JPS6180231A - 複写機用光学結像システム - 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】 本発明は、複写機用光学結像システムに係り、該システ
ムは、対物空間内を光学システムに対して相対的に移動
する原稿の像を、結像空間内を光学システムに対して相
対的に移動オろ感光部材に投影し、結像面内の原稿点に
対応する像点の速度は、感光部材の速度と異なる。

このような光学結像システムは、米国特許第４３９１１
０８３号から公知である。該特許は、セルフォック（Ｓ
ＥＩＪ’ＯＣ）名で公知の集光レンズアレーがら構成さ
れる結像システムを有する複写機を開示している。この
公知の複写機では、透明プレート上の原稿と回転ドラム
」二に配置された感光部材とは、レンズアレーに゛沿っ
てレンズの光軸を通る面に垂直な方向に案内される。一
方向、即ち走行方向に原稿を縮小形に結像するためには
、透明プレートの移動速度を増加させる。

この公知複写機の欠点は、感光部材上の像面内における
前記速度増加により移動の非敏速性が生じるという点に
ある。即ち、走行方向から見ると原稿の像点は線として
結像され、該線の長さは、結像する個所の距離（スリッ
ト幅）と共に増加する。

前記特許ではスリット幅が約３ｍｍより大きいため、移
動の非敏速性が著しく、こうして形成されろコピーか許
容できないこともある。

本発明の目的は、」二記欠点のない複写機用光学結像シ
ステムを提供することにある。この目的は、本文冒頭に
記載した光学結像システムにおいて、感光部材が、感光
部材の任意の点と同時に結像空間の少なくとも一部が通
った結果感光部＋４」二に像点を結像さ■−るような値
に設定された角度を該感光部材が結像面との間に形成す
るように構成することにより達せられろ。少なくとも同
時に通過すべき結像空間の部分は、感光部材上の光の強
さが最大となる部分に対応する。

従って、比較的鮮明な像を有するコピーを複写機で非常
に簡単に得ることができろ。

本発明は、米国特許第３５９１２７６号及び第３６６９
７０６号に記載されているように、感光部材」二に粉末
で現像された像が、可撓的に変・形可能な媒体を介して
転写材料」−に転写されるような複写機で使用するのに
非常に好適である。本願出願人名義のオランダ国特許出
願第８３０１９７８号に開示されているように、前記公
知の複写機には、走行方向に拡大された粉末像が転写材
料に転写されるという欠点がある。前記米国特許第３５
９１２７６号及び第３６６９７０６号に開示されている
ような像転写システムを備えろ複写機は、結像システム
の光軸に対して鋭角を形成する方向で且つ該角度に適合
する高速度で原稿を対物空間中に案内することにより、
コピー原稿の像寸法と正確に等しい像寸法を有するコピ
ーを作成することができる。

英国特許出願第２１２２３６２号は、感光部土材」−に
Ｉｌｌで原稿の像を形成する複写機を開示しており、該
複写機で（Ｊ、原稿と感光部材とは同一速度で移動し、
Ｊ］つ両者は結像システムの光軸に対して同一の鋭角を
形成する。

前記特許出願は、原稿のみ又は感光部材のみが光軸に対
して鋭角を形成している場合には、比較的不鮮明な結像
が生じると述べている。

以下、添（＝Ｉ図面に関して本発明を説明する。

第 系１図の複写機は、矢印の方向に回転可能な光導電ドラ
ム１を備えている。前記ドラムの」二方の所定の距離に
は、ドラム軸と平行で且つドラム長と同一長にガラスプ
レート２が伸延している。

原稿４（ｊ、ローラ対３により矢印の方向にガラスプレ
ート２上に供給され得る。ガラスプレート２とドラム１
との間には、１列以」二の結像用グラスファイバーから
成るグラスファイバーアレー５が配置されている。これ
らのグラスファイバーの光軸は、い川゛れちカラスプレ
ート２に対して７３７°の鋭角αを形成している。該グ
ラスファイバーはガラスプレート２上に案内された原稿
４のストリップを、１；１の結像比で１■互に結像する
ことができろ。各グラスファイバーの光軸は、所定距離
でドラム軸と交わる。

クラスファイバーアレー５のガラスプレー１−２ｈｚら
遠い側に！：Ｉ　ミラー６が配置されており、該ミラー
は、グラスファイバーアレー５により形成された像を光
導電ドラム１面」二に垂直方向に投影するように所定の
角度で配置されている。グラスファイバーアレー５に隣
接して管状の光源７が配置されている。光源７を部分的
に包囲している反射器８と、グラスファイバーアレー５
の光源７と対向オろ側に配置されたミラー９とは、光源
により発生された光をグラスファイバーアレー５の視野
内に集中さＵる。

回転光導電ドラム１は、ドラム１の光導電表面を均一に
帯電オろための帯電ステーション１１、帯電された光導
電体に像露光放電するための上記結像ステーション、形
成された電荷像を一成分系磁化性現像用粉末で現像する
ための現像ステーション１２、及び形成された粉末像を
転写＋Ａ　Ｆｌ　ｌ　Ｉｔに転写するための転写及び定
着ステーション１３を連続的に通過する。

転写及び定着ステーション１３は、シリコーンゴム層１
７をコートされた像転写ローラ１６を備えている。ロー
ラ１６は、粉末像をドラム１からローラ１６に転写する
に十分な比較的小さい圧力でドラム１に圧着される。

前記圧力の結果、粉末像は伸びにより変形するローラ１
６のゴム表面に転写されるので、ローラの周囲に沿った
方向から見たローラ１６上の粉末像は、圧力が除去され
ると圧縮される。転写材料１４は、例えば加熱により軟
化された粉末像が転写材１１．１に転写され、しっかり
と圧着されるように、ローラ１６がドラム１に圧着され
る圧ノコよりも相対的に著しく大きい圧力で圧着ローラ
１８によりローラ１６に圧着される。粉末像は、ローラ
１６とドラム１との接触ゾーンよりも拡大したゴム表面
からこの非常に大きい圧力により転写されるので、該像
は、拡大された形で転写材料１４」−に転写されろ。こ
のように転写及び定着ステーションに生じろ像拡大率は
、光導電ドラム１、転写ローラ１６（即ちそのコーティ
ング１７）及び圧着ローラ１８の性質、更には該ステー
ションで使用される圧力に依存する。第１図の複写機で
は、この像拡大率は４％である。

次に、転写及び定着ステーションＸ３で不可避的に生じ
る像拡大が、光学結像ステーションでどのように相殺さ
れるかについて第２図を参考に説明する。第２図で概略
的に示したグラスファイバーアレー５ｉＪ、ファイバー
長ａ＝　３０ｍｍ、共役長ｂ−６４ｍｍ、及び開口ｆ（
＋度−６°の２列のファイバーから成るニス・エル・エ
イ・６（Ｓｌ、Ａ６）型のセルフォック（ＳＥＬ−ＦＯ
Ｃ）レンズアレーである。アレーに垂直な方向から見た
このアレーの体物面２０は、幅約４ｍｍである。

原稿は、グラスファイバーアレー５の対物空間（線２２
及び２３で規定される）を通って物体面２１内を案内さ
れる。物体面２１はグラスファイバーアレー５の光軸２
４を通る面と体物面２０との交線を通っており、光軸２
４との間に角度αを形成している。物体面２１に対応し
て組合せられる結像面２１ａも又、光軸２４との間に角
度αを形成する。

感光部材、例えば光導電ドラム１は、グラスファイバー
アレー５の結像空間（線２６及び２７で規定される）を
通って面２５内に案内される。面２５は、グラスファイ
バーアレー５の光軸２４に対して直角、結像面２１ａに
対して９０−αを形成している。原稿が物体面２１内を
移動する速度は、感光部材がグラスファイバーアレー５
に沿って面２５内を移動する速度よりも太きい。転写及
び定着ステーション１３にお（Ｊる像拡大を完全に相殺
するためには、百分率で表した速度差を、転写及び定着
ステーション１３で生じる像拡大率と等しくする。こう
してＩＴＩ度αが前記速度差に相関させられるので、光
学結像システム中に移動の非敏速性は生じない。このた
めに角度αは、感光部材の一点が結像空間（線２６及び
２７で規定されろ）を通過ずろと同一の時間空間で原稿
の一点が対物空間（線２２及び２３で規定される）を通
過オろような値でなければならない。

第２図のＩＩの像の場合、光軸に沿って測定したアレー
から物体までの距離と像までの距離とが等しいので、そ
の場合に原稿及び感光部材が移動する速度（」、 の比て表されろはずである。

第１図から、正弦広間により下式。

５ｉｎ（α→−β）　　　　　　５ｉｎ（α−β）又は ２　　　５ｉｎ（α＋β）　　　　　５ｉｎ（α−β）
が容易に導かれる。像拡大率は なので、像拡大率− ２５ｉｎ（α＋β）　　５ｉｎ（α−β）である。こう
して、角度αの値は、」二記式を満足するように選択及
び調整される。

結像システムの結像比ｎが１：１以外であるとするなら
、 Ｄ Ｃ’　Ｄ’ である。

■原稿　　　　ＡＢ ■光導電体　　　Ｃ’　Ｄ’ なので、像拡大率は、 である。

対物空間内の原稿の露光が均等であるなら、像面内のグ
ラスファイバーアレーにより形成される光分布は、第２
図の破線２８で表すように実質的に三角形である。換言
オろなら、露光スリ・ソトの縁部Ａ及びＢの近傍から原
稿により反射される光量のうちごく小部分しか感光部材
に達しないので、（原稿の傾斜の結果として縁部Ａ及び
Ｂに向かって増加している）非集束は、コントラスト透
過率をイつずかに損失させるに過ぎない。鮮明度は縁部
Ａ及びＢに向かって増加することが認められたが、これ
は恐らく光が該縁部からグラスファイバー内に斜めに入
射するためであり、従って、有効口径は減少する（膜効
果）。

距離へＥとＥＢ間との差は、相対的に大きい開口角度β
と共に増加する。その場合、原稿点に対応する像点が光
軸で感光部材上に結像される時、原稿により反゛射され
て感光部材に到達する先の量が最大となる対物空間部分
（第２図の線２８による光分布の場合、この最大部分は
光軸上及び近傍である）に原稿点を確保するためには、
角度αを決定するための基礎と見なされる相対開口角度
βは実際の角度よりも小さくする。光学”結像システム
の光分布が光軸にピークを有するような極端な場合では
、」二記式中の相対開口角度βとして値０°が使用され
得る。この時、像拡大率は下式で表される。

像拡大率−Ｎ（−−１）１００％ ｓｉｎα 対物空間内の原稿４がグラスファイバーアレー５の光軸
との間に形成する角度に対する第２図の結像システムの
コントラスト透過率を、実験により決定した。第３図は
、原稿の移動する而２５と光軸とが直角の場合に相当す
るコントラスト透過率１００％から出発し、水平軸に沿
って表した像縮小率に対して鉛直軸に沿って表したコン
トラスト透過率を示している。線ａは、百分率で表した
原稿と光導電体との速度差だけが像縮小率に対応する場
合におけるこの関係を示している。線ａから明らかなよ
うに、速度差４％、即ち像縮小率４％で、コントラスト
透過率はかなり低下し、低下量は５０％を越える。線り
は、原稿と光軸との間の角度を上述の誘導式に対応する
ように設定された場合における同様の関係を示している
。線すから明らかなように、像縮小率が４％の時、コン
トラスト透過率は相対的に見て１０％しか低下しておら
ず、線ａの場合に比較して約４０％の利得が得られる。

像縮小率とこれに結び着けられる原稿及び光軸間の角度
との関係は、複数の事例について以下の表で示される。

像縮小率　　　　　　角度α ０％　　　　　　　　９０゜ １％　　　　　　　　８１．９゜ ２％　　　　　　　　　　　　７８．５゜３％　　　　
　　　　　　　　７５．９゜４％　　　　　　　　　　
　　７３．７゜実際の相対開口角度を６°とするか又は
それ以下にするかにかかられす、差はほとんどないこと
が認められた。

当然のことながら、本発明は、結像システムが、原稿を
担持する固定ガラスプレートの下方に該プレートに沿っ
て移動されるグラスファイバーアレーにより形成されて
いるような複写機にも使用することができ、その場合、
ガラスプレートに対して鋭角を形成するように光軸を配
置し、例えばオランダ国特許出願第８００４２５０号に
記載されているように原稿の像を光導電部材に垂直にス
トリップとして投影するようにアレーを光導電部材に対
して相対的に移動させればよい。

当然のことながら、本発明は走行方向に像変化を伴うコ
ピーを意図的に得るように、例えば原稿よりも長さの短
い転写シート上に原稿の像を好適に形成するように原稿
を複写する場合にも使用され得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光学結像システムが使用され得る電子
写真式複写機の概略的横断面図、第２図は本発明の結像
システムの概略的横断面図、第３図は対物空間内の原稿
が結像システムの光軸との間に形成する角度と結像シス
テムのコントラスト透過率との関係を示すグラフである
。 １・・・・・・光導電ドラム、２・・・・・ガラスプレ
ート、３．１６・・・・・ローラ、４・・・原稿、５　
・グラスファイバーアレー、６，９・・・・・・ミラー
、７・　光源、８・・・・・反射器、１７・・・シリコ
ーンゴム層。 Ｆｉｇ、１

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）対物空間内を光学システムに対して相対的に移動
   する原稿の像を、結像空間内を光学システムに対して相
   対的に移動する感光部材上に投影する複写機用光学結像
   システムであって、結像面内の原稿点に対応する像点の
   速度が感光部材の速度と異なるような前記システムにお
   いて、感光部材が、感光部材の任意の点と同時に結像空
   間の少なくとも一部を通って感光部材の上に像点を結像
   するような値に設定された角度（９０−α）を結像面と
   の間に形成していることを特徴とする光学結像システム
   。
2. （２）結像面内の像点と感光部材との平均速度差が４％
   までの場合、前記角度（９０−α）が１６．３°までに
   設定されることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載の光学結像システム。