JPS5829498B2 - 短焦点レンズアレ−を結像光学系とする電子複写機の焦点合せ方法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、スリット露光型電子複写装置特に短焦点レン
ズアレーを結像部材として用いる形式のものに於て、焦
点合せ調整方法及び装置に関する。

今日実用化されている電子複写装置は、原稿を感光体に
結像露光させるための光学系として通常のスルーレンズ
を用いるため光路長が犬きぐなる。

又ミラー・インミラーレンズを用いる光学系は、光路長
が横方向に著しく犬きくなる。

そのため複写装置の縦横が大形化する。

この欠点を除くために、短焦点レンズアレーを利用する
ことが提案された。

即ち通常のレンズの代りに、集束性光導体（セルフォッ
ク）又はバーレンズ光学系（これ等の光学系を本書では
レンズアレーと表現する）を用いると、光路長を短縮し
装置を小形化することができる。

又前記従来の光学系方式に於ては、焦点合せを行うには
レンズの光軸方向移動と、原稿台の光軸に対する傾きと
の、少くとも二つの調整要因があるため、組立、修理時
の調整操作が煩雑で熟練を要する。

レンズアレーを用いると上記焦点合せ調整が簡単容易に
なり、製造工数を低減し、併せて露光性能を向上させる
ことができる。

然しこのことは理論的にそうなることであって、現実に
その調整を容易簡単に行うことを可能とした手段は模索
の段階である。

本発明は、上記の調整方法及び装置を提案することを目
的とする。

先ずレンズアレーを適用するに適する複写装置の一例を
第１図について略記する。

１は装置本体箱、２は軸３を中心に時計方向回転する感
光ドラム、４は機箱１の上面に往復運動する原稿台、５
はその原稿受はガラス板、Ｌはレンズアレー、Ｔは感光
ドラムの表面に均一に帯電させる一次帯電器、８はレン
ズアレーによる画像露光部に作用するコロナ除電器、９
は原稿照明器、１０は露光されたドラム面を全面照射し
て静電潜像を形成させる全面露光ランプ（但しこれを必
要としない潜像形成工程の複写機もある）、１１は現像
器、１２は転写紙給送音臥 １３は転写紙Ｐにドラム２
の可視像を転写させる転写帯電器、１４はドラムから引
き離されて導かれた転写紙にトナー画像を定着させる定
着部、１５はコピー排出トレイ、１６はり１ノ一ニング
部であるも。

以上構成の各部の関連及び作用は公知のものと同じであ
るから説明を省く。

従来装置はレンズアレーＬの位置に普通のスルーレンズ
を置く。

又はミラーを設けて像光線を機箱右方向に屈折させてイ
ンミラーレンズに導き、その反射光を感光ドラムの右側
面に結像させるから、前記のように装置が大形となる。

父上記従来光学系ではドラム上の原稿像は正立逆像であ
るから、原稿台４が第１図の位置から左方向へ移動する
とき露光されるが、本発明の光学系は正立実像であるか
ら、原稿台４が一旦左方向設定位置に達し、右方向に戻
る行程時に露光することになる。

この相違以外の他の作用は全く同じとみてよい。

上記短焦点レンズアレーＬを第２〜４図に示す。

第２図は単体の集束性光導体Ｌ１を示し、中心を通る光
線■１は直進し、角度をもって入射した光線Ｉ２は光導
体の屈折率が中心から外側に向って放物線的に連続変化
しているため蛇行しながら透過する。

第３図は単体のバーレンズ光学系を示し、通常のレンズ
の光学理論通りに結像する。

その２個Ｌ２．Ｌ３を同一光軸上に配置し、その間で前
のレンズＬ２で一度結像Ｐ１され更に後のレンズＬ３で
正立実像Ｐ２が形成される。

上記の単位集束性光導体又はバーレンズを多数密着並列
し、外側を合成樹脂その他適宜材料６で保持して短焦点
レンズアレーＬを構成する。

このような短焦点アレーに於ては、第５図のようにその
全長ｔに対し、その両側ｔ１．＝ｔ２の位置が物体ＰＯ
及び結像面Ｐ２の位置である。

従って感光ドラム２の回転軸心と原稿台４上の露光面と
を結ぶ線Ｘ−Ｘ上にレンズアレーＬの光軸を配置すると
、等倍結像系では短焦点レンズアレーＬの各端面と露光
面ＰＯ及び感光面Ｐ２ｔでの距離ｔ１・ｔ２は前記のよ
うに等しくなければピンボケを生ずる。

そのためには、装置の構成上感光ドラム２、短焦点レン
ズアレーＬを固定し、露光面ＰＯ即ち原稿台４を上下に
調整する手段が常識的であるが、構造及び操作が複雑面
倒となり而も高精度の調整は期待し難い。

本発明は、上記の調整方法並びにその装置に関するもの
で、短焦点レンズアレーＬをその光軸方向二等分点ｐを
機箱内支持体に対し光軸Ｘ−Ｘ方向に移動可能とする。

又露光面ＰＯ（原稿台４）をその光軸Ｘ−Ｘとの交点ｑ
に於て光軸方向に移動可能に構成する。

そして上記両者を同時に同方向に移動させるように構成
すると共にその移動量を常に感光体面Ｐ２に対して１：
２の割合としたものである。

次にその原理を述べる。

感光ドラムの軸心３（平面感光体の場合は光軸Ｘ−Ｘ延
長上の仮設軸心）と、三笠分点ｐ及び交点ｑ１感光面Ｐ
２との間の距離を夫々ｂ、ｃ、ａとする。

第６図中ｔ。１１ ＝ｔ２の関係は第５図と同じである
。

二等分点ｐと交点ｑを光軸方向に移動させてｔ １ ＝
ｔ ２となるように調整して焦点合せを行うためにはｂ
＝ ａ ＋ Ａθ 、 ｃ ＝ ａ −１−Ｂ
θを満足させればよい。

Ａ、Ｂは後述の調整機構カムの回転角θに比例するシフ
ト係数で、短焦点レンズアレーＬの焦点距離・焦点深度
等によって決まる。

又短焦点レンズアレーＬの三等分点ｐはｔ／２の位置に
あるから、ｔＡ＝ｔ２の条件を与えるためには ｃ −ｂ ＝ ｂ −ａ となる。

従って上の３つの式から２Ａ＝Ｂ の関係が得られ前記す、０式は ｂ ＝ ａ ＋ Ａθ 、 ｃ ＝ ａ ＋ ２
Ａθとなる。

従って三等分点ｐと交点ｑの感光体面Ｐ２に対する移動
量（半径ａに対する移動＃）をＡθ：２Ａθ＝１＝２と
なるように設定することにより常にｔ１＝ｔ２の関係を
保つ良好な焦点合せが得られる。

原稿台４上のガラス５の上面と点ｑとが第７図のように
ｅだけ離れているときはＣ＝ ａ ＋ ２ Ａθ−ｅと
なる。

以下その調整機構を具体的に例示する。

第７図に於て２２は感光ドラム２の軸３を支点に回動さ
せられるカム板で短焦点レンズアレーＬの三等分点ｐに
設けたカムフォロワー２０と、原稿台調整用カムフォロ
ワー２１に対するカム２３．２４を上記カム板２２の上
部に設ける。

そのカム２３゜２４を前記のｂ＝ａ＋Ａθ、ｃ＝ａ−１
−２Ａθ−ｅの関係にあるように形成したものである。

カム板２２の下端部に調整度目盛２５を設は固定指標２
６で指示する。

上記の機構２０〜２４をレンズアレーＬ、原稿台４の両
側に設けて一様に調整する。

第８，９図に於て感光ドラム２は図に省いた左側に於て
片持的に軸受けされている。

２７は機箱１の側板又は機箱内のフレームに固定された
板でカムフォロワー２０はこの板２７を貫いてカム２３
に導く。

２８はその板２７に設けた感光ドラム装脱穴、２９はそ
の穴を塞ぐ板、３０は原稿台４の枠、３１は枠３０の上
に設けたレール、３２はガラス板の枠、３３は枠３２の
下面に設けた摺動子である。

原稿台枠３０は焦点調節時には第９図の止ねじ３５を弛
めて支点３６を中心に傾動させて行う。

第９．１０図に於て３７は短焦点レンズアレー保持枠６
と一体に設けた取付板、３８は焦点調整時には弛め、調
整後は緊めで取付板３７、短焦点レンズアレーＬを板２
７に固定するためのねじを示す。

この図に於てはカムフォロワー２０を光軸Ｘ−Ｘ線上か
ら横にｄだけずらせであるが、作用的には同じである。

なお止ねじ３５，３８と板２７、カムフォロワー２０と
板２７との間には、原稿台枠４、短焦点レンズアレーＬ
の上下動のための長孔３９〜４１を第９，１０図のよう
に設ける。

２又案内ローラ又はピン４１を設けて垂直動を保つこと
が望ましい。

上記の焦点合せ調整は次のようにして行う。

調整用工具としての光源付パターンチャートを有する擬
似ドラムを感光ドラムの代り軸３に取付ける。

短焦点レンズアレーＬを通じて逆にガラス板５に投影さ
れたチャート像を、ルーペ等の拡大観察器を用いて観察
しながらカム板２２を徐々に回し、チャート像の最良の
位置で、ねじ３５９３８で固定する。

このようにして短焦点レンズアレーの焦点合せ調整を容
易に合理的正確に行い、製造工数の短縮とコピー精度の
向上とを図り得る点に極めて優れた効果がある。

第１１〜１５図は短焦点レンズアレーＬの板２７に対す
る装置機構の一実施例を示す。

４３はレンズアレーＬの光軸Ｘ−Ｘに平行な二面４３Ａ
。

４３Ｂを形成した支持体、４４はばね４５を介してレン
ズアレーＬを上記面４３Ａに押しつけて保持するカバー
、４４Ａ、４３Ｃはカバー４４と支持体４３の相互係合
爪と凹部で、第１４図のように爪４４Ａはレンズアレー
Ｌの上下の光入出射面の使用面を外れた端部に位置する
。

４６は板２７の外側に位置するレンズアレー支持枠、４
７．４８は支持枠４６の上下部に設けたローラ又はピン
で、上部ローラ４７はレンズアレーＬの上面端部に当接
し、下部ローラ４８はその上面がレンズアレーＬの下面
の延長線Ｙ−Ｙ上に位置するように支持体４３の受凹部
４３Ｄに受けられる。

２０Ａは上下面ローラ４７，４８の中心を結ぶ線の中心
位置に於て支持枠４３に取付けたカムフォロワーで、支
持体平面４３Ｂに当接するように、支持枠４６のピン４
９と板２７との間にばね５０を設ける。

５１．５２はカムフォロワー２ＯＡの軸心を通る光軸Ｘ
−Ｘと平行な線ＸＡ−ＸＡ上に於て上下に位置する直進
案内ローラ又はピンで、支持体４３の上下の受部４３Ｅ
に挿入支持される。

２７Ａはローラ５１に対応して板２７に設けた垂直長子
し２７Ｂ、２７Ｃは上下押えローラ４７，４８差込用の
子り、２７Ｄはレンズアレー出入穴を示す。

支持枠４６をばね５０に抗して右回りに起す方向に押し
又は引くと、カムフォロワー２ＯＡと垂直［ｎ４３Ｂと
の接触屯、下部管はローラ４８の下面と受凹部４３Ｄと
の接触点を支点に支持枠４３は僅かに上方にずれながら
起て、上部押えローラ４７は第１２図点線のようにレン
ズアレーＬの上面から離れる。

従ってカバー４４と共にレンズアレーＬを着脱すること
ができる。

カムフォロワー２ＯＡを保持体６に第１０図のように取
付けないで、支持枠４６に取付けたから、レンズアレー
Ｌの三笠分点ｐに対する取付誤差のバラツキを考慮する
必要がなく、光学調整が容易で精度を向上する。

調整完了後の支持枠４６の固定は図の場合、第１５図の
ように下部案内ローラ５２のねじ孔にねじ５３を締めつ
けその頭を長孔２７Ａの縁に圧着させて行う。

【図面の簡単な説明】

第１図は電子複写装置の一例を線図的に表わす縦断正面
図、第２図〜第４図は短焦点レンズアレーの略図、第５
図はその物体と像との関係説明図、第６図は本発明の原
理説明図、第７図は本発明焦点合せ機構の要部の正面図
、第８図はその側面図、第９図はその正面図、第１０図
は短焦点レンズアレーの取付部の正崩図、第１１〜１５
図は短焦点レンズの装着機構の変形例を示す一部の正面
図と平面図。 Ｌは短焦レンズアレー、ｐは三笠分点、Ｐ２は感光体面
、ＰＯは原稿露光面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 短焦点レンズアレーを結像光学系とする電子複写機
   の焦点合せ方法に於て、 短焦点レンズアレーをその光軸方向に移動させるととも
   に、原稿露光函と上記光軸との交点位置も上記短焦点レ
   ンズアレーと同一方向に移動させその際、短焦点レンズ
   アレーの光軸方向長さの三等分点の感光体面に対する移
   動量と、上記交点位置の感光体面に対する移動量との比
   が１対２となるように上記両者を移動させることにより
   焦点合せを行うことを特徴とする短焦点レンズアレーを
   結像光学系とする電子複写機の焦点合せ方法。 ２ 短焦点レンズアレーを結像光学系とする電子複写機
   の焦点合せ装置に於て、 短焦点レンズアレーを光軸方向に調整移動可能に支持す
   る第１支持手段と、 原稿支持手段を光軸方向について調整移動可能に支持す
   る第２支持手段と、 短焦点レンズアレーと一体的に回動な第１カムフオロア
   ーと 原稿支持手段と一体的に回動な第２カムフオロアーと、 上記第１カムフオロアーが係合する第１のカム面、及び
   上記第２カムフオロアーが係合する第２のカム面を有し
   、上記短焦点レンズアレーと原稿支持手段を、光軸方向
   について、同時に同方向に移動させ、かつその際、短焦
   点レンズアレーの光軸方向長さの三等分点の感光体篩に
   対する移動量と、原稿支持手段上の原稿露光面と光軸と
   の交点位置の感光体面に対する移動量との比が１対２と
   なるように移動させるカムと、 を備え上記カム部材の移動により焦点合せを行うように
   したことを特徴とする短焦点レンズアレーを結像光学系
   とする電子複写機の焦点合せ装置。 ３ 前記カムは短焦点レンズアレーの光軸の延長上に回
   動支点を有する特許請求の範囲第２項記載の焦点合せ装
   置。 ４ 前記回動支点はドラム状感光体の回転軸上にある特
   許請求の範囲第３項記載の焦点合せ装置。 ５ 前記第２支持手段は原稿支持手段を支点を軸に傾動
   可能に支持する特許請求の範囲第２項乃至第４項のいず
   れかに記載の焦点合せ装置。