JPS60241036A - フラツシユ照明および光学像形成装置 - 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】 イ、産業上の利用分野 本発明は一般にドキュメント複写機における照明装置に
係わり、特に照明ハウジング内に収容せるフルフレーム
フラッシュ照明装置に関する。

ロ、背景 高速複写の要求が高まるに伴い、電子写真ドラム上に連
続像を形成するためにドキュメントを微小幅面積部分ず
つ走査する従来の複写機は不適当であることが判ってき
た。新しい高速化の技術は、ドキュメント全体として（
フルフレーム）フラッシュ照明するとともに、移動せる
光導電性部材を露光の際に平面状となす構成を発展させ
た。このような構成の全体効率は照明ハウジング内に照
明装置を収めることで実現できる。このようなハウジン
グの内面はそのハウジング内に収容されている照明・源
からの光を多重反射させるように拡散反則もしくは鏡面
反射とすることができる。オブジェクト面では一定レベ
ルの照明が行われ、このオブジェクト面は一般には複写
すべきドキュメントを載置する透明プラテンである。こ
のように装置を代表するものとして米国特許 第４．２５０，５３８号がある。

このような従来技術ににる装置において、像形成レンズ
は照明ハウジングの底面に位置され、また倍率可変モー
ドの場合には倍率変更に必要な位置へと横方向および垂
直方向へ移動される。このような従来技術の像形成装置
における１つの問題点は、レンズ面の像が透明プラテン
の底面で反射され、レンズを通して後方へとフォトリセ
プタ面へ投影されてしまうことである。このディスク状
の虚像はドキュメントの像の一部として現像されてしま
い、記録紙にたいして転写されることにより仕」−がっ
た］ビー上に比較的暗いスポットとして現れる。この問
題点を軽減づるために、様々な試みがなされてきた。例
えば米国特許 第４’−、２’　５’０　、５３８号に記載されている
ように、レンズ筒を白く塗って反射したレンズの像の寸
法を小さくするようにしている。

ハ１発明の目的およびその概要 それ故に本発明の目的は、フルフレームノラツシ］−形
式の装置におけるこのような「黒部」の問題点を低減も
しくは解消することである。この目的はディスク状の虚
像が形成されるフォトリセプタ表面に光成分を導くこと
で達成される。本発明の第一の概念によれば、この光成
分はベルト表面に接近させて配置した別の照明装置によ
って得られる。第二の概念によれば、この光成分は照明
ハウジング内で発生せる光から導き出される。

二、実施例の説明 図面を参照すれば、第１図はドキュメントの像形成装置
を示しており、この装置は一体形成された光学的キャビ
ティ１２およびフォトリセプタベルト１４（一部のみ図
示）を含んでいる。ヤヤビティ１２は完全に囲まれたハ
ウジングであり、大体直方体の形状をなし、対向せる第
一の対の側壁１５．１６および対向せる第二の対の側壁
１８゜２０を有している。土壁即ち頂壁はガラスのプラ
テン２２を開口２４内に取付けることで形成される。下
壁即ち底壁２８は開口３２を有し、この内部に円形のレ
ンズ３２を受入れている。

側壁２０の下半分にフラッシュ照明ランプ３４が取付【
プられ、このランプは例えばキセノンガスランプとされ
る。このランプはパルス回路（図示せず）”に接続され
、この回路は付勢された時にランプをパルス付勢し、こ
の結果どして適当な持続時間のフラッシュ照明を行わせ
る。キャビティの内壁は実質的に乱反射面を有し、この
面はフラッシュ光を壁で多重反射させ、プラテン２２の
下方に一定レベルの照明を形成する。連光板３６および
３８は光が直接にそれぞれプラテン２２およびレンズ３
２へ入射しないようにしている。

作動において、複写すべきオリジナルドキュメント（図
示せず）はプラテン２２上に置かれる。

　５− フラッシュ照明を開始することにより、ドキュメントは
キャビテイ壁面で乱反射されたこの光で均一に照明され
る。この光はドキュメントプラテンで反射され、オリジ
ナルドキュメントの光像としてレンズ３２を通してフォ
トリセプタベルト１４上へ投影される。ベルト１４の表
面は予め露光ステーションより前の位置でコロナ発生器
４２により一定レベルの電位に帯電されている。ドキュ
メントの光像がこの表面に当たると、情報面積部分が除
電され、オリジナルドキュメントの像と同じな静電潜像
が形成される。ベルトは矢印の方向へ移動され、この実
施例ではＬＥＤアレー５０とされている低レベルの照明
部材を通過されるのであり、このアレーは以下に更に詳
しく説明する目的のために使用されている一連の発光ダ
イオード（ＬＥＤ）を含んでなる。ベルトが移動を続け
ると、ベルトは現像ステーション（図示せず）を通過さ
れ、ここにおいて潜像が「トナー」と称する静電気的に
付着する微細な粉末を塗布することで現像される。トナ
ー像は複写すべきドキュメント　６− の光像ど一致するものとして形成される。現像、転写お
よびフユーザ−処理を実施するための特定の機構は図示
していないが、例えば米国特許第４，３１８．６１０号
のような技術で良く知られている。

更に第１図を参照すれば、ランプ３４が照明を開始した
後、キャビティ１２は光源として有効に働く。ドキュメ
ント面における照明のオリジナルレベルを形成すること
に加えて、キャビティはプラテンの下面（および頂面）
で反射する様々な光成分を形成し、これらはレンズを通
して投影され、フォトリセプタの面積部分を除電する。

ある種の装置では、これらの様々な光はコロナ発生器４
２によりベルｈ　１２に何句する電荷の量を増大し、ま
たはプラテン２２の下面および頂面に反射防止被覆を施
すことにより、補償できる。しかしながら残る問題は、
レンズ３２０面がプラテンの底面で反射した像に黒色の
ディスク状の部分が現れることである。即ち、フォトリ
セプタ表面の一点からレンズを通して見たとすれば、逆
にキャビティにはレンズ位置に応じて土「面」に黒色の
ディスク状の部分が見られることになる。この黒色のデ
ィスク状の部分がベルト１４の表面に投影され、実際の
レンズの寸法の大体１／２（１：１倍率の場合）で、所
要のレベルよりも高い電位レベルの全体として円形な像
面積部分６６が形成される。

この像の端縁は僅かながら焦点がボケる。この像面積部
分６６はこのようにして実際の像面積部分または白色（
情報面積でない）面積部分の上に重なった情報面積部分
として現像されてしまうのである。この現像された「黒
色部分」は配録紙に転写されて不都合な］ビーの仕上が
りを呈する。これは広い範囲の薄い灰色像面積部分に重
なった時に特に顕著となる。

本発明の第一の概念によれば、レンズの黒色のディスク
状の像が投影されるベルトの面積部分は特に拡大モード
の時に予め決定される。これによりプログラム可能な例
えばＬＥＤアレー５０のような「除去」構成部分がベル
ト上の適当位置に予め配置され、シートの該当面積部分
の電荷レベルを低下させるように付勢される。第１図は
ベルト１４の一部を示し、ＬＥＤアレー５０が現像領域
から引き続く（下流側）の位置においてベルトの上方に
配置されている。このアレー５０は複数の別々にアドレ
ス可能なＬＥＤ５０１．５０２．５ＯＮを含んでおり、
制御回路６４からの適当な制御電圧によって付勢される
。これらのアレーの全体的な作動および構成は良く知ら
れており、例えば１９６６年９月２７日発行の「エレク
トロニック・デザイン」第６７頁および米国特許第３．
９６７．８９３号に記載されている。倍率１：１が選択
されたと仮定すれば、像６６の正確な位置は予め決定さ
れ、そして制御回路６４はディスク状部分６６が矢印の
方向へアレーの下方を通過する際に光をこのディスク状
部分６６に向けて与えるために必要なＬＥＤを選択的に
個々に付勢させるようにプログラムされる。このように
して、第１図を参照すれば、ディスク部分の右端がアレ
ー５０の下方を移動する際、中央のＬ　Ｅ　Ｄが先ず付
勢される。更にＬＥＤはディスクの最大寸　９− 法（大体直径）アレーの下方に位置するまで付勢される
。これらのダイオードはディスク部分の左端がアレーの
下方を移動することにより消勢される。このようにして
、ディスク部分６６の面積部分は黒色のディスク状の像
形成を補償するのに充分なだけ電位の低減が行われる。

図示するように、ＬＥＤアレー５０はベルト幅の大部分
にわたって延在し、ベルトの異なる部分に対して（可変
倍率の場合）投影されるディスク状の面積部分を除電し
、または寸法の異なるディスク状の面積部分（同様に倍
率によって決る）を除電するようにアドレスされる。ア
レー５０は露光に先行してディスク面積部分を除電する
ように現像領域の前に位置決めすることもできる。

ディスク部分の虚像はＬＥＤアレー以外の他の機構によ
っても消去できる。例えば第２図に示すように、大体デ
ィスク像６６と一致する開ロア２を形成されたマスク７
０もしくは複数のマスクを第１図でＬＥＤが占めた成る
位置にて光源７４とベルト１４との間に介在できる。こ
の場合、示し　１０− た光はディスクの虚像がマスクの開口の下方に一致する
ような正確な位置にてパルス付勢される。

この代わりに、マスク７０は寸法を変更できる開口を有
するようになすことができる。この技術の場合は、マス
クの開口はディスクの虚像が下方を通過するまでは最初
は完全に閉じられている。

次にマスクの開口は成る中心位置から外方へ次第に開か
れ、さらに再び次第に閉じられるのであり、第１図のプ
ログラム可能なＬ　Ｆ　Ｄの作動をシュミレートするの
である。このための実施例としては、ランプ７４は付勢
状態に維持される。

本発明の他の概念によれば、黒色ディスクの投影像は実
際の像形成の間にフォトリセプタ上に投影される。この
実施例は透明なフォトリセプタベルト８０が第３図に示
すように使用される。図示するように、第３図は露光ス
テーションにおけるベルトを斜視図で示している。ディ
スク状の開口８４を有するマスク８２が透明なノオトリ
セプタベルト８０の下方に位置される。ランプ８６はド
キュメント照明ランプ３４と同時に且つ同じ時間　１１
− にわたって付勢されるようになっている。この実施例は
第２図の実施例と同様に照明源を露光領域の前または後
に位置できるようにする。ディスク状の像の寸法および
位置の変更は同様に補償できる。この実施例では基体の
光密度を補償するためにランプ３４による追加光が必要
とされ得る。

第１図〜第３図に示した電荷低減装置の実施例は独立し
て付勢できることが必要な別々の照明装置を構成する。

本発明の第二の概念によれば、電荷中立化のための光を
光キヤビテイ内で形成された光から導ぎ出すことができ
る。第４図および第５図はこれを達成する光キャビティ
１２の変形形態を示している。

第４図を参照すれば、ディスク像の面積部分６６に光成
分を与えるために変更された光ヤヤビテイの第一の実施
例が示されている。

第４図を参照すれば、レンズの黒色のディスク状の像が
投影されるベルトの面積部分は特定の倍率モードに応じ
て予め決定される。光学装置はキャビティ１２の底面２
８に取付（プられ、ハウジン　１２− グ内から反射光の一部を像面積部分６６に対して方向付
け、これによりその面積部分の電位レベルを低減するよ
うに構成される。光パイプ９０は像の露光と時を同じく
して照明光を面積部分６６に方向付けするように予め定
めた角度で取付けられている。このパイプの長さおよび
直径は像面積部分６６の寸法および露光に必要な光量に
より指定される。パイプ９００負型的な構造は中空シリ
ンダ９２を含み、このシリンダ９２は両端にそれぞれ中
央に位置せるピンホールを含む。このシリンダの長さお
よび第一のピンホール（オブジェクト側）の直径はフォ
トリセプタにおける射光分布を指示する。第二のピンホ
ール（像側）の直径は露光レベルを制御する。これらの
２つのピンホールは組合って露光の形状および絶対レベ
ルを制御するのである。

シリンダ９２はレンズキャリッジ９４上に取付けられ、
倍率の変更が行われた時に所要の帯電レベルの低減を行
うために適当な位置を維持するようにレンズとともに移
動するようになっている。

　１３− 反射キャップ９６はシリンダ内へドキュメントで反射し
た光が進入するのを防止するために付加されている。

第５図はキャビティの変形形態の第二の実施例を示し、
これにおいては光学装置はレンズ３２の付近を移動可能
に取付けられた収束投影レンズ１００とされている。レ
ンズ１００はレンズの上方に位冒せる透明板１０２と組
合せて使用される。

透明体１０２は様々な光パターンの反転像を含む伝達特
性を有して形成されている。このパターンは面積部分６
６に投影されて「柔らか」な像の除電を行う。レンズ１
００は面積部分６６の寸法を越えて様々な光制御を行う
ように設計された広角レンズとすることができる。第４
図におけるように、反射キャップ１０４が付加され、ド
キュメントで反射された光がレンズにより投影されるの
を防止するようになされる。

光パイプ９０またはレンズ１００の何れかを等倍率装置
の場合にハウジング底壁の何れかの適当な位置に位置決
めすることができる。倍率可変装　１４　− 置例えば縮小装置は、レンズ３２が３次元の経路を経て
像面へ向けて移動でき、適切な像の整合を維持できるこ
とを必要とする。このようにしてレンズの反射像はベル
トーヒで位置を変化するので、光パイプ９０またはレン
ズ１００が新たなし黒色部分」の位置に光を向けるよう
に移動できることが必要となる。この８！ｌ］は上述し
たようにレンズキャリッジに光学装置を取付けることで
達成される。カム機構（図示せず）もまたレンズ移動量
を光学装置の位置決めのために変換し、光を新１〔な位
置へ向け（バイブ９０による）またはその位置へ投影す
る（レンズ１００による）ようになすのに使用するのが
好ましい。

本発明の特定の実施例を説明したが、本発明の原理によ
りその他の変形および変更形態が可能である。例えば、
第１図〜第３図に示した実施例に対しては、レーザー走
査装置または照明源が必要な虚像を形成するのに使用で
きる。またこれらの様々な実施例はレンズによる「黒色
部分」の問題点を解決することに指向されるが、フオト
リセプー　１５　− タはレンズ像以外の面積部分において非均等な光の影響
を受ける。それ故に、第１図〜第３図の実施例に関して
は１つ以上の別個の照明源が必要とされ、またはフォト
リセプタ上のより複９ｆｉな光パターンに係わる補償を
行うためにキャビティ底面に１つ以上の光学装置を配置
できる。これらの総ての変更および変形は特許請求の範
囲の記載に包含されることが意図される。

【図面の簡単な説明】

第１図はフルフレーム照明および像形成装置の部分的な
斜視図であり、フォトリセプタ面に接近して配置された
黒色部分中立化装置の第一の実施例を示す斜視図。 第２図は中立化装置の第二の実施例を示す斜視図。 第３図は中立化装置の第三の実施例を示す斜視図。 第４図は光学的電荷中立化装置の第一の実施例を組み込
んだ照明および像形成装置の側面断面図。 第５図は光学的電荷中立化装置の第一の実施例　１６− を組み込んだ照明ハウジングの側面断面図。 １０・・・・・・ドキュメント像形成装置１２・・・・
・・キャビティ １４・・・・・・フォトリセプタベルト２２・・・・・
・プラテン ２４・・・・・・開口 ３２・・・・・・レンズ ３４・・・・・・ランプ ５０・・・・・・しＥＤアレー ６６・・・・・・レンズの像による黒色部分７０・・・
・・・マスク ７４・・・・・・光源 ８０・・・・・・フォトリセプタベルト８２・・・・・
・マスク ９０・・・・・・パイプ ９２・・・・・・シリンダ ９４・・・・・・レンズキャリッジ １００・・・・・・レンズ 代理人　浅　村　皓 　１７− ＦＩＧ　／ Ｆ／Ｇ４ ＦＩＧ５ 第１頁の続き 優先権主張　［相］１９８４１１月８日［相］米国（Ｕ
　Ｓ）［株］６Ｃ＠発　明　者　リチャード　フレンド
　アメリカ合衆］レーマン　レン　ブール。 ７１６−− ｌニューヨーク州ウェブスター、ジョン　グ・く−ド　
７８５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 オブジェクト面上のドキュメントをフォトリセブタベル
   ト部材上に再生するためのフラッシュ照明および光学像
   形成装置であって、 複写すべきオリジナルドキュメントを支持するための透
   明なオブジェクト面、 前記オブジェクト面に隣接して配置されたドキュメント
   照明ハウジング、 前記ハウジング内に配置され、前記オブジェクト面にお
   いて全体的に均一な照明レベルを得るために周期的にパ
   ルス付勢されるようになされたフラッシュランプ、 前記オブジェクト面と反対側の前記ハウジングの底面に
   取付けられた投影レンズであって、前記フォトリセプタ
   ベルト部材上に前記ドキュメントの像を投影するように
   なされていて、この投影された像に前記オブジェクト面
   で反射された投影レンズの像が重なるようになる前記投
   影レンズ、前記レンズの虚像の面積部分に一致する前記
   ベルトの面積部分を照射するようになされた照明手　段
   、 を組み合わせて含むことを特徴とするフラッシュ照明お
   よび光学像形成装置。