され、感光体ドラム２の設定速度に対応し感光体ド
ラム２上の静電潜像を最も効率よく現像する回転数に設
定可能にしである。

結像レンズ１３には可変絞り機構（可変絞り手段）３１
が設けられており、可変絞り機構３１に絞り駆動モータ
３２が伝達機構３３を介して連結され、可変絞り機構３
１をモータ３２により駆動して結像レンズ１３の絞り値
を変更できるようにしである。

この絞り値の変更は、結像レンズ１３の焦点深度を変え
る。

ここで一般的な被写界焦点深度の計算式は、である。こ
こでり、は ＬＰ＝ｆ（１１／β） 複写倍率をｍとすると である。これを通常コピーの場合の一般条件である焦点
路Ｑｆ＝１８０ｍｍ、絞り値Ｆ＝８、等倍複写の場合に
ついて算出すると、被写界焦点深度ＸはＸ＝３．２ｍで
ありそれを原稿載置面３上に得るようにすると、それが
実際の複写時に得られる被写界焦点深度の深さは０〜３
．２１重である。　これに対し同じ焦点距離ｒ　＝　１
８０ｍｍで絞り値をＦ＝２２と最大限絞った場合の被写
界焦点深度Ｘは、Ｘ＝８．８１ｍであり、このときの焦
点深度の深さは０〜８．８鶴である。

これで明らかなように通常コピー条件では焦点深度の深
さは０〜３．２龍と非常に浅く立体部分の各部に焦点の
合った複写は望めない。これに対して絞り値をＦ＝２２
と絞ることによって焦点深度の深さはＯ〜８．８鶴と大
幅に深くなるので、その範囲内で凸凹のある可成りな立
体部分について各部に焦点の合った複写が可能となるこ
こで複写が鮮明に行われるには露光量も充分でなければ
ならないが、前記のように絞り値を絞るとその分単位時
間当りの露光量が減る。

前記例では約１７８となる。そこで前記絞り値Ｆ＝２２
とした場合は、メインモータ２１の駆動によるシステム
スピードを１７８に減速して露光時間を８倍にすること
で対応する。

これを、通常複写の場合と減速後の複写の場合とで、シ
ステムスピード、単位時間当りの必要露光量、レンズ絞
り値、被写界焦点深度の深さ、コピースピードにつき比
較すると下表の通りである。

立体物の複写は前記したボス付きの歯車等のほか生物、
人体、動物等の一部形状と云ったものも含み、凹凸度に
差はあるものの、立体物の複写頻度が少ないことを考慮
すれば、立体物複写の場合−律に被写界焦点深度の最も
深い状態を設定しても複写能率上さほど問題とならない
ので、実際上被写界焦点深度調節のための絞り値の調節
は、平面原稿を複写する通常複写の場合の最小絞り値と
、立体物を複写する立体複写の場合の最大絞り値との２
段であれば一応充分と云える。

もっとも絞り値の調節は被写物の立体度に合せて多段に
、あるいは無段階に調節するようにすることもできる。

なお、結像レンズ１３やミラーの位置を変えて共役長を
調節し、変倍することが通常行われる、この変倍の際被
写界焦点深度が変化する。この変化は平面複写の場合影
響ないが、立体複写では影響する。そこで立体複写の場
合変倍がなされたとき被写界焦点深度を補正する絞り値
の調整を行うことが望ましい。

第３図は焦点深度の調節をマイクロコンピュータ（以下
マイコンと云う）４１により無段階に自動的に行う場合
の制御回路の一例を示している。マイコン４１には焦点
深度アップキー４２、焦点深度アンプ解除キー４３およ
び変倍キー４４が入力部に結線されている。またマイコ
ン４１の出力部には、変倍駆動モータ４５、メインモー
タ２１、レンズ絞り駆動モータ３２および現像スリーブ
駆動モータ２９が、それぞれの駆動回路４９．５０．５
１．５２を介し接続されている。

また、レンズ絞り駆動モータ３２の駆動回路５１とマイ
コン４１との間には変倍時に焦点深度を調整する分絞り
値の変化量を補正する補正回路５３が設けられている。

さらにメインモータ２１、現像スリーブ駆動モータ２９
の出力部に連結される可変減速機能を持った伝達機構２
２．３０もマイコン４１の出力部に結線される。

通常複写の場合、メインモータ２１が駆動されその回転
が伝達機構２２を介し複写機の感光体ドラム２等主要各
部に伝達される。伝達機構２２は通常複写の場合で絞り
値がＦ＝８に設定されるのに対応し、複写機のシステム
スピードを１に設定する状態にマイコン４１によって制
御されている。また現像スリーブ駆動モータ２９も駆動
されその回転が伝達機構３０を介し現像スリーブ２５に
伝達される。伝達機構３０はシステムスピードが１とさ
れるのに対応した適正な回転を現像スリーブ２５に与え
るように制御されている。

以上によって前記表に示した通常複写時の条件にて通常
複写が行われる。

次に第４図に示すように動物の蝶６１を複写する場合立
体複写となる。蝶６１は原稿載置ガラス３上で高さＨ６
ｍ位のかさがある。そこで本体１の第１図、第２図に示
す操作パネル５４に設けられている焦点深度アップキー
４２を操作し、操作パネル５４部に設けられた焦点深度
表示部５５に６鶴の表示が得られるようにする。これに
よって焦点深度の深さが６龍となる絞り値が得られるよ
うレンズ絞り駆動モータ３２が作動される。

この焦点深度調節には変倍に伴う補正が必要に応じ補正
回路５３によって行われる。焦点深度アップキー４２を
操作したときはその近くの焦点深度アンプ表示ランプ７
１が点灯され、焦点深度アップ状態にあることを表示す
るようにしであるまた前記絞り値の変更による焦点深度
の設定に伴い伝達機構２２．３０がマイコン４１により
制御されて、伝達機構２２は前記設定焦点深度に合うシ
ステムスピード（減速）を与えて露光量の保証を行い、
伝達機構３０は前記システムスピードに対応する適正回
転数に現像スリーブを制御する。

以上によって、被写界焦点深度の深さが６ｔｌでの立体
複写を行うことができ、前記！！！！６１の全体を充分
な照明と被写界焦点深度によって鮮明に複写することが
できる。

焦点深度を浅くしまた通常複写状態に戻すには、焦点深
度アップ解除キー４３を操作して行うもっとも焦点深度
を前記通常複写と立体複写との２段に行うのであれば、
焦点深度アップキー４２や焦点深度アップ解除キー４３
に代って平面複写と立体複写との切換キーを設けておく
こともできる。また、焦点深度ダウンキーを設けて焦点
深度を直に浅くしていけるようにすることもできる。さ
らに立体複写終了後所定時間経過してもキー人力が何ら
ない場合マイコン４１により自動的に平面複写に復帰さ
せることができる焦点深度表示部５５は操作パネル５４
に設けたが、別個に設けてもよいし、焦点深度表示部５
５を原稿裁置ガラス３のまわりにしかも縦方向に実寸の
目盛で表示すると便利である。操作パネル５４にはテン
キー５６やプリントキー５７、枚数・倍率表示部５８等
と共に露光量調節キー５９および露光量表示部６０が設
けられている。

なお、被写界焦点深度範囲を合焦点位置の両側でとる場
合、被写界焦点深度の変化によって合焦点位置の原稿載
置面に対する高さ位置を変化させる必要があるので、第
１移動ミラー９の位置を変えたり、原稿載置ガラス３の
上下位置を変えたりすることになり、これもマイコン４
１で自動制御することができる。

（発明の効果） 本発明によれば前記構成および作用を有するので、深い
被写界焦点深度でしかも照明系を通常複写の場合から特
に明るくすることなく充分な露光量を得て、立体物を鮮
明に複写することができ、前記充分な露光量を得るのに
システムスピードを減速するがそれは立体複写の場合の
みであって、通常複写のコピースピードを低下させる弊
害はない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す電子写真複写機の内部
機構の側面図、第２図は操作パネル拡大斜視図、第３図
は制御回路のブロック図、第４図は立体物複写状態を示
す一部の側面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）システムスピードを調節するシステムスピード調
   節手段と、結像レンズの可変絞り手段とを備えたことを
   特徴とする複写装置。