JPS6247666A - 電子写真複写機の白枠形成装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は電子写真複写機の白枠形成装置に関するもので
あり、特に複写倍率可変の電子写真複写機において、画
像領域外に内枠を形成するための装置に関するものであ
る。

（従来の技術） 一般に、変倍可能な複写機にあっては、縮小コピーした
場合など、感光体の軸方向片側又は両側に等倍コピ一時
より大きな非画像領域が生じる。

この非画像領域は、露光されないため帯電した状態にな
っており、そのままでは現像されてトナーが付着する。

そのため、トナーの消費量が増大し、またクリーニング
装置の負荷の増大によるクリーニング不良、クリーニン
グ装置の容量不足、さらに、画像より大きな転写紙に転
写した場合、転写紙に非画像領域のトナーが付着して黒
枠が形成され、外観が低下するという種々の問題が生じ
る。

従来、この種の複写機では、感光体の軸方向に沿って複
数個のランプを並べ、これらのランプを選択的に点灯さ
せることにより、非画像領域に露光して放電させ、トナ
ーの付着を防止する白枠形成装置が用いられている。こ
の場合には、１つのランプの照明する領域が広いため、
露光領域を焦段階に変化させることができない、そのた
め、無段階変倍複写機にあっては、ランプの代わりに小
領域のみ露光可能なＬＥＤ素子等の光源を密に並べ、厳
密には段階的に露光領域を切り換えている。

しかし、この場合には、段階的に露光領域が変化するた
め、露光領域が画像形成領域に重なって、画像が欠けた
り不鮮明になるという問題点が生じる。また、ＬＥＤ素
子が多数必要となるため、単品不良や寿命によって信頼
性が低下すると共に、制御用の電気回路を必要とし、装
置が複雑になる。

そこで、無段階変倍複写機に用いられる白枠形成装置と
しては、次に示すようなものが提案されている。すなわ
ち、感光体上に軸方向に沿って光を照射する光源を配置
し、該光源と感光体との間に白枠形成用の窓を設けると
共に、上記窓の一部又は全部を開閉可能なシャッターを
設ける。しかして、上記シャッターをモータにて移動さ
せ、該モータの駆動を設定倍率に応じて電気回路やマイ
クロコンピュータ等で制御することにより、白枠形成用
の露光領域を連続して調節回走としたものである。

この場合、モータとモータ制御用回路が必要となり、コ
ストが高くなると共に、通常のモータを用いた場合制動
制御が不可能であるため、高精度の制御が困難であり信
頼性が低下する。また、制動制御の可能なパルスモータ
を用いた場合には、信頼性は向上するが、電源をＯＦＦ
すると回転自在となるため、位置がずれ易く、電源をＯ
Ｎする度にシャッターを移動させて基準位置を検知した
後、設定位置まで再度移動させる必要があり、動作が煩
雑となる。

そこで、変倍時のレンズ移動量と白枠形成用の露光領域
の変化量との間に、互いに相関関係が成り立つことに着
目し、モータ等を用いることなくレンズの移動量を機構
的に伝達してシャッターを移動させるように構成したも
のも提案されている。

次に、第７図に基づいて、光路長可変型の光学系を用い
た場合のレンズ移動量見と白枠形成用露光領域幅すの関
係を説明する。第７図（ａ）は等倍時の光学配置図、第
７図（ｂ）は縮小時の光学配置図であり、レンズ１０１
の焦点距離をｆとする。

位置ｐは原稿ａ置台位置、位置ｑは感光体位置に相当す
る０等倍時、レンズ１０１は原稿載置台位置ｐと感光体
位置ｑの中央位置ｒにある。原稿載置台上の長さｈの画
像は、感光体上で長さｈ′に結像する。ここで、ｈ’＝
ｈである。第７図（ｂ）は縮小コピーするためレンズ１
０１が感光体側に長さ中文だけ移動した状態である。原
稿′？Ｌ置装上の長さｈの画像は、感光体上で長さｈ　
”の画像となり、次の関係を満足する０倍率をＫとする
と。

従って、 となる、しかして、白枠形成用の露光領域の幅すは、次
式で表される。

ｂ　＝　ｈ　−ｈ　” 従って、レンズ移動距離立と白枠形成用露光領域幅すは
ｈ／ｆに比例する。ｈを原稿ａ置台上の最大原稿幅とす
ればｈ／ｆは定数となる。ところで、白枠形成用の露光
領域幅すはシャッターの移動距離に等しいから、レンズ
移動距＃文とシャッター移動距離は正比例し、簡単な変
換機構でレンズの移動によりシャッターを動かすことが
できる。特に、ｈ＝ｆとなるよう最大原稿Ｉｌ＠ｈとレ
ンズ焦点距離ｆを決めれば、さらに簡単な機構になる。

しかし、この場合には、簡単な機構にて白枠形成用の露
光領域を連続して調節可能であるものの、変倍する際に
光路長を変化させるため、ミラーを移動させたりする必
要があり、そのため複写機の機構が複雑になるという問
題点がある。

そこで、最近では、電子写真複写機において可変倍光学
系にズームレンズが用いられるようになってきている。

ズームレンズを使用すれば、変倍時でも光路長は一定で
あるため、ミラーを移動させたりして光路長を変化させ
る必要がなく、複写機の機構が簡単になる。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、斯かる従来技術の場合には、次のような問題点
を有している。すなわち、可変倍光学系にズームレンズ
を使用した場合、レンズ移動距離と白枠形成用の露光領
域幅の関係は次に示すように光路長可変型のものとは異
なってくる。第８図（ａ）はズームレンズ１０２を用い
た等倍時の光学配置図、第８図（ｂ）は縮小時の光学配
置図であり、ズームレンズ１０２の等倍時の焦点距離は
ｆ、となっている０図示例では、感光体位置ｑ上の画像
の幅方向一端を常に一定とした片側基準となっている。

中央基準の場合はｂに局を掛けるだけで文とｂの関係は
基本的には変わらない、また、レンズ１０２が光軸に平
行に移動しない場合でも、文とｂの基本的な関係は変わ
らない。

縮小時、ズームレンズ１０２の移動量ＩＬ３に対して、
原稿載置台上の長さｈの画像に対する感光体−ヒの画像
長さｈ　″は、次の式で表される。

従って、白枠形成用の露光領域幅すは次式で表される。

ｂ　＝　ｈ　−ｈ　” すなわち、白枠形成用露光領域幅すは、レンズ移動量９
．３に対して、グラフ上では双曲線で表される０、従っ
て、上記露光領域幅すはシャッターの移動量に等しいか
ら、レンズ移動によってシャッター移動を行なう場合、
光路長可変型のように線型に変換する機構は使えない、
そのため、シャッターの移動を新たに設けたモータ及び
モータ制御用の電気回路によって行なわねばならず、コ
スト高になると共に、制御が複雑になるという問題点が
生じていた。

そこで、本発明は、上記従来技術の問題点を解決するた
めになされたもので、その目的とするところは、無段階
変倍に対応して正確に白枠形成が行なえるのはもちろん
のこと、ズームレンズを用いて電子写真複写機の機構を
簡単にできると共に、シャッター部材の移動をも簡単な
機構で行なえるようにした電子写真複写機の白枠形成装
置を提供するものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記の目的を達成するため、ズームレンズを
有する可変倍光学系を備え、該ズームレンズを移動させ
ることにより変倍を行なう電子写真複写機において、前
記感光体上に光を照射する光源と、前記光源の光が感光
体を照射す、る領域を　。

感光体の軸方向に沿って調節可能なシャッター部材と、
前記ズームレンズの変倍時の直線運動をこれに非線形に
対応した直線連動に変換する機構とを備え、前記機構に
より前記ズームレンズの移動に対応して前記シャッター
部材を移動させるように構成されている。

（実施例） 以下に本発明を図示の実施例に基づいて説明すス− 第２図は本発明に係る白枠形成装置を適用した電子写真
複写機を示す概略図である０Ｍ稿載置台ｌ上の原稿２は
、照明ランプ３により照明され。

走査用の第１．第２．第３ミラー４，５．６及び投影用
の第４．第５．第６ミラー７．８．９を介して感光体ド
ラム１０上に投影される。感光体ドラム１０の周囲には
、公知の画像形成手段である一次帯電器１１．現像器１
２．転写・分離帯電器１３．１４、クリーニング器１５
が配置されている。最終像担持体である転写紙Ｐは、給
紙カセット１６．１７から給紙ローラ１８，１９のいず
れかを回転させることにより選択的に送り出される。さ
らに、転写紙Ｐは、レジストローラ対２０によって感光
体ドラムｌＯ上に形成されたトナー像と同期して搬送さ
れ、像転写後搬送ベルト２１、定着器２２、排出ローラ
２３によって排出トレイ２４上に複写画像を形成した形
で収納される０図中、７０は原稿圧板を、７１は光学系
の昇温防止用のファンを示している。

この電子写真複写機は、ズームレンズ２５の位置及び焦
点距離を変化させることにより、光路長を変えることな
く無段階変倍が可能となっている。

第３図は可変倍光学系の移動機構を示すものである。２
６はミラー移動用のモータであり、該モータ２６の軸に
固定されたプーリ２７にはワイヤ２８が巻き付けられて
いる。このワイヤ２８は複写機本体に回転自在に支持さ
れたプーリ２９゜３０に巻回され、さらに第２、第３ミ
ラー５（第３ミラーは図示せず）η　支持体３１に回転
自在に支持された２ｉｄｉプーリ３２に折り返すように
巻回されて、その両端は本体に固定されている。一方、
第１ミラー４及び照明ランプ３の支持体３３は、取付金
具３４によりワイヤ２８に固定されている。この支持体
３３には凸部３３ａが設けられており、該凸部３３ａの
通過を検知するセンサー３５によって機械動作の制御を
行なうものである。上記の機構により第１ミラー４を移
動速度Ｖで移動させるのに対して、第２．第３ミラー５
を移動速度Ｖ／２で移動させるものである。なお、モー
タ２６は、光学系の走査速度を感光体の周速に対して正
確に所定の比率で対応させるため、速度制り１の可能な
りＣモータ又はパルスモータを用いるものである。

次にズームレンズの移動機構について説明する。ズーム
レンズ２５はレンズホルダ３６に支持されており、該レ
ンズホルダ３６はレール軸３７及びコロ３８によって移
動可能となっている。また、レンズホルダ３６は取付金
具３９によってワイヤ４０に連結されており、該ワイヤ
４０をモータ４１にて回転駆動されるプーリ４２によっ
て移動させることにより、ズームレンズ２５を移動させ
るものである。なお、図ではワイヤ４０の他端のブーり
は図示されていない、また、ズームレンズ２５はホルダ
３６に設けられた位置検知部３６ａがセンサ４３を通過
した位置からの計算によって停止位置が決定される。さ
らに、ズームレンズ２５の焦点距離の変更は、ズームリ
ング（図示せず）に取り付けられたギヤ４４がラック４
５と歯合されており、ズームレンズ２５の移動に伴って
ズームリングを回転させることにより行なわれる。ここ
で、モータ４１は、ズームレンズ２５の停止精度が画像
に与える影響が大きいため、制動制御の可能なものであ
る必要があり、一般にはパルスモータが用いられる。

第１図は本発明に係る白枠形成装置の一実施例を示すも
のである。４６は感光体ドラムｌＯ上にその軸方向に沿
って配置された棒状の露光用ランプであり、該露光用ラ
ンプ４６と感光体ドラム１０との間には、中央が感光体
ドラム１０へ向けて略コ字形状に突設した遮光板４７が
配設されている。この遮光板４７の先端部４７ａには、
露光用ランプ４６からの光が感光体ドラム１０の両端に
位置する白枠形成用の露光領域を照明可能なように開口
部４９（図では片側のみ示す）が設けられていると共に
、該開口部４９を開閉するシャッター５０が配設されて
いる。上記露光用ランプ４６及び開口部４９は、第２図
に示すように、−成帯電器１１と画像露光部との間に配
設されてい一方、ズームレンズ２５が固着されたレンズ
台５１には、シャッター駆動用の溝５２．５２が刻設さ
れており、該溝５２．５２にはシャッター５０に突設さ
れたビン５３．５３が係合されている。上記溝５２．５
２の位置Ａから位置Ｂまでは、感光体ドラムｌＯの軸に
直角に形成されており、シャッター５０はこの部分では
移動しない。

この領域は、拡大コピー及び等倍コピ一時の白枠形成用
露光の必要のない部分に相当する。ただし、等倍コピー
、拡大コピ一時の画像領域外にトナーが回りこんで付着
するのを防止するため、露光用ランプ４６からの一部の
光はこの時開口部４９を介して感光体ドラム１０上に照
射されている。位置Ｂから位置Ｃまでの溝５２は、シャ
ッター５０を移動させて、レンズ移動距離に対応して所
定の白枠形成用露光領域幅を形成するように設けられて
いる０本実施例では、画像露光を中央基準としているた
め、画像の両側に白枠形成用の露光を行なう、従って、
溝５２の形状は、前述のレンズ秘−）ｈ距！１１に対１
−で片側の霜光輻ｂ′＝−’ｂ　（ｂ＋ｓ　前述）に等
しい距離だけシャフタ−５０を移動させるようになって
いる。

以りの構成において、本実施例に係る電子写真複写機で
は１次のようにして白枠の形成が行なわれる。すなわち
、第２図に示すように、原稿２を原稿載置台ｌヒにｔｔ
ａして縮小コピーを行なう際、感光体ドラムｌＯの軸方
向両端には露光されない非画像領域が生じる。ところで
、感光体ドラム１０は全幅にわたって一次帯電器１１に
より帯電されるため、そのままでは上記非画像領域が現
像されてしまう、しかして、縮小コピーを行なうため、
ズームレンズ２５を移動させると、第１図に示すように
、ズームレンズ２５と共にレンズ台５工がＦ方向に移動
し、該レンズ台５１の溝５２．５２と係合したピン５３
．５３により、シャッター５０が白枠形成用の露光領域
幅ｂ′だけＥ方向に移動する。従って、露光用ランプ４
６が開口部４９を介して感光体ドラム１０の白枠形成用
露光領域を照明し、この領域の電荷が放電されて感光体
ドラム１０上に白枠が形成される。そのため、不必要に
トナーが消費されたり、クリーニング器１５に負担をか
けたりすることがなく、サイズの大きな転写紙Ｐに画像
を転写した場合でも黒枠が形成されることはない。また
、ズームレンズ２５が固定されたレンズ台５１は、溝５
２゜５２及びピン５３．５３を介してシャッター５０と
係合しているため、レンズ駆動用のモータを０ＦＦＬ、
た場合でも、ズームレンズ２５の位置が不木位にずれる
のを防止することができる。

なお、感光体ドラムｌＯの周方向の内枠の形成は、沖［
途周知の方法によって行なわれる。

第４図は本発明に係る白枠形成装置の他の実施例を示す
ものであり、前記実施例と同一の部分については同一の
符号を付して説明すると、この実施例では片側基準の画
像露光となっていると共に、シャッター５０を移動させ
るための機構が異なっている。すなわち、露光用ランプ
４６と感光体ドラムｌＯとの間に配設された遮光板４７
には、感光体ドラムの軸方向一端側にのみ開口部４９が
設けられている。ズームレンズ２５及びレンズ台５１が
矢印Ｇ方向に移動すると、レンズ台５１に取付けたラッ
ク５４により、レンズ台５１の動きは、ギア５５．５６
．５７及びシャッター５０に設けられたラック５８を介
してシャッター５０に伝達される。しかして、ギア５７
とラック５８によりシャッター５０のＨ方向の移動量が
調整される。すなわち、ギア５７と歯合するラック５８
の南５８ａのピッチＰは、第５図に示すように、Ｘ方向
に徐々に変化しており、前記のレンズ移動量と白枠形成
用露光領域の非線形の関係を満している。前記開口部４
９はシャッター５０によって遮られ、露光用ランプ４６
の光は適正領域のみ開口部４９を介して感光体ドラム１
０上に照射される。

第６図は本発明に係る白枠形成装置のさらに他の実施例
を示すものであり、第１図に示す実施例と同一の部分に
ついては同一の符号を付して説明すると、この実施例で
は、ズームレンズ２５と共に移動するレンズ台５１の直
線的な動きによってシャッター５０．５０を移動させる
のではなく、ズームレンズ２５の動きを回転量に変えぞ
シャッター５０．５０を移動させるようになっている。

すなわち、ズームレンズ２５にはラッ゛り５９が取付け
られており、該ラック５９にはビニオン６０が歯合して
いる。このピニオン６０には、軸６１を介して回転自在
に支持されたカム板６２が連結されており、該カム板６
２にはカム溝６３．６４が刻設されている。このカム溝
６３．６４にはシャッター５０．５０に突設されたピン
５３゜５３が係合されている。上記カム溝６３の位置Ａ
から位置Ｂまで及びカム溝６４の位置Ａ′から位置Ｂ′
までは、軸６１に対して同心円状に構成されており、ズ
ームレンズ２５の位置が拡大、等倍の時に対応している
。また、カム溝６３の位置Ｂから位ＩＣまで及びカム溝
６４の位ＩＢ’から位ｆ１Ｇ　’までは、前記の如くレ
ンズ移動に対するシャッター移動の非線形な関係を満た
すように設けられている。

なお、図示の実施例では、カムやギア及びラック等を用
いてシャッターの非線形な移動を行なう場合について説
明したが、これに限定されるわけではなく、非線形な変
換を行なう機構であれば、偏心ブーりとワイヤを用いた
ものやリンク機構等を用いてもよいことは勿論である。

（発明の効果） 本発明は以上の構成及び作用よりなるもので。

ズームレンズの変倍時の直線連動をこれに非線形に対応
した直線運動に変換する機構を介して、感光体りに光を
照射して除電を行なう領域を調箇するシャッター部材を
移動させるようにしたので、ズームレンズを用いて簡単
な機構にて無段階変倍を行なう電子写真複写機に対応す
ることができ、しかもモータ及び電気的な制御回路を用
いることなく、シャッター部材の移動を簡単な機構で行
なうことができ、コストの低下及び信頼性の向上が可能
となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る白枠形成装置の一実施例を示す斜
視図、第２図は同白枠形成装置を適用した電子写真複写
機を示す概略図、第３図は光学系の移動機構を示す斜視
図、第４図は本発明に係る白枠形成装置の他の実施例を
示す斜視図、第５図は第４図の要部を示す正面図、第６
図は本発明に係る白枠形成装置のさらに他の実施例を示
す平面図、第７図（ａ）、（ｂ）は光路長可変型の光学
系を示す説明図、第８図（ａ）　　、　（ｂ）はズーム
レンズを用いた光学系を示す説明図である。 符号の説明

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ズームレンズを有する可変倍光学系を備え、該ズームレ
   ンズを移動させることにより変倍を行なう電子写真複写
   機において、前記感光体上に光を照射する光源と、前記
   光源の光が感光体を照射する領域を感光体の軸方向に沿
   って調節可能なシャッター部材と、前記ズームレンズの
   変倍時の直線運動をこれに非線形に対応した直線運動に
   変換する機構とを備え、前記機構により前記ズームレン
   ズの移動に対応して前記シャッター部材を移動させるこ
   とを特徴とする電子写真複写機の白枠形成装置。