JPH06186817A

JPH06186817A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH06186817A
Application number: JP5225385A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Kato; 徹男加藤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1992-09-21
Filing date: 1993-09-10
Publication date: 1994-07-08
Also published as: US5436702A

Abstract

(57)【要約】【目的】この発明は、全ての画像領域に関し、画像濃度
の差の少ない複写画像を出力できる画像形成装置を提供
することを目的とする。【構成】この発明の複写装置２では、感光体ドラム18に
所望の電荷を帯電させる帯電装置22から出力される電荷
の量は、帯電用出力回路82及び主制御装置80を介して、
操作パネル16のズ−ムキ−16ｂから入力される複写倍率
が１００％未満の場合に、入力された複写倍率が小さく
なるにつれて感光体ドラム18の表面電位が大きくなるよ
う制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、画像形成装置、特
に、静電複写プロセスが利用されている電子写真式複写
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像形成装置、例えば、電子写真式複写
装置では、複写すべき原稿が載置される原稿載置台、こ
の原稿載置台に載置された原稿を照明する照明装置、回
転可能に形成され、上記原稿に含まれている画像情報に
応じて画像が形成される感光体ドラム、この感光体ドラ
ムに所望の電荷を帯電させる帯電装置、及び、上記照明
装置を介して感光体ドラムに導かれる画像情報を安定化
させるためのレンズを有している。

【０００３】上記複写装置では、原稿に含まれている画
像情報は、照明装置によって照明されて画像情報に応じ
た反射光の明暗パタ−ンに変換され、レンズを介して感
光体ドラムに伝達される。一般に、感光体ドラムは、所
望の方向に回転される。これに対して、照明装置は、感
光体が回転される方向に直交する (読取り) 方向に細長
く延出されている。従って、原稿の画像情報は、上記読
取り方向に、概ね、直線状に区切られた状態で、感光体
ドラムの回転に合わせて順次伝達される。

【０００４】また、このような複写装置において、画像
を変化して複写可能なものが知られている。このような
変倍可能な複写機においては、変倍のための光学系の移
動により露光位置から感光体までの距離が変化するが、
これによって光路長に変化が生じるため拡大複写のとき
と縮小複写のときとでは、感光体ドラムに達する光量が
異なり、濃度の異なる画像が提供されてしまうという問
題があった。

【０００５】このような問題点を解決するために、特開
平４−１９６３６号公報に見られるように、縮小時より
も拡大時に露光ランプの光量が大きくなるようなデータ
を倍率毎に予め記憶しておき、設定された倍率に応じて
記憶されているデータを参照して露光量を制御し、倍率
に応じた濃度の差が発生することを防止する方法が提案
されている。

【０００６】このことから、一般に、上記照明装置に
は、上記読取り方向に延出された管状のランプが利用さ
れる。この場合、原稿から感光体へ導かれる画像情報
は、上記レンズを通過される。一方、上記読取り方向に
関し、レンズの中央を通過される光の強度 (光量) とレ
ンズの周辺部を通過される光 (ランプの両端部から出射
された光) の強度 (光量) との間には、コサイン４乗則
に基づいた強度分布が生じることが知られている。従っ
て、多くの複写装置では、上記照明装置から上記感光体
ドラムへ向かう光路の間に、上記コサイン４乗則によっ
て提供される強度分布を補正するための光量補正装置が
組込まれる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記光
量補正装置は、一般には、原稿と複写画像との倍率 (以
下、複写倍率とする) が１対１ (等倍) にある状態を想
定して補正量が規定されていることから、複写倍率が１
対１未満 (縮小複写) である場合には、レンズの周辺部
を通過される光が光量がレンズの中央を通過される光の
光量に比較して増大される。

【０００８】ここで、従来のように倍率による濃度差を
防止するために、倍率に応じて露光量を変化させるよう
制御する場合、やはり縮小時においては、上記現象 (レ
ンズの周辺部を通過する光の光量がレンズの中央を通過
する光の光量に比較して増大する現象) を生じさせる。

【０００９】このことは、縮小複写の際には、感光体ド
ラムが回転される方向に平行であって、ランプの両端部
から出射された光が到達される領域、即ち、上記読取り
方向端部に対応する感光体ドラム上の照度が増大される
ことを示している。従って、感光体ドラムに形成される
複写画像に関し、読取り方向端部の潜像電位が中央部よ
りも増大される。

【００１０】この場合、縮小複写された画像の画像濃度
に関し、中央部に比較して上記両端部の濃度が低くなる
問題がある。また、一般に、縮小複写された画像では、
例えば、線画或いは微細パタ−ンなどは、現像特性との
関連によって画像濃度が減衰されやすいことから、原稿
に含まれている画像情報が多くの線画或いは微細パタ−
ンを含む場合には、複写された画像の両端部に画像欠損
が生じる問題がある。この発明の目的は、縮小複写に際
して、読取り方向中央部と両端部との画像濃度の差の少
ない複写画像を提供できる画像形成装置を提供すること
にある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記問題点
に基づき成されたもので、画像を有する原稿を露光する
露光手段と、この露光手段にて露光された原稿の画像を
担持する像担持体と、この像担持体表面を帯電させる帯
電手段と、前記露光手段により露光された前記原稿上の
画像を前記像担持体上に形成する画像形成手段と、前記
像担持体による前記原稿上の画像の画像形成倍率を設定
する設定手段と、この設定手段により設定された画像形
成倍率に応じた露光量にて露光を行うように前記露光手
段を制御するとともに、前記設定手段により設定された
画像形成倍率が等倍未満の時には、設定された画像形成
倍率に応じた帯電量にて帯電を行うように前記帯電手段
を制御する制御手段とを具備することを特徴とする画像
形成装置を提供するものである。

【００１２】またこの発明によれば、画像を有する原稿
を露光する露光手段と、この露光手段にて露光された原
稿の画像を担持する像担持体と、この像担持体表面を帯
電させる帯電手段と、前記露光手段により露光された前
記原稿上の画像を前記像担持体上に形成する画像形成手
段と、前記像担持体による前記原稿上の画像の画像形成
倍率を設定する設定手段と、この設定手段にて設定され
た画像形成倍率にて前記画像形成手段によって形成され
る画像の大きさを変更する変倍手段と、前記設定手段に
より設定された画像形成倍率が等倍未満のときには、設
定された画像形成倍率に応じて露光量を増加するように
前記露光手段を制御し、前記設定手段により設定された
画像形成倍率が等倍以上のときには、設定された画像形
成倍率に応じて露光量を減少するように前記露光手段を
制御する第１の制御手段と、前記設定手段により設定さ
れた画像形成倍率が等倍未満の時には、設定された画像
形成倍率に応じて帯電量を増加するように前記帯電手段
を制御する第２の制御手段とを具備することを特徴とす
る画像形成装置が提供される。さらにこの発明によれ
ば、原稿の画像が形成される像担持体と、この像担持体
に前記原稿の画像を形成するための倍率を設定する設定
手段と、コロナワイヤとグリッド電極を含み、上記像担
持体に電荷を供給する電荷供給手段と、この電荷供給手
段のコロナワイヤに第一の電位の電圧を、及び、グリッ
ド電極に第二の電位の電圧を提供する電圧提供手段と、
上記設定手段により設定された倍率で、前記原稿の画像
を前記像担持体上に形成する画像形成手段と、上記設定
手段により設定された倍率に応じて上記電荷供給手段の
グリッド電極に供給される第二の電位の電圧を増大させ
るよう上記電位提供手段を制御する手段とを具備するこ
とを特徴とする画像形成装置が提供される。

【００１３】

【作用】この発明によれば、感光体ドラムに所望の電荷
を帯電させる帯電装置は、複写倍率が１対１即ち１００
％未満の場合には、複写倍率が小さくなるにつれて感光
体ドラム上の表面電位が大きくなるよう制御される。従
って、縮小複写時であっても、読取り方向中央部と両端
部との間の画像濃度の差が少ない複写画像が得られる。

【００１４】

【実施例】以下、図面を用いてこの発明の一実施例につ
いて説明する。図１及び図２によれば、電子写真式複写
装置２は、 (後述する) 画像形成部を含み、被複写物の
画像を複写する装置本体４、この本体４の一側面に、本
体４に対して着脱可能に配置され、本体４に対して複写
用紙Ｐを供給する第一及び第二の用紙カセット６及び
８、及び、上記本体４の他の一側面であって、用紙カセ
ット６及び８が装着される側と対向する側に配置され、
画像形成部を介して複写された用紙Ｐを受けとるための
トレイ10から構成されている。

【００１５】装置本体４の上部には、例えば、透明ガラ
スなどから形成されている原稿載置台12、この原稿載置
台12に対して開閉可能に形成され、原稿載置台12の上面
を覆う原稿カバ−14、及び、複写開始信号或いは複写倍
率信号などを入力するための複数の入力スイッチ、例え
ば、プリントキ−16ａ、複写倍率入力キ− (ズ−ムキ
−) 16ｂ、複写枚数設定キ− (数字キ−) 16ｃ、或い
は、用紙カセット切換えキ−16ｄなどを含み、本体４を
動作させるための情報を本体４に入力するための操作パ
ネル16などが配置されている。

【００１６】装置本体４の内部であって、本体４の概ね
中央部には、矢印ｙの方向に回転されるとともに、電子
写真プロセスによって画像が形成される感光体ドラム18
を含む画像形成部に20が配置されている。この画像形成
部20は、コロナワイヤ22ａ及びグリッド電極22ｂを含
み、上記感光体ドラム18に所望の電位を帯電させる帯電
装置22、上記感光体ドラム18に形成された静電潜像にト
ナ−を供給することで現像する現像装置24、この感光体
ドラム18上に形成されたトナ−像を上記用紙カセット６
及び８のいづれかから給送される用紙Ｐに転写させる転
写装置26、上記感光体ドラム18上に残された残存トナ−
を感光体ドラム18から除去するためのクリ−ニングユニ
ット28などを含んでいる。尚、帯電装置22、現像装置2
4、転写装置26及びクリ−ニングユニット28は、上記感
光体ドラム18が回転される方向に沿って、感光体ドラム
18を取巻くように、順に、配置されている。

【００１７】上記感光体ドラム18の周囲であって、上記
帯電装置22と上記現像装置24との間には、後述する読取
り光学系を介して複写すべき画像情報が伝達されるため
のスリット領域30が確保されている。また、上記転写装
置26と上記クリ−ニングユニット28との間には、感光体
ドラム18上に残された残存トナ−と感光体ドラム18との
静電的吸着を取除くための除電装置32が、上記クリ−ニ
ングユニット28と上記帯電装置22との間には、感光体ド
ラム18に残存している静電潜像を消去するための除電ラ
ンプ34が、それぞれ、配置されている。

【００１８】画像形成部20の上部であって、原稿載置台
12の下面には、感光体ドラム18が回転される方向に直交
する (読取り) 方向に細長く延出され、原稿載置台12に
載置される被複写物即ち原稿Ｄを照明する照明ランプ3
6、同様に読取り方向に延出された第一乃至第三の反射
ミラ−38，40及び42を含み、原稿載置台12の下面に沿っ
て矢印ｘの方向に移動可能に形成されている読取り光学
系44、及び、この読取り光学系44によって規定されてい
る光軸を含む面内に、光軸に沿って移動可能に配置さ
れ、読取り光学系44を介して読取られた原稿Ｄの情報即
ち原稿Ｄからの反射光の特性を整えるとともに、感光体
ドラム18に所望の倍率で結像させるためのレンズブロッ
ク46が配置されている。また、レンズブロック46と感光
体ドラム18との間には、上記読取り光学系44の光軸を含
む面内に光軸に沿って移動可能に配置され、レンズブロ
ック46から感光体ドラム18へ向かう反射光の光路を折曲
げるとともに、複写倍率が１対１ (等倍複写) 以外とな
る場合の結像条件を補正するための折返しミラ−48が配
置されている。

【００１９】上記感光体ドラム18 (画像形成部20) と上
記カセット６及び８との間には、それぞれのカセットに
収容されている複写用紙Ｐを、それぞれのカセットから
感光体ドラム18に向かって給送するための送出しロ−ラ
機構50，54、案内路52，56、及び、レジストロ−ラ58が
配置されている。尚、レジストロ−ラ58は、カセットか
ら引出された用紙Ｐに関し、用紙Ｐの傾きを補正すると
ともに、感光体ドラム18の回転とともに搬送される感光
体ドラム18上に形成されたトナ−像と用紙Ｐとの位置を
整合させるためにも利用される。また、カセット６及び
８が挿入された状態で、それぞれのカセットの先端が対
応される位置には、それぞれのカセットに収容されてい
る用紙Ｐのサイズを検出するためのカセットサイズ検知
器60ａ，60ｂが組込まれている。上記感光体ドラム18
(画像形成部20) と上記トレイ10との間には、転写装置2
6を介してトナ−像が転写された用紙Ｐを感光体ドラム1
8から分離するための剥離帯電装置62、この剥離帯電装
置62を介して感光体ドラム18から分離された用紙Ｐをト
レイ10に向かって搬送する搬送ベルト64、及び、排紙ロ
−ラ66が配置されている。尚、搬送ベルト64と排紙ロ−
ラ66との間には、用紙Ｐにトナ−像を定着させるための
定着装置 (定着ロ−ラ対) 68が配置されている。また、
定着装置 (定着ロ−ラ対) 68の上部には、装置本体４の
温度上昇を防止するための冷却ファン70が組込まれてい
る。

【００２０】上記現像装置24は、例えば、トナ−とキャ
リアが所望の比率で混合されている図示しない２成分現
像剤、現像ロ−ラ24ａ、及び、撹拌ロ−ラ24ｂ及び24ｃ
を含んでいる。現像装置24では、撹拌ロ−ラ24ｂ及び24
ｃの回転によって、トナ−とキャリアとが摩擦帯電され
る。この摩擦帯電によってトナ−がキャリアに付着さ
れ、現像ロ−ラ24ａの外周にキャリアを介してトナ−が
給送される。このトナ−によって、感光体ドラム18上に
形成されている静電潜像がトナ−像に変換され、トナ−
像として出力される。尚、現像装置24には、複写動作
(画像形成) が繰返されるとともに減少するトナ−を補
給するためのトナ−ホッパ24ｄが装着されている。

【００２１】図３によれば、複写装置２は、操作パネル
16から入力される複写条件に基づいて、例えば、図示し
ない駆動モ−タ或いはサ−ボモ−タなどを回転させ、帯
電装置22、照明ランプ36、転写装置26及び剥離帯電装置
62などを付勢するとともに、用紙Ｐをカセット６及び８
から引出し、感光体ドラム18に形成された複写画像を用
紙Ｐ上に転写させる一連の複写動作を制御する主制御装
置 (ＣＰＵ) 80を含んでいる。ＣＰＵ80には、図示しな
いインタフェ−スを介して、操作パネル16が接続されて
いる。また、ＣＰＵ80には、帯電装置22のコロナワイヤ
22ａに印加される主帯電電圧及びグリッド電極22ｂに印
加されるグリッド電圧を変化させるための帯電用出力回
路 (高圧トランス82ａ及びバイアス回路82ｂ) 82が、図
示しないＩ／Ｏポ−トを介して接続されている。グリッ
ド電極22ｂによ与えられるグリッド電圧は、バイアス回
路82ｂにより規定される。ＣＰＵ80は、ＲＯＭ84に記憶
されているデ−タに基づいて複写装置２を付勢するとと
もに、操作パネル16から入力される複写倍率に応じて、
帯電用出力回路82から帯電装置22のグリッド電極22ｂへ
印加される電圧を制御する。次に、複写装置２における
画像形成動作について説明する。

【００２２】原稿載置台12に、複写すべき原稿Ｄが載置
され、原稿カバ−14が閉じられる。原稿Ｄは、原稿カバ
−14を介して原稿載置台12に密着される。この状態で、
操作パネル16を介して複写条件、例えば、複写枚数、複
写倍率、複写画像の濃度、或いは、用紙Ｐのサイズなど
が入力され、プリントキ−16ａがオンされることで、画
像形成が開始される。この場合、複写倍率入力キ−16ｂ
から入力された複写倍率に応じて、後述するフロ−チャ
−ト (図７参照) に基づいて、帯電装置22から感光体ド
ラム18へ提供される電荷の量が規定される。

【００２３】プリントキ−16ａがオンされると、図示し
ない駆動モ−タが付勢され、感光体ドラム18が所望の速
度で回転される。引続いて、帯電装置22が付勢され、感
光体ドラム18に所望の電荷 (一般には、電荷が与えられ
ることで生じる電位を計測することで、表面電位として
規定される) が与えられて、エ−ジングされる。同時
に、複写倍率入力キ−16ｂを介して入力された倍率に応
じてレンズブロック46及び折返しミラ−48が移動され、
原稿載置台12と感光体ドラム18との間に、複写倍率に対
応した結像系が規定される。さらに、バイアス回路82ｂ
によりグリッド電極22ｂに対して与えられる電位によっ
て制御されたコロナワイヤ22ａからの出力が感光体ドラ
ム18に対して与えられる。そして、感光体ドラム18へ提
供される表面電位が安定される。

【００２４】こののち、図示しないサ−ボモ−タを介し
て読取り光学系44が移動される。同時に、照明ランプ36
が点灯され、原稿載置台12に密着されている原稿Ｄが照
明される。従って、原稿Ｄの画像情報は、上記読取り方
向に、概ね、直線状に区切られた状態で、感光体ドラム
の回転に合わせて順次伝達される。

【００２５】原稿Ｄに含まれている画像情報が照明され
ることで、画像情報に応じて明暗パタ−ンに変換された
反射光が第一の反射ミラ−38に入射される。第一の反射
ミラ−38に入射された反射光は、第二及び第三の反射ミ
ラ−40及び42を介して順次反射され、レンズブロック46
へ導かれる。レンズブロック46を通過され、所望の倍率
が与えられた反射光は、折返しミラ−48を介して折返さ
れ、スリット領域30を通過されて (所望の電位に帯電さ
れている) 感光体ドラム18に照射される。

【００２６】感光体ドラム18へ導かれた反射光は、感光
体ドラム18上の表面電位が選択的に減少されることで静
電潜像に変換される。この静電潜像は、現像装置24を介
してトナ−が供給されることで、トナ−像に変換される
(現像される) 。

【００２７】ここまでの一連の動作と平行して、用紙カ
セット切換えキ−16ｄからの入力に応じて、或いは、複
写倍率入力キ−16ｂから入力された倍率と原稿Ｄの大き
さとの組合わせに応じて、最適なサイズの用紙Ｐを収容
しているカセット６及び８のいづれか一方が選択され
る。引続いて、選択されたカセットに対応する送出しロ
−ラ機構50及び案内路52、或いは、送出しロ−ラ機構54
及び案内路56のいづれかを介して、一枚の用紙Ｐが感光
体ドラム18に向かって給送される。感光体ドラム18へ向
かって送出された用紙Ｐは、レジストロ−ラ58を介して
一端停止されたのち、感光体ドラム18の回転とともに搬
送される感光体ドラム18上のトナ−像との位置が整合さ
れて、感光体ドラム18に向かって再び送り出される。

【００２８】レジストロ−ラ58を介して給送された用紙
Ｐは、感光体ドラム18に残っている(現像に寄与しない)
電荷によって、感光体ドラム18の外周面に吸着され、
感光体ドラム18の回転に伴って感光体ドラム18の外周面
の移動速度と同一の速度で搬送される。この状態で、転
写装置26が付勢され、帯電装置22を介して感光体ドラム
18に供給された電荷と同極性の電荷が用紙Ｐの背面から
印加される。このことから、感光体ドラム18上のトナ−
像は、用紙Ｐに静電的に引寄せられる (転写される) 。

【００２９】トナ−像が転写された用紙Ｐは、剥離帯電
装置62から供給される交流電荷、及び、感光体ドラム18
の外周面の曲率と用紙Ｐの曲げ特性との差による自然分
離によって、感光体ドラム18の外周面との吸着から解放
(分離) される。感光体ドラム18から分離され、トナ−
像を単に保持している状態の用紙Ｐは、搬送ベルト64を
介して定着装置68へ導かれる。用紙Ｐに保持されている
トナ−像は、定着装置68を介して用紙Ｐに固着 (定着)
される。トナ−像が定着された用紙Ｐは、排紙ロ−ラ66
を介して装置本体４の外部へ排出され、装置本体４から
突出されているトレイ10にストックされる。

【００３０】一方、転写装置26を介して用紙Ｐに転写さ
れたトナ−像の残り即ち残存トナ−は、感光体ドラム18
の回転とともに、クリ−ニングユニット28に導かれ、ク
リ−ニングユニット28に回収される。この場合、残存ト
ナ−は、感光体ドラム18に残っている残留電位によっ
て、感光体ドラム18に吸着されていることから、クリ−
ニングユニット28による回収に先立って、除電装置32を
介して、残存トナ−と感光体ドラム18との静電的吸着が
取除かれる。また、クリ−ニングユニット28を介して残
存トナ−が除去された感光体ドラム18には、次の画像形
成のために除電ランプ34からの除電光が照射される。こ
の除電光が照射されることで、感光体ドラム18に残存し
ている電荷分布パタ−ン (静電潜像) が消去され、感光
体ドラム18の光電変換能力が初期状態に戻される。

【００３１】次に、変倍 (拡大或いは縮小) 複写におけ
るレンズブロック46の移動と感光体ドラム18の外周面に
導かれる光量 (ドラム面照度) について考察する。原稿
Ｄの原稿面即ち原稿載置台12の上面、感光体ドラム18、
及び、感光体ドラム18に結像される画像の大きさを原稿
Ｄの大きさに比較して所望の倍率に変化させるためのレ
ンズブロック46は、図４に示されているように、原稿面
から感光体ドラムに向かう光の光路図として表示でき
る。

【００３２】図４から明らかなように、レンズ46は、変
倍複写に際して、光軸に沿って移動される。この場合、
レンズ46の位置に応じて原稿Ｄとレンズ46との間に規定
される画角θが変化される。ここで、等倍複写、拡大複
写及び縮小複写における画角θを、それぞれ、θ₁ 、θ
₂ 、θ₃ とすると、 θ₃ ＜ θ₁ ＜ θ₂ の関
係が成立する。

【００３３】その一方で、原稿Ｄの画像情報が複写され
る場合、用紙Ｐ上に出力される画像に対応する原稿面上
の画像情報の領域 (複写可能な領域) の大きさは、用紙
Ｐの大きさと複写倍率によって規定される。従って、変
倍複写装置では、用紙Ｐの大きさが固定された場合に
は、上記複写可能な領域の大きさは、拡大複写時には等
倍複写時に比較して小さくなる一方で、縮小複写時には
等倍複写時に比較して大きくなる。また、照明ランプ36
から出力される光の強度 (光量) が一定である場合に
は、感光体ドラム18における照度は、図５から明らかな
ように、拡大複写に際しては等倍複写に比較して小さ
く、縮小複写に際しては等倍複写に比較して大きくな
る。

【００３４】このことから、照明ランプ36を介して照明
される原稿Ｄにおける照度 (原稿面照度) は、拡大複写
時には等倍複写時に比較して大きく、一方、縮小複写時
には等倍複写時に比較して小さくされなければならな
い。

【００３５】詳細には、原稿面から感光体ドラムへ向か
う光 (照明ランプ36から供給された光の反射光) に関
し、原稿Ｄを法線 (即ち読取り) 方向に照射する照明ラ
ンプ36の輝度をＬ₀ 、原稿Ｄの原稿面 (即ち原稿載置台
12に密着された複写対象面) における光度をＩ₀ 、照明
ランプ36を介して照明される原稿Ｄの面積をΔＳ、この
面積ΔＳに対応する感光体ドラム18に投影される像の面
積をΔＳ´、及び、倍率(複写倍率) をｍとすると、Ｉ₀ ＝Ｌ₀ ・ΔＳ、 ‥‥‥ (１) 、及び ΔＳ´ ＝ｍ² ・ΔＳ ‥‥‥ (２) が規定される。

【００３６】また、レンズ (レンズブロック) 46に入射
される全光束をΦ₀ 、原稿Ｄからレンズ46を見込む立体
角をΩ、原稿面からレンズの前側主平面までの光路長を
ａ、レンズ46の焦点距離をｆ、レンズ46の有効径をＤ、
及び、レンズ46の口径／焦点距離比 (絞りナンバ−) を
Ｆとすると、 Φ₀ ＝Ｉ₀ ・Ω ＝Ｌ₀ ・ΔＳ× (Ｄ／２) ² ・π／ａ² ‥‥‥ (３) 、ａ＝ｆ× (１＋１／ｍ) ‥‥‥ (４) 、及びＦ＝ｆ／Ｄ ‥‥‥ (５) と書き表せる。

【００３７】一方、レンズ46の透過率をτ、上記感光体
ドラム18への投影像の面積ΔＳ´に導かれる全光束をΦ
₀ ´、及び、感光体ドラム18上の投影像における像面照
度をＥ₀ とすると、 Φ₀ ´ ＝ τ・Φ₀ ‥‥‥ (６) 、及びＥ₀ ＝ Φ₀ ´／ΔＳ´ ‥‥‥ (７) が導かれる。

【００３８】ここで、上記数式を整理すると、Ｅ₀ ＝ (π・τ・Ｌ₀ ) ／４Ｆ² × (１＋ｍ) ² ‥‥‥ (８) が得られる。このことから、既に説明したように、複写
倍率ｍに拘らず像面照度Ｅ₀ が一定に維持されるために
は、ｍが１より大きな (即ち拡大複写の場合) には、原
稿面の光度Ｉ₀ 即ち原稿Ｄを照明するランプの輝度Ｌ₀
を高める必要が生じる。その一方で、ｍが１より小さな
(即ち縮小複写の場合) には、原稿面の光度Ｉ₀ 即ちラ
ンプの輝度Ｌ₀ は弱められなければならない。尚、上記
数式 (１) 乃至 (８)は、レンズ (レンズブロック) 46
の焦点距離ｆが複写倍率ｍに拘らず一定であって、全光
路長を複写倍率に応じて変化させる (折返しミラ−48が
複写倍率に応じて移動される) 系に関して成立つ。

【００３９】次に、レンズブロックとして、例えば、ズ
−ムレンズ (即ち、複写倍率の変化に対してレンズ自身
が焦点距離を変化させることで、全光路長が一定に維持
される系) が利用された場合について、さらに、考察す
る。この場合、ズ−ムレンズの焦点距離ｆは、複写倍率
ｍに応じて変化されることから、焦点距離をｆｍとする
ことで、上記 (４) 式は、ａ＝ｆｍ× (１＋１／ｍ) ‥‥‥ (９) と変形される。

【００４０】従って、上記 (８) 式は、Ｅ₀ ＝ (π・τ・Ｌ₀ ) ／４Ｆｍ² × (１＋ｍ) ² ‥‥‥ (10) 但し、Ｆｍは、焦点距離ｆｍに対応する絞りナンバ−、
と書き換えられる。

【００４１】一方、ズ−ムレンズでは、複写倍率ｍに拘
らず、全光路長が一定であることから、等倍複写時にお
ける焦点距離をｆ₀ とすると、ｆｍ× (１＋１／ｍ) ＋ｍｆｍ× (１＋１／ｍ) ＝２ｆ₀ ＋２ｆ₀ ‥‥‥ (11) が満足される。ここで、ｆｍ＝４・ｆ₀ ／ (ｍ＋１／ｍ
＋２) と表されることから、 (10) 式は、

【００４２】

【数１】と書き換えられる。

【００４３】従って、ズ−ムレンズが利用された場合で
あっても、既に説明した、レンズブロック46が利用され
る場合と同様に、複写倍率ｍに拘らず像面照度Ｅ₀ が一
定に維持されるためには、ｍが１より大きな (拡大複写
の) 場合には、原稿面の光度Ｉ₀ 即ち原稿Ｄを照明する
ランプの輝度Ｌ₀ を高められ、ｍが小さな (縮小複写
の) 場合には、原稿面の光度Ｉ₀ 即ちランプの輝度Ｌ₀
は弱められなければならないことが説明される。

【００４４】図４に示されている光学系に関し、上記数
式 (８) 或いは数式 (10) が適用されることで照明ラン
プ36から発生される光量Ｌが複写倍率に応じて変化され
る。従って、図９に示されているように、複写倍率が変
化された場合であっても、感光体ドラム18における照度
Ｅが一定に維持される。尚、図９におけるレンズ (レン
ズブロック) 46の位置46ａ、46ｂ及び46ｃは、それぞ
れ、等倍複写、所望の倍率を有する拡大複写及び縮小複
写に応じて規定される位置を示している。また、Ｌ₁ な
いしＬ₃ 、及び、Ｅ₁ ないしＥ₃ は、同様に、等倍複
写、所望の倍率を有する拡大複写及び縮小複写に応じて
規定される照明ランプ36からの光量及び感光体ドラム18
における照度を示している。

【００４５】しかしながら、図９に示されている例で
は、既に説明したように、照明ランプ36から出力され光
の強度 (光量) には、コサイン４乗則に基づいて発生さ
れる強度分布を補正する特性が与えられている。従っ
て、図９に示されている縮小時の照度を示すＥ₃ に見ら
れるように、特に縮小時において、感光体ドラム18上の
画像両端部の照度が画像中央部の照度に比較して高くな
ってしまう。

【００４６】このことから、照明ランプ36から発生され
る光量Ｌが複写倍率に応じて変化されるにも拘らず、感
光体ドラム18における照度Ｅに関し、等倍複写に際して
概ね一様な照度Ｅ₁ となるよう所望の強度分布 (中央部
よりも周辺部の光量が増大されている) が与えられた光
Ｌ₁ を照明ランプ36から出力させると、拡大複写に際し
て提供される照度Ｅ₂ は周辺部で照度が低下され、特
に、縮小複写に際して提供される照度Ｅ₃ は周辺部で照
度が著しく増大される。

【００４７】このことは、図10 (ａ) から明らかなよう
に、感光体ドラム18における潜像電位Viに関し、縮小複
写に際しては等倍複写における潜像電位Vi₁ に比較して
周辺部の電位が低いVi₃ が、拡大複写に際しては等倍複
写における潜像電位Vi₁ に比較して周辺部の電位が高い
Vi₂ が、それぞれ、提供されることを示している。従っ
て、複写装置２から出力される複写画像の画像濃度Idに
関し、図10 (ｂ) に示されているように、縮小複写され
た画像の画像濃度Id₃ は、概ね均一な画像濃度Id₁ が得
られる等倍複写に比較して中央部よりも両端部の濃度が
低くなる。この場合、あたかも複写物がかすれたような
印象を与えることから、利用者から複写装置２のトラブ
ルと判断される問題がある。尚、拡大複写に際しては、
当然のことながら、中央部に比較して両端部の濃度が高
いId₂ が得られるが、一般には、利用者にとって好まし
い複写画像となるので問題とはならない。

【００４８】本実施例の複写装置においては、特に、縮
小時の感光体ドラム18における潜像電位Vi₃ を図６
(ａ) に示されるように補正することにより、縮小時の
画像の画像濃度Id₃ を図 6 (ｂ) に示されるように、全
体的に濃くすることによって、縮小時における画像両端
部の濃度の低下の防止を図ることができる。

【００４９】本実施例の複写装置においては、画像縮小
時においては、感光体ドラム18の表面電位を高めること
によって縮小複写された画像の画像濃度Id₃ を高めるよ
う、ＣＰＵ80によって帯電装置22が制御される。ここ
で、感光体ドラム18の表面電位は、高圧トランス82ａを
介してコロナワイヤ22ａに印加される電圧によって生じ
る主帯電量を、バイアス回路82ｂを介してグリッド電極
22ｂに印加する電圧によって制限することによって可変
される。尚、縮小倍率に対応したグリッド電圧データ
は、ＲＯＭ82ｂに記憶されている。

【００５０】ＣＰＵ80は、操作パネル16を通じてオペレ
ータにより縮小倍率が設定された場合に、設定された倍
率に応じてＲＯＭ80に記憶されているグリッド電圧デー
タを読みだし、このグリッド電圧に応じた電圧値にグリ
ッド電極22ｂの数値を保つよう、バイアス回路82ｂを制
御する。ここで、本装置においては、コロナワイヤ２２
ａから出力される主帯電量は、ある一定値、例えば、−
８００Ｖが常時出力されており、これに対してグリッド
電圧を変化させることによって、グリッド電極２２ｂを
通過した後の帯電量即ち感光体ドラム18に与えられる帯
電量が可変される。

【００５１】次に、図７を参照して、入力された縮小倍
率に応じて帯電装置22から出力される帯電量を調整する
際の制御の一例をについて説明する。図７によれば、複
写に際して、複写倍率入力キ−16ｂを介して複写倍率が
入力される (ＳＴＰ１) 。引続いて、入力された倍率が
１００％以上であるか、１００％未満であるかが判定さ
れる (ＳＴＰ２〜３) 。入力された複写倍率が１００％
未満である場合には、ＲＯＭ84に予め記憶されているデ
−タに応じて、グリッド電極22ｂに印加されるグリッド
電圧が所望の大きさとなるよう、グリッド電圧を提供す
るバイアス回路82ｂの出力が制御される (ＳＴＰ４) 。
この場合、バイアス回路82ｂからの出力は、例えば、図
８ (ａ) に示されているように、複写倍率が１００％よ
りも小さくなるにつれてグリッド電圧の絶対値が大きく
なる (表面電位とバイアス電圧との差で示される“実効
表面電位”が増大される) よう、連続して或いは倍率に
応じて規定されるステップで制御される。

【００５２】詳細には、実効表面電位は、通常、−６５
０ボルトになるよう、コロナワイヤ(主帯電素子) 22ａ
とグリッド電極 (バイアス帯電素子) 22ｂとの出力が帯
電用出力回路82を介して制御されることで提供される。
即ち、倍率が１．００ (１００％) 及び１．００以上の
場合は、例えば、コロナワイヤ22ａには−８００ボルト
が、グリッド電極22ｂには−７７０ボルトが、それぞれ
供給され、この結果、感光体ドラム18には、−７７０ボ
ルトが供給される。このとき、感光体ドラム18における
実効表面電位は、−６５０ボルトとなる。一方、グリッ
ド電極22ｂから出力されるバイアス電圧は、例えば、倍
率が０．０５小さくなるにつれて (０．０５を変化量の
範囲として) 概ね絶対値で、５ボルトずつ増大される。
換言すると、倍率が０．９９〜０．９５の範囲では、−
７７５ボルトが、また、０．９４〜０．９０の範囲で
は、−７８０ボルトが、それぞれ、グリッド電極22ｂか
ら出力され、即ち、その値の帯電が感光体ドラム18に対
して提供され、実効表面電位は、それぞれ、−６５５ボ
ルト及び−６６０ボルトに規定される。同様に、倍率が
０．５４〜０．５０の範囲では、バイアス電圧が−８２
０ボルトに規定され、実効表面電位は、−７００ボルト
となる。

【００５３】この結果、図８ (ｂ) に見られるよう、複
写された複写画像の画像濃度は、複写倍率に拘らず、概
ね１．４ (マクベス濃度) に維持される。尚、グリッド
電圧の電位が一様に増大されることで、両端部に比較し
て中央部の潜像電位も増大される。しかしながら、電子
写真プロセスに利用されるトナ−の特性から、潜像電位
が所望のレベルを越えた場合であっても画像濃度は飽和
レベルを越えて増大されることはない。このことから、
全ての画像領域で、概ね一定の画像濃度が維持される。

【００５４】ここで、本実施例においては、複写倍率に
応じてグリッドバイアスの値を１０段階に設定している
が、この例に限らず、グリッドバイアスの値は何段階で
あってもよい。このとき、最も小さい縮小倍率の時の適
性グリッドバイアスの値を測定し、この測定した値と、
等倍 (１００％複写) 時のグリッドバイアスの値とを比
較し、そのさを均等に分割してグリッドバイアス段階を
設定すればよい。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の複写装
置によれば、縮小複写に際して、複写倍率が小さくなる
につれて、感光体に提供されるグリッド電圧の電位が増
大されることから、倍率が小さくなるにつれて感光体の
表面電位が増加され、これにより、読取り方向中央部と
両端部との間の画像濃度の差が少ない複写画像が得られ
る。従って、原稿に含まれている画像情報を欠損させる
ことなく概ね均一な画像濃度で複写できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例である複写装置を示す概略
斜視図。

【図２】図１に示されている複写装置の概略断面図。

【図３】図１及び図２に示されている複写装置に関し、
主要部の電気的接続を示す概略ブロック図。

【図４】図１ないし図３に示されている複写装置に関
し、複写倍率に対するレンズ (ブロック) の位置、及
び、レンズの位置と感光体ドラムに結像される画像の面
積を示す光路図。

【図５】図４に示されている光路によって、照明ランプ
から感光体ドラムに伝達される光に関し、感光体ドラム
における照度として示すグラフ。

【図６】本実施例において照明ランプから感光体ドラム
に伝達される光に関し、 (ａ)は、感光体ドラム面での
潜像電位、及び、 (ｂ) は、複写画像の画像濃度との関
係を示すグラフ。

【図７】図１ないし図３に示されている複写装置に関
し、複写倍率に応じて感光体ドラムの表面電位を変化さ
せるためのフロ−チャ−ト。

【図８】図１ないし図７に示されている複写装置に関
し、それぞれ、複写倍率と感光体ドラムの表面電位の関
係、及び、複写倍率と画像濃度との関係を示すグラフ。

【図９】従来からの複写装置における感光体ドラムに伝
達される光に関し、原稿を照明するための利用される光
源の出力と複写倍率との関係を示すグラフ。

【図１０】従来からの複写装置における感光体ドラムに
伝達される光に関し、それぞれ、(ａ) は、感光体ドラ
ム面での潜像電位、及び、 (ｂ) は、複写画像の画像濃
度との関係を、図６と同様の方法で示すグラフ。

【符号の説明】

２…複写装置、４…装置本体、６，８…用紙カセット、
10…トレイ、12…原稿載置台、14…原稿カバ−、16…操
作パネル、16ａ…プリントキ−、16ｂ…複写倍率入力キ
− (ズ−ムキ−) 、16ｃ…複写枚数設定キ−、18…感光
体ドラム、20…画像形成部、22…帯電装置、22ａ…コロ
ナワイヤ、22ｂ…グリッド電極、24…現像装置、26…転
写装置、28…クリ−ニングユニット、30…スリット領
域、32…除電装置、34…除電ランプ、36…照明ランプ、
38，40及び42…反射ミラ−、44…読取り光学系、46…レ
ンズブロック、48…折返しミラ−、50及び54…送出しロ
−ラ機構、52及び56…案内路、58…レジストロ−ラ、60
ａ及び60ｂ…カセットサイズ検知器、62…剥離帯電装
置、64…搬送ベルト、66…排紙ロ−ラ、68…定着装置、
70…冷却ファン、80…主制御装置、82…帯電用出力回
路、84…ＲＯＭ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像を有する原稿を露光する露光手段と、この露光手段にて露光された原稿の画像を担持する像担
持体と、この像担持体表面を帯電させる帯電手段と、前記露光手段により露光された前記原稿上の画像を前記
像担持体上に形成する画像形成手段と、前記像担持体による前記原稿上の画像の画像形成倍率を
設定する設定手段と、この設定手段により設定された画像形成倍率に応じた露
光量にて露光を行うように前記露光手段を制御するとと
もに、前記設定手段により設定された画像形成倍率が等
倍未満の時には、設定された画像形成倍率に応じた帯電
量にて帯電を行うように前記帯電手段を制御する制御手
段と、を具備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】画像を有する原稿を露光する露光手段と、この露光手段にて露光された原稿の画像を担持する像担
持体と、この像担持体表面を帯電させる帯電手段と、前記露光手段により露光された前記原稿上の画像を前記
像担持体上に形成する画像形成手段と、前記像担持体による前記原稿上の画像の画像形成倍率を
設定する設定手段と、この設定手段にて設定された画像形成倍率にて前記画像
形成手段によって形成される画像の大きさを変更する変
倍手段と、前記設定手段により設定された画像形成倍率が等倍未満
のときには、設定された画像形成倍率に応じて露光量を
増加するように前記露光手段を制御し、前記設定手段に
より設定された画像形成倍率が等倍以上のときには、設
定された画像形成倍率に応じて露光量を減少するように
前記露光手段を制御する第１の制御手段と、前記設定手段により設定された画像形成倍率が等倍未満
の時には、設定された画像形成倍率に応じて帯電量を増
加するように前記帯電手段を制御する第２の制御手段
と、を具備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】前記制御手段は、前記設定手段を介して設
定可能な倍率の範囲を分割して得られる複数の制御段に
応じて前記帯電手段を段階的に制御することを特徴とす
る請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】前記第２の制御手段は、前記設定手段を介
して設定可能な倍率の範囲を分割して得られる複数の制
御段に応じて前記帯電手段を段階的に制御することを特
徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項５】原稿の画像が形成される像担持体と、この像担持体に前記原稿の画像を形成するための倍率を
設定する設定手段と、コロナワイヤとグリッド電極を含み、上記像担持体に電
荷を供給する電荷供給手段と、この電荷供給手段のコロナワイヤに第一の電位の電圧
を、及び、グリッド電極に第二の電位の電圧を提供する
電圧提供手段と、上記設定手段により設定された倍率で、前記原稿の画像
を前記像担持体上に形成する画像形成手段と、上記設定手段により設定された倍率に応じて上記電荷供
給手段のグリッド電極に供給される第二の電位の電圧を
増大させるよう上記電位提供手段を制御する手段と、を
具備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】前記電位提供手段は、前記グリッド電極の
出力を、前記設定手段を介して入力可能な倍率の範囲を
分割することで予め規定されている複数の制御段に応じ
て制御することで上記像担持体に提供される電位を変化
させることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。