JPS5960418A - 結像光学系 - Google Patents
結像光学系Info
- Publication number
- JPS5960418A JPS5960418A JP16963782A JP16963782A JPS5960418A JP S5960418 A JPS5960418 A JP S5960418A JP 16963782 A JP16963782 A JP 16963782A JP 16963782 A JP16963782 A JP 16963782A JP S5960418 A JPS5960418 A JP S5960418A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical path
- light beam
- optical system
- path length
- imaging optical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/01—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for producing multicoloured copies
- G03G15/0105—Details of unit
- G03G15/011—Details of unit for exposing
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optical Systems Of Projection Type Copiers (AREA)
- Exposure Or Original Feeding In Electrophotography (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、物体より出る光束を結像するレンズの後方
の光路に挿入・解除可能にハーフミラ−等の光束分割手
段を設けた結像光学系に関する。
の光路に挿入・解除可能にハーフミラ−等の光束分割手
段を設けた結像光学系に関する。
潜像形成用の露光4束等を複数の光束に分割したり、分
割しないで使用したりする場合、ノ・−フミラーを光路
に挿入・解除可能に設ける方法が良く使用されている。
割しないで使用したりする場合、ノ・−フミラーを光路
に挿入・解除可能に設ける方法が良く使用されている。
例えば、二色カラー複写機の一つの方式として、感光特
性の異る感光体ドラムを2本使用し、露光々束をハーフ
ミラ−で分割して、原稿上の2色の画像を別々の感光体
ドラム上に結像させて潜像を形成し、夫々別の色の現像
剤で現像して同一の転写紙上に転写して二色複写を得る
方式がある。この方式の複写機は2色(例えば赤、黒)
のコピーが得られることは勿論のこと、通常の白黒コピ
ーも取れるようになっている。この方式の2色カラー複
写機の一例を第1図により説明すると、コンタクトガラ
スl上に載置された原稿は、露光ランプ2により照明さ
れ、第1ミラー3、第2ミラー4、第3ミラー5、結像
レンズ6を通ってハーフミラ−7に達する。光束はハー
フミラ−7で赤用感光体ドラムllに行く光束と、黒用
感光体ドラム12に行く光束とに分割さ九る。赤用感光
体の感度は一般に黒用感光体の感度より低いため、赤用
光束の光量は黒用光束の光量の数倍になるようにされて
いる。ハーフミラ−7で分割された赤用光束は第4ミラ
ー8、第5ミラー9を経て赤用感光体ドラム11に達す
る。一方、黒用光束は第6ミラーIOで反射して黒用感
光体ドラム12に達する。両光路長は完全に同一になる
ように作ら几ており、感光体ドラム11 、12上に正
確に結像する。
性の異る感光体ドラムを2本使用し、露光々束をハーフ
ミラ−で分割して、原稿上の2色の画像を別々の感光体
ドラム上に結像させて潜像を形成し、夫々別の色の現像
剤で現像して同一の転写紙上に転写して二色複写を得る
方式がある。この方式の複写機は2色(例えば赤、黒)
のコピーが得られることは勿論のこと、通常の白黒コピ
ーも取れるようになっている。この方式の2色カラー複
写機の一例を第1図により説明すると、コンタクトガラ
スl上に載置された原稿は、露光ランプ2により照明さ
れ、第1ミラー3、第2ミラー4、第3ミラー5、結像
レンズ6を通ってハーフミラ−7に達する。光束はハー
フミラ−7で赤用感光体ドラムllに行く光束と、黒用
感光体ドラム12に行く光束とに分割さ九る。赤用感光
体の感度は一般に黒用感光体の感度より低いため、赤用
光束の光量は黒用光束の光量の数倍になるようにされて
いる。ハーフミラ−7で分割された赤用光束は第4ミラ
ー8、第5ミラー9を経て赤用感光体ドラム11に達す
る。一方、黒用光束は第6ミラーIOで反射して黒用感
光体ドラム12に達する。両光路長は完全に同一になる
ように作ら几ており、感光体ドラム11 、12上に正
確に結像する。
両感光体ドラム11 、12のまわりには夫々公知の現
像、クリーニング等の複写プロセスユニットが配設さ几
ている。こ几らの原理、機能は通常の白黒複写機と特に
変る所はない。両感光体ドラム11 、12上に形成さ
れた赤、黒のトナー像は給紙部13より給紙される同一
転写紙に転写される。
像、クリーニング等の複写プロセスユニットが配設さ几
ている。こ几らの原理、機能は通常の白黒複写機と特に
変る所はない。両感光体ドラム11 、12上に形成さ
れた赤、黒のトナー像は給紙部13より給紙される同一
転写紙に転写される。
この際、赤黒の色ずれが起らないよう潜像形成位置、ド
ラム径、ドラム間距離、転写紙通過路が設定されている
。
ラム径、ドラム間距離、転写紙通過路が設定されている
。
以上の構成の複写機において、白黒コピーを行なう場合
は赤用光束を必要としない。そこでハーフミラ−7を光
路から解除すれば全光量が黒用感光体ドラム12に達す
るので、原稿露光ランプの光量を少くすることが出来る
。あるいはコピー速度を高くして、単位時間当りの複写
枚数を多くすることができる。
は赤用光束を必要としない。そこでハーフミラ−7を光
路から解除すれば全光量が黒用感光体ドラム12に達す
るので、原稿露光ランプの光量を少くすることが出来る
。あるいはコピー速度を高くして、単位時間当りの複写
枚数を多くすることができる。
しかし、白黒コピ一時、ハーフミラ−を光束から外すと
後で詳述する如く、原稿から黒用感光体までの実効的な
光路長が変化してしまい、感光体上に正確に結像せず潜
像がボケで、解像力が低下すると云う問題が発生する。
後で詳述する如く、原稿から黒用感光体までの実効的な
光路長が変化してしまい、感光体上に正確に結像せず潜
像がボケで、解像力が低下すると云う問題が発生する。
この発明は、上述の例の如く光束分割手段を有する結像
光学系においてこ几を外した場合にも結像面上に正確に
結像させることのできる結像光学系を提供することを目
的とする。
光学系においてこ几を外した場合にも結像面上に正確に
結像させることのできる結像光学系を提供することを目
的とする。
この目的は、本発明にしたがい、光束分割手段を解除し
た場合、利用する光束の光路に、上記光路長の変化を補
償する手段として透明な板部材を挿入することにより達
成される。この板部材の厚さhは、光束分割手段()\
−フミラー)゛の厚さをζ、屈折率をへ、この板部材の
屈折率を02とした場合、はソ になるようにす几ばよい。
た場合、利用する光束の光路に、上記光路長の変化を補
償する手段として透明な板部材を挿入することにより達
成される。この板部材の厚さhは、光束分割手段()\
−フミラー)゛の厚さをζ、屈折率をへ、この板部材の
屈折率を02とした場合、はソ になるようにす几ばよい。
以下に、本発明の理論と実施例を図面にしたがって詳細
に説明する。
に説明する。
実施例の説明に先立ち、光路中に透明板を挿入した場合
の光路長の変化について説明する。
の光路長の変化について説明する。
第2図に示す如く、厚さtのガラス板20の上面の一点
Aに法線に対して入射角1で入射した光線は、ガラスの
表面で屈折し、ガラス内を屈折角rで進む。この場合入
射角iと屈折角rの間にはスネルの法則として公知の n = sin I/ sin r なる関係がある。このnを屈折率と云う。ガラスの中を
進行した光線はガラスの下面のB点で再び空気中に出て
もとの入射方向と平行に進む、したがって、ガラスがな
かった場合の光線の進路(破線で示す)より法線方向に
Xだけ下方にず几ることになる。
Aに法線に対して入射角1で入射した光線は、ガラスの
表面で屈折し、ガラス内を屈折角rで進む。この場合入
射角iと屈折角rの間にはスネルの法則として公知の n = sin I/ sin r なる関係がある。このnを屈折率と云う。ガラスの中を
進行した光線はガラスの下面のB点で再び空気中に出て
もとの入射方向と平行に進む、したがって、ガラスがな
かった場合の光線の進路(破線で示す)より法線方向に
Xだけ下方にず几ることになる。
図において入射光線の延長線とガラスの下面の交点をC
,B点に立てた垂線と線分ACの交点をり、A点からガ
ラス下面に下した垂線の足をEとすれば EC= AC5iIl+ EB = A−C5ill r BC=EC−EB=AC(gfnj −5fnr )Δ
AECと△DBCは相似であるから DB AE BCEC BC−AE 、”、 D13= □ BC DB = x 、 AE = t ECAC5ifff sin i sin 1=t(1
−−) したがって、厚さt1空気に対する屈折率nなる透明板
を光軸に直角に挿入することによってt(X−−)だけ
実質共役長が長くなる。例えばガラスの屈折率が1.5
である場合にはx=t(1−−)=t−−= − 151,53 となる。
,B点に立てた垂線と線分ACの交点をり、A点からガ
ラス下面に下した垂線の足をEとすれば EC= AC5iIl+ EB = A−C5ill r BC=EC−EB=AC(gfnj −5fnr )Δ
AECと△DBCは相似であるから DB AE BCEC BC−AE 、”、 D13= □ BC DB = x 、 AE = t ECAC5ifff sin i sin 1=t(1
−−) したがって、厚さt1空気に対する屈折率nなる透明板
を光軸に直角に挿入することによってt(X−−)だけ
実質共役長が長くなる。例えばガラスの屈折率が1.5
である場合にはx=t(1−−)=t−−= − 151,53 となる。
第3図に示す如く、透明載置が光軸に対して斜めに挿入
された場合は、透明板を通過した後の光軸はもとの光軸
の延長線(破線で示す)よりずれ、結像点Pは板2oの
法線方向に上記の式にょるXだけす°Aたp′に移動す
る。
された場合は、透明板を通過した後の光軸はもとの光軸
の延長線(破線で示す)よりずれ、結像点Pは板2oの
法線方向に上記の式にょるXだけす°Aたp′に移動す
る。
第1図の二色カラー複写装置では、ハーフミラ−7は光
路に対して斜に挿入さ几ているので、ハーフミラ−7か
ない場合に比して実効光路長が変化すると共に光軸も若
干ず几ることになる。
路に対して斜に挿入さ几ているので、ハーフミラ−7か
ない場合に比して実効光路長が変化すると共に光軸も若
干ず几ることになる。
したがって、ハーフミラ−を外した後に、ハーフミラ−
による光路長の変化量と同等の変化J」Iを与える透明
板を光路に対して同じ角度で挿入すれば、光路長の変化
及び光軸のずnB完全に補償され、結像面上にボケなく
結像させることができる。
による光路長の変化量と同等の変化J」Iを与える透明
板を光路に対して同じ角度で挿入すれば、光路長の変化
及び光軸のずnB完全に補償され、結像面上にボケなく
結像させることができる。
今、ハーフミラ−の屈折率をn□、厚みをtlとすれば
、これを外したために生ずる結像点の移動距離Xは前述
の理論より、 x = tl (1−) 1 これを補償するために挿入する透明板の屈折率をn2と
すnば、結像点移動距離がXになるような厚さt2は次
の式より求められる。
、これを外したために生ずる結像点の移動距離Xは前述
の理論より、 x = tl (1−) 1 これを補償するために挿入する透明板の屈折率をn2と
すnば、結像点移動距離がXになるような厚さt2は次
の式より求められる。
”” tx (1−)=t2 (1−)nl
n2 もし、補償用透明板の屈折率n2がハーフミラ−の屈折
率用に等しい場合はt1=t2となる。
n2 もし、補償用透明板の屈折率n2がハーフミラ−の屈折
率用に等しい場合はt1=t2となる。
光路長変化補償用透明板は白黒コピー用の場合は無色透
明のガラス板又はプラスチック板とすればよいが、その
光束を他の目的例えば感光体の分光感度の補正等に使用
する場合は、目的に合致した干渉フィルタ、色フィルタ
とすることも可能である。
明のガラス板又はプラスチック板とすればよいが、その
光束を他の目的例えば感光体の分光感度の補正等に使用
する場合は、目的に合致した干渉フィルタ、色フィルタ
とすることも可能である。
光路長補償部材と光束分割部材とは一体に結合し一方を
光路より解除すれば他方が光路に挿入されるようにする
ことにより、操作が簡単になるとともに、補償部材の挿
入忘れを防止することができる。
光路より解除すれば他方が光路に挿入されるようにする
ことにより、操作が簡単になるとともに、補償部材の挿
入忘れを防止することができる。
光路長補償部材と光束分割部材とを一体に結合して同時
に移動する手段としては、と九らを光路の光束の範囲を
外れた位置に設けた軸に軸対称に一体的に設けこの軸を
中心に回動すれば同じ位置、姿勢で両者を置換すること
ができる。
に移動する手段としては、と九らを光路の光束の範囲を
外れた位置に設けた軸に軸対称に一体的に設けこの軸を
中心に回動すれば同じ位置、姿勢で両者を置換すること
ができる。
以下に実施例を図面にもとすいて説明する。
第4図に示す実施例では夫々の屈折率及び厚みが前述の
関係にあるハーフミラ−7と透明板21とが結像レノズ
6を通過した後の光路の光束の範囲外に光軸からy11
f′Lで直交する軸22の両側に一体的Ic結合されて
いる。したがって軸23を中心に180゜回動すれば、
ハーフミラ−7は光路から退避し、透明板21が同じ姿
勢でその位置に来る。
関係にあるハーフミラ−7と透明板21とが結像レノズ
6を通過した後の光路の光束の範囲外に光軸からy11
f′Lで直交する軸22の両側に一体的Ic結合されて
いる。したがって軸23を中心に180゜回動すれば、
ハーフミラ−7は光路から退避し、透明板21が同じ姿
勢でその位置に来る。
第5図に示す他の実施例では、ハーフミラー7と透明板
21とは同一平面上に隣接して一体に結合きれその接続
線の中心点でこれらの面に直角に軸22が設けられてい
る。この軸22はロータリンレノイド23により、通電
時は非通電時に対し工8o。
21とは同一平面上に隣接して一体に結合きれその接続
線の中心点でこれらの面に直角に軸22が設けられてい
る。この軸22はロータリンレノイド23により、通電
時は非通電時に対し工8o。
回転するようになっている。
第6図に示す更に他の実施例ではハーフミラ−7と透明
板21とが同一平面上に隣接して一体に結合きれている
点は第5図の実施例と同じであるが、その置換手段とし
ては、ステップモータ24で回転する駆動プーリ25と
案内プーリ26とに掛は渡され光路に直交する方向に移
動するワイヤロープ27に上記のハーフミラ−7と透明
板21の結合体が取付けら几でおり、ステップモータ2
4を所定のステップだけ回転させることにより、ハーフ
ミラ−7と透明板21とが置換されるようにされている
。
板21とが同一平面上に隣接して一体に結合きれている
点は第5図の実施例と同じであるが、その置換手段とし
ては、ステップモータ24で回転する駆動プーリ25と
案内プーリ26とに掛は渡され光路に直交する方向に移
動するワイヤロープ27に上記のハーフミラ−7と透明
板21の結合体が取付けら几でおり、ステップモータ2
4を所定のステップだけ回転させることにより、ハーフ
ミラ−7と透明板21とが置換されるようにされている
。
以上、主として2色カラー複写機に使用されるハーフミ
ラ−を有する結像光学装置について本発明を説明したが
、この発明はこれに限られることなく、ハーフミラ−等
の厚みを有する板状の光束分割手段を挿入・解除可能に
設けた種々の結像光学系に適用することができる。例え
ば、情報信号に応じて発光素子を発光させ感光体上に露
光して記録を行なうプリンターで発光素子から感光体に
至る光路にハーフミラ−を設け、光束を分割し、ハード
コピーの製作と同時に残光時間の長い螢光体を用いたデ
ィスプレイに分割さfli一方の光束を投影させてモニ
ターを行なう装置が提案されているが、この装置でも、
ハードコピーの作製に先立ってディスプレイにだけ光束
を投影して情報の点検等を行なう場合にはノ・−フミラ
ーを解除すればよい。この場合、本発明を適用すること
により、ディスプレイ上の画像の分解能を良くすること
ができる。
ラ−を有する結像光学装置について本発明を説明したが
、この発明はこれに限られることなく、ハーフミラ−等
の厚みを有する板状の光束分割手段を挿入・解除可能に
設けた種々の結像光学系に適用することができる。例え
ば、情報信号に応じて発光素子を発光させ感光体上に露
光して記録を行なうプリンターで発光素子から感光体に
至る光路にハーフミラ−を設け、光束を分割し、ハード
コピーの製作と同時に残光時間の長い螢光体を用いたデ
ィスプレイに分割さfli一方の光束を投影させてモニ
ターを行なう装置が提案されているが、この装置でも、
ハードコピーの作製に先立ってディスプレイにだけ光束
を投影して情報の点検等を行なう場合にはノ・−フミラ
ーを解除すればよい。この場合、本発明を適用すること
により、ディスプレイ上の画像の分解能を良くすること
ができる。
もつとも、第1図に示した光学系でハ、ノ・−フミラー
の解除による結像点移動の補正を第6ミラー 10の移
動により行なうことも可能ではあるが、前述の如くノ・
−フミラーによる光路長移動量はノーーフミラーの厚み
の1/3程度であり、そのためにミラー移動装置を設け
、ハーフミラ−の解除と連動させることは却ってコスト
高につくので適当とは云えない。
の解除による結像点移動の補正を第6ミラー 10の移
動により行なうことも可能ではあるが、前述の如くノ・
−フミラーによる光路長移動量はノーーフミラーの厚み
の1/3程度であり、そのためにミラー移動装置を設け
、ハーフミラ−の解除と連動させることは却ってコスト
高につくので適当とは云えない。
以上の如く、本発明によれば、例えば二色カラー複写機
で白黒コピーを行う場合、分解能を落さずに容易に単位
時間あたりのコピ一枚数を上げることができ、又光路長
補正部材として透明ガラスの代りに、干渉フィルタ、ま
たは色ガラスフィルタを用いることにより感光体の分光
感度補正をすることが出来る等、種々の効果が得ら九る
。
で白黒コピーを行う場合、分解能を落さずに容易に単位
時間あたりのコピ一枚数を上げることができ、又光路長
補正部材として透明ガラスの代りに、干渉フィルタ、ま
たは色ガラスフィルタを用いることにより感光体の分光
感度補正をすることが出来る等、種々の効果が得ら九る
。
なお、この発明は結像光学系中に光束分割手段を2つ以
上設けた場合にも適用することができる。
上設けた場合にも適用することができる。
第1図は光束分割手段を設けた結像光学系を有する二色
カラー複写機の一例を示す断面図、第2図及び第3図は
光路に透明板を挿入した場合の光路長の変化を説明する
図式図、第4図は第1図中の光学系に本発明を適用した
実施例の要部を示す断面図、第5図及び第6図は夫々本
発明の他の実施例を示す斜視図である。 6・・・結像レンズ 7・・・ハーフミラ−(光束分割手段)11.12・・
・感光体ドダラム(結像面)21・・・光路長変化補償
手段(透明板)22・・・軸 第1図 q・ 2 1iC11 第 31ツI
カラー複写機の一例を示す断面図、第2図及び第3図は
光路に透明板を挿入した場合の光路長の変化を説明する
図式図、第4図は第1図中の光学系に本発明を適用した
実施例の要部を示す断面図、第5図及び第6図は夫々本
発明の他の実施例を示す斜視図である。 6・・・結像レンズ 7・・・ハーフミラ−(光束分割手段)11.12・・
・感光体ドダラム(結像面)21・・・光路長変化補償
手段(透明板)22・・・軸 第1図 q・ 2 1iC11 第 31ツI
Claims (7)
- (1) 物体より出る光束を結像するレンズと、該レ
ンズの後方の光路に挿入・解除可能に設けられた厚みを
有する光束分割手段と、該手段により分割さfL、た光
束が夫々結像する少くとも2つ以上の結像面とを有し、
上記の光束分割手段を解除した時、該光束分割手段が挿
入されていた場合にこれを通過する光路を進む光束のみ
を利用する結像光学系において、上記の光束分割手段を
解除した場合、利用する光束の光路に光束分割手段の解
除により発生する光路長の変化を補償する手段として透
明な板部材を挿入するようにしたことを特徴とする結像
光学系。 - (2)上記の光路長補償用透明板部材の厚さちは、」二
記の光束分割手段の厚さをtl、屈折率をnl、光路長
補償部材の屈折率をn2とした場合、はソになるように
したことを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の結
像光学系。 - (3)上記の光路長補償部材がフィルターであることを
特徴とする特許請求の範囲第1項又は第2項に記載の結
像光学系。 - (4) 上記の光路長補償手段と光束分割手段とを光
路の光束の範囲を外れた位置に設けた軸に軸対称に一体
的に設け、該軸を中心に回動することにより、これらの
一方を光路に挿入し、他方を解除するようにしたことを
特徴とする特許請求の範囲第1項乃至第3項のいづれか
1項に記載の結像光学系。 - (5)上記の軸が光路より離れてこれに直交することを
特徴とする特許請求の範囲第4項に記載の結像光学系。 - (6)上記の軸が光束分割手段の面に垂直であることを
特徴とする特許請求の範囲第4項に記載の結像光学系。 - (7)上記の光路長補償手段と光束分割手段とが同一平
面上に隣接して一体に設けられ、光軸に直交する方向に
移動されることによりいづれか一方を光路に挿入し他方
を解除するようにしたことを特徴とする特許請求の範囲
第1項乃至第3項のいずれか1項に記載の結像光学系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16963782A JPS5960418A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 結像光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16963782A JPS5960418A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 結像光学系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5960418A true JPS5960418A (ja) | 1984-04-06 |
Family
ID=15890181
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16963782A Pending JPS5960418A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 結像光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5960418A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8102411B2 (en) * | 2007-03-07 | 2012-01-24 | Ricoh Company, Ltd. | Optical scanner and image forming apparatus |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51120742A (en) * | 1975-04-15 | 1976-10-22 | Nec Corp | Cross type branching device |
-
1982
- 1982-09-30 JP JP16963782A patent/JPS5960418A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51120742A (en) * | 1975-04-15 | 1976-10-22 | Nec Corp | Cross type branching device |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8102411B2 (en) * | 2007-03-07 | 2012-01-24 | Ricoh Company, Ltd. | Optical scanner and image forming apparatus |
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