JP2634884B2

JP2634884B2 - 画像入力装置の変倍装置

Info

Publication number: JP2634884B2
Application number: JP63293235A
Authority: JP
Inventors: 和哉阿倉; 憲造大久保
Original assignee: Mita Industrial Co Ltd
Current assignee: Kyocera Mita Industrial Co Ltd
Priority date: 1988-11-19
Filing date: 1988-11-19
Publication date: 1997-07-30
Anticipated expiration: 2012-07-30
Also published as: JPH02137838A

Description

【発明の詳細な説明】＜産業上の利用分野＞この発明は、複写機の変倍装置に代表されるような画
像入力装置の変倍装置に関するものである。

＜従来の技術＞ズーム機能を有する複写機が公知である。この種の複
写機においては、一般に、原稿を照明装置で照明し、そ
の反射光を画像入力信号として利用している。反射光の
光路中には、光誘導手段としての集光レンズや反射鏡が
備えられていて、集光レンズおよび反射鏡を移動するこ
とによって、画像入力装置を所望の変倍率にできる仕組
みである。

また、光誘導手段を所望の変倍率位置へ正確に移動さ
せるために、通常は、ホームポジションと呼ばれる基準
位置が設けられ、所望の変倍率位置へ移動させる前に
は、光誘導手段を必ずこの基準位置まで戻し、基準位置
を基準にして所望の位置へ移動させていた。

なお、従来装置において、光誘導手段が基準位置にな
ったことの検出は、たとえば光誘導手段に設けられたフ
ォトセンサと、基準位置に配置された遮蔽板とによって
行われていた。

＜発明が解決しようとする課題＞ところが、昨今の複写機では、たとえば50％〜200％
というように、変倍範囲が非常に広くなってきており、
それに伴ない光誘導手段の移動距離も長くなってきてい
る。それゆえ、光誘導手段を所望の変倍率位置へ移動さ
せる前に常に基準位置まで戻していたのでは、光誘導手
段の移動に時間がかかるという点が問題になってきた。

一方、光誘導手段を基準位置まで戻さずに移動制御を
重ねて行けば、変倍装置の構成上、機械的な誤差が必ず
存在するから、光誘導手段の停止位置が所望の位置から
ずれ、ピントの合わないコピーになったり、所望の変倍
率と異なる変倍率のコピーになったりする恐れがあっ
た。

この発明は、このような問題を解消するためになされ
たもので、変倍制御のたびに光誘導手段を基準位置まで
戻すことなく、光誘導手段の位置を検知でき、それに基
づいて光誘導手段を所望の位置へ正確に移動させること
のできる変倍装置を提供することを目的とする。

＜課題を解決するための手段＞この発明は、原稿を照明装置で照明し、その反射光を
画像入力信号として利用する画像入力装置における変倍
装置であって、前記反射光の光路中を移動可能に設けら
れた光誘導手段と、前記光誘導手段に取付けられ、光誘
導手段の移動に伴なって移動する検知手段および被検知
手段のいずれか一方と、前記光誘導手段の移動に対して
固定的に配置された前記検知手段および被検知手段のい
ずれか他方とを含み、前記被検知手段には、前記光誘導
手段の移動方向に沿って、順次異なる距離を隔てて、前
記検知手段の状態を切換えるための複数の切換位置が配
設されており、さらに、前記光誘導手段が移動され、前
記検知手段の状態が切換った時から次に切換った時まで
の移動量に基づいて、前記光誘導手段の位置を判別する
位置判別手段と、を含むことを特徴とする画像入力装置
の変倍装置である。

＜作用＞光誘導手段（たとえば集光レンズおよび反射鏡）を移
動させると、検知手段と被検知手段との相対的な位置関
係が変化する。被検知手段には、順次異なる距離を隔て
て、切換位置が配設されているから、検知手段が切換位
置を検知するごとに、検知手段の出力が切換る。各切換
位置の間隔は、順次異なっているから、その間隔を予め
記憶しておき、検知手段が切換ってから次に切換るまで
の移動量と比較すれば、検知手段と被検知手段との相対
的な位置関係を掴める。検知手段および被検知手段のい
ずれか一方は固定されているから、結局、検知手段また
は被検知手段が取付けられた光誘導手段の位置を、検知
手段の出力に基づいて判別できる。

＜実施例＞以下には、図面を参照して、この発明の一実施例につ
いて詳細に説明をする。

第２図は、この発明の一実施例が採用された複写機の
画像入力装置部分の図解図である。複写機の機体11上面
には原稿をセットするためのコンタクトガラス12が配置
されており、コンタクトガラス12の上には原稿を覆うた
めの原稿カバー13が、開閉自在に備えられている。

機体11の内部には、コンタクトガラス12上にセットさ
れた原稿14を照明するための照明装置15、原稿14で反射
された光を反射するための反射鏡16,17,18、反射光を集
光するための集光レンズ19および集光された反射光を感
光体ドラム20へ導くための反射鏡21,22,23が備えられて
いる。感光体ドラム20はこの導かれる反射光により露光
され、静電潜像が形成される。

照明装置15および反射鏡16は、照明装置ユニット24と
して一体化されていて、矢印A1方向へ移動して、原稿14
の先端から後端まで照明できる。反射鏡17および18は共
通のミラー枠25に取付けられていて、照明装置ユニット
24のA1方向への移動に追従して、照明装置ユニット24の
２分の１の距離を移動する。この結果、原稿14で反射さ
れた光が集光レンズ19に到達するまでの光路長が一定に
保たれる。反射鏡21および22も、共通のミラー枠26に取
付けられている。

この構成において、感光体ドラム20に形成される像の
大きさを変化させるには、原稿14で反射された光が集光
レンズ19へ入射するまでの光路長と、集光レンズ19から
感光体ドラム20までの光路長との割合いを変化させれば
よい。そのために、この実施例では、集光レンズ19は、
光路中を、矢印A2で示すように上流側（図において左
側）および下流側（図において右側）へ移動可能にさ
れ、かつ、反射鏡21および22が取付けられたミラー枠26
も、矢印A3で示すように上流側および下流側へ移動可能
にされている。

第１図は、集光レンズ19とミラー枠26との配置関係お
よびそれらの移動機構を表わす平面図である。集光レン
ズ19はレンズ取付台27上に取付けられている。レンズ取
付台27は２本のガイドレール28,29に案内されて、矢印A
2で示すように、左右方向へ移動可能である。

ガイドレール28に平行にワイヤ30が張られている。ワ
イヤ30はプーリ31と32との間に張り渡されていて、その
一部はレンズ取付台27に結合されている。また、ワイヤ
30は駆動用プーリ33に数回巻回されている。駆動用プー
リ33は歯車機構34によってステッピングモータ35と連結
されている。よって、ステッピングモータ35の回転力は
歯車機構34で駆動用プーリ33に伝えられ、駆動用プーリ
33が回転するとワイヤ30が矢印A4方向へ動き、レンズ取
付台27がガイドレール28,29に案内されて移動する。な
お、集光レンズ19（レンズ取付台27）を上流側（図にお
いて左側）へ移動させる場合はステッピングモータ35が
正転され、逆方向への移動はステッピングモータ35が逆
転されるようになっている。

反射鏡21,22（第１図には表われていない）が取付け
られたミラー枠26も、２本のガイドレール37,38に案内
されて、矢印A3で示すように、左右方向へ移動可能であ
る。ミラー枠26は、その一端に突起39が設けられ、この
突起39に回転自在な係合ローラ40が備えられている。そ
して、係合ローラ40と歯車機構34とはカム36によって連
結されている。よって、ステッピングモータ35によって
駆動用プーリ33だけでなく、カム36も回動され、ミラー
枠26が移動される。つまり、所望の変倍率が設定された
時、レンズ取付台27を移動させて集光レンズ19を対応す
る位置へ移せば、ミラー枠26もそれに伴なって所定の位
置へ移動される。

レンズ取付台27の一端には取付片42が延設され、取付
片42にはフォトセンサ43が取付けられている。フォトセ
ンサ43は、たとえば投光素子43aと受光素子43bとを備え
ている。フォトセンサ43は、投光素子43aから受光素子4
3bへの光が遮られたか否かによって“L"出力または“H"
出力を導出する。また、このフォトセンサ43と対をなす
被検知手段として遮蔽板44が備えられている。

遮蔽板44はフォトセンサ43のように移動可能ではな
く、たとえば図示しない機体フレーム等に取付けられ、
固定されている。遮蔽板44はガイドレール29に平行に延
びる長手部材で、ガイドレール29とほぼ同等の長さであ
る。遮蔽板44の上側縁は、第１図に１点鎖線で囲ったＢ
で示す側面図から分るように、矩形パルス状に、交互に
凹凸が形成されている。これら凸部が投光素子43aおよ
び受光素子43bの間に位置する場合にはフォトセンサ43
の出力が“L"となり、凹部が投光素子43および受光素子
43bの間に位置する場合にはフォトセンサ43の出力が
“H"になる。そして各凸部および各凹部は、相互に異な
る幅（遮蔽板44の長手方向に沿う寸法）になっている。
別の見方をすれば、フォトセンサ43の出力を切換える切
換位置としての凸部および凹部の境界線が、遮蔽板44の
長さ方向に沿って、右から順に異なる距離l1,l2,l3,l4,
l5,l6,l7を隔てて配設されている。そして、この実施例
においては、切換位置は、右から順に50％,70％,80％,1
00％,115％,141％,173％,200％に設定されていて、各切
換位置でフォトセンサ43の出力が切換えられた時、集光
レンズ19の位置が上記変倍率の位置になるようにされて
いる。

このように、各切換位置の変倍率は、比較的多用する
変倍率に設定したが、これ以外であってもよいことは勿
論である。

また、この実施例では、遮蔽板44における切換位置
を、凸部と凹部との境界線によって規定したが、遮蔽板
44にごく細いスリットを形成し、該スリットによって切
換位置を規定してもよい。

さらにまた、この実施例では、レンズ取付台27の一端
にフォトセンサ43を取付けてフォトセンサ43を移動可能
にし、遮蔽板44は固定されたものとしたが、逆に、遮蔽
板44がレンズ取付台27と共に移動し、フォトセンサ43が
固定されていてもよい。

第３図は、第１図および第２図に示す変倍装置の制御
回路のブロック図である。制御回路は、CPU46、CPU46の
制御プログラムが格納されたROM47、読出し書込み自由
なRAM48および入出力インタフェイス50を含んでおり、
それらの間はバス49で接続されている。入出力インタフ
ェイス50を介して、前述したフォトセンサ43の出力がCP
U46へ与えられ、また、CPU46からのモータ駆動パルスが
ステッピングモータ35の駆動回路（図示せず）へ与えら
れる。RAM48には、ステッピングモータ35の回転方向を
表わすためのフラグF_FR、ステッピングモータ35へ与え
たモータ駆動パルス数を計数するためのカウンタ、フォ
トセンサ43と遮蔽板44との相対的位置関係が、l1,l2,
…,l7の各距離を移動するのに必要な各モータ駆動パル
ス数が予め記憶されたエリア、位置データDpstを記憶す
るエリア、移動に要する駆動パルス数Dsubを記憶するエ
リア、ワークエリア等が備えられている。

第４図、第5A図および第5B図は、第３図の制御回路の
動作を示すフローチャートであり、特に、第４図は、集
光レンズ19の現在位置を確認するためのイニシャル制御
を表わしており、第5A図および第5B図は、所望の変倍率
位置へ集光レンズ19を移動させるための制御を表わして
いる。

まず、第１図ないし第４図を参照して、集光レンズ19
の現在位置を確認するためのイニシャル制御について説
明をする。電源が投入されると、CPU46はRAM48のフラグ
F_FRを“1"にし（ステップS1）、モータ駆動パルスを出
力して、ステッピングモータ35を正転させる（ステップ
S2）。フラグF_FRは、“1"の時はモータの正転、“0"の
時はモータの逆転を表わす。

ステッピングモータ35を正転させながら（ステップS
2）、CPU46はフォトセンサ43からの入力を検知する（ス
テップS3）。そして、フォトセンサ43からの入力が切換
ったことを検知すると、RAM48のカウンタをクリアして
（ステップS4）、出力しているモータ駆動パルス数の計
数を開始する（ステップS5,S6）。尚、説明の便宜上、
この実施例では、CPU46からモータ駆動パルスが１パル
ス出力されると、ステッピングモータ35が１ステップ角
回転され、集光レンズ19が１％分移動されるものとす
る。

CPU46は、フォトセンサ43からの入力が切換ったこと
を判別すると（ステップS7）、カウンタのカウント値を
ワークエリアにDintとして設定する（ステップS8）。こ
のDintは、第１図において、フォトセンサ43がある切換
位置から左方にある切換位置までの距離、たとえば50％
の切換位置から70％の切換位置までの距離l1を移動する
のに要したモータ駆動パルス数を表わしている。このモ
ータ駆動パルス数に基づいて、以下のように、フォトセ
ンサ43の現在位置、つまり集光レンズ19の現在位置を検
知できる。

フローチャートに沿って説明すると、ステップS9で、
DintとRAM48に記憶されている距離l1を移動するのに要
するモータ駆動パルス数とが比較される。Dint＝l1のパ
ルス数（70−50＝20）であれば、集光レンズ19は、現
在、70％の位置であるから、位置データDpst＝70をRAM4
8に設定して（ステップS10）、イニシャル制御を終え
る。

Dintがl1のパルス数（20）と一致しない場合、次にDi
ntとl2のパルス数（81−70＝11）とを比較する（ステッ
プS11）。比較の結果、両者が一致した場合は、位置デ
ータDpst＝81をRAM48に設定する（ステップS12）。

両者が一致しない場合は、順次、上述と同様にして、
Dintと、l3のパルス数（100−81＝19）、l4のパルス数
（115−100＝15）、l5のパルス数（141−115＝26）、l6
のパルス数（173−141＝32）、l7のパルス数（200−173
＝27）とを、それぞれ比較していき、一致したものがあ
れば、その時点で、RAM48に、位置データDpstとして対
応の変倍率を設定する（ステップS13,S14）。

もし、Dintがl1〜l7のいずれのパルス数とも一致しな
い場合には、異常処理をして（ステップS15）、制御を
終える。

次に、第１図ないし第３図ならびに第5A図および第5B
図を参照して、変倍時の駆動制御について説明する。

CPU46は変倍する旨を判別すると（ステップS21）、与
えられた変倍値DnとRAM48に設定されている位置データD
pstとを比較する（ステップS22）。たとえば、Dn＝115
［％］で、Dpst＝115の場合は、現在集光レンズ19が停
止している位置が与えられた変倍値の位置であるから、
CPU46は、集光レンズ19を移動させることなく制御は終
了する。

DnとDpstとが不一致であれば、CPU46は、その大小を
比較する（ステップS23）。たとえばDn＝121、Dpst＝11
5であれば、制御はステップS24へ進み、CPU46はフラグF
_FRの状態を判別する。今初めて変倍制御を行うのであれ
ば、フラグF_FRは、第４図のイニシャル制御によって
“1"になっているから、制御はステップS25へ進む。

ここで、CPU46は、駆動パルス数Dsub＝Dn−Dpstを求
める（ステップS25）。この例では、Dsub＝６である。

次いで、CPU46は、求めた駆動パルス数Dsubだけステ
ッピングモータ35を正転させる（ステップS26〜S28）。
この時、フォトセンサ43からの入力が切換るか否かの検
知もする（ステップS30）。この例の場合は、フォトセ
ンサ43からの入力は切換らないから、Dsub＝０を判別し
た時点で（ステップS28）、ステッピングモータ35の駆
動を停止させる。よって、集光レンズ19は変倍率121％
の位置になる。そして、CPU46は、その時の変倍値Dn＝1
21を位置データDpstとして改めて設定し（ステップS2
9）、制御を終える。

ステップS30において、フォトセンサ43からの入力が
切換ったことを判別すると、CPU46は、RAM48に設定され
ている位置データDpstがどの切換位置の間にあるかを判
別する（ステップS31,S33,S35）。そして、その結果に
基づき、新たにデータDpstを設定する（ステップS32,S3
4,S36）。そしてその後にステップS25からの処理を繰返
す。このため、与えられた変倍値Dnまでの移動は、必ず
ある切換位置を基準に正確に行われるという利点があ
る。

なお、ステップS31,S33,S35において、いずれの範囲
にもDpstが含まれていない場合は、異常処理をする（ス
テップS37）。

このように、フラグF_FR＝１でステッピングモータ35
の正転が表わされている時に、ステッピングモータ35を
正転させる場合は、そのまま駆動させる。しかし、フラ
グF_FR＝０で、ステッピングモータ35の逆転が表わされ
ている場合には、次に述べるように、ステッピングモー
タ35のバックラッシュを考慮した制御を行う。

具体的に説明すると、ステップS24で、フラグF_FR＝０
であれば、制御はステップS38へ進み、フラグF_FR＝１に
セットする。次いで、CPU46は、フォトセンサ43からの
入力が切換わるまでステッピングモータ35を正転させる
（ステップS39,S40）。そして、RAM48に設定されている
位置データDpstがどの切換位置の間にあるかを判別する
（ステップS41,S43,S45）。判別結果に基づいて、新た
にDpstを設定する（ステップS42,S44,S46）。もしいず
れの範囲にもDpstが含まれていない場合は、異常処理を
する（ステップS47）。

次いで、CPU46は、与えられた変倍位置Dnと設定し直
した位置データDpstとを比較し（ステップS48）、両者
が一致していれば、現在集光レンズが停止している位置
が所望の変倍率位置であるから、そのまま制御は終了す
る。

DnとDpstとが不一致であれば、その大小を比較し（ス
テップS49）、Dn＜Dpstでなければ、ステップS25からの
制御を行う。

一方、Dn＜Dpstであれば、CPU46はモータ駆動パルス
を“X"出力して、ステッピングモータ35をＸステップだ
け正転させ（ステップS50）、位置データをDpst＝Dpst
＋Ｘに訂正して（ステップS51）、フラグF_FR＝０に直す
（ステップS52）。このステップS50,S51およびS52の制
御は、ステッピングモータ35のバックラッシュを考慮し
たもので、“X"がバックラッシュよりも大きいパルス数
に選ばれている。

ステップS23で、与えられ変倍位置Dnが位置データDps
tよりも小さい場合は、ステッピングモータ35を逆転さ
せなければならない。そこで、制御はステップS53へ進
み、CPU46はフラグF_FRの状態を判別し、F_FR＝０であれ
ば、前の動作でステッピングモータ35は逆転されていた
ので、そのままステップS54からの変倍制御を行う。ま
た、ステップS52の処理終了後も、ステップS54からの変
倍制御になる。

ステップS54では、駆動パルス数Dsub＝Dn−Dpstが求
められ、次いで、求められたDsubだけステッピングモー
タ35が逆転される（ステップS55〜S57）。この時、CPU4
6は、フォトセンサ43からの入力が切換わるか否かの検
知もする（ステップS59）。フォトセンサからの入力が
切換わらず、Dsub＝０を判別すると（ステップS57）、C
PU46は、変倍位置Dnを位置データDpstとして設定し（ス
テップS58）、制御を終える。

ステップS59において、CPU46が、フォトセンサ43から
の入力が切換わったことを判別すると、ステッピングモ
ータ35の正転制御の場合と同様に、RAM48に設定されて
いる位置データDpstがどの切換位置の間にあるかを判別
し（ステップS60,S62,S64）、その結果に基づき、新た
に位置データDpstを設定する（ステップS61,S63,S6
5）。そしてその後にステップS54からの処理を繰返す。
また、Dpstがいずれの範囲にも含まれていない場合は、
異常処理をする（ステップS66）。

ステップS53において、フラグF_FR＝１の場合、CPU46
はF_FR＝０に直し（ステップS67）、フォトセンサ43から
の入力が切換わるまでステッピングモータ35を逆転させ
る（ステップS68,S69）。そして、RAM48に設定されてい
る位置データDpstがどの切換位置の間にあるかを判別し
（ステップS70,S72,S74）、その結果に基づき、新たに
位置データDpstを設定する（ステップS71,S73,S75）。
もしDpstがどの切換位置の間にもなければ、異常処理を
する（ステップS76）。

このようにして位置データDpstを設定し直した後、与
えられた変倍位置Dnと位置データDpstとを比較し、両者
が一致していれば（ステップS77）、制御は終了する。
もしDn＞Dpstでなければ（ステップS78）、ステップS54
からの制御動作が行われる。逆に、Dn＞Dpstであれば
（ステップS78）、ステッピングモータ35のバックラッ
シュを考慮して、モータ駆動パルスをＸだけ出力し、ス
テッピングモータ35をＸステップ逆転させ（ステップS7
9）、Dpst＝Dpst−Ｘに修正し（ステップS80）、フラグ
F_FR＝１に直し（ステップS81）、ステップS25からの制
御を行う。

＜発明の効果＞この発明は、以上のように構成されているので、変倍
制御のたびに集光レンズや反射鏡等の光誘導手段を基準
位置まで戻す必要はない。また基準位置まで戻すことな
く光誘導手段の位置を検知でき、その結果に基づいて光
誘導手段を所望の位置へ正確に移動させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例に係る変倍装置の構成を
示す平面図である。第２図は、この発明の一実施例が備えられた複写機の部
分構成概略図である。第３図は、この発明の一実施例に係る変倍装置の制御回
路のブロック図である。第４図、第5A図および第5B図は、第３図の制御回路の動
作を表わすフローチャートである。図において、19……集光レンズ、21,22……反射鏡、26
……ミラー枠、27……レンズ取付台、35……ステッピン
グモータ、43……フォトセンサ、44……遮蔽板、46……
CPU、48……RAM、を示す。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】原稿を照明装置で照明し、その反射光を画
像入力信号として利用する画像入力装置における変倍装
置であって、前記反射光の光路中を移動可能に設けられた光誘導手段
と、前記光誘導手段に取付けられ、光誘導手段の移動に伴な
って移動する検知手段および被検知手段のいずれか一方
と、前記光誘導手段の移動に対して固定的に配置された前記
検知手段および被検知手段のいずれか他方とを含み、前記被検知手段には、前記光誘導手段の移動方向に沿っ
て、順次異なる距離を隔てて、前記検知手段の状態を切
換えるための複数の切換位置が配設されており、さらに、前記光誘導手段が移動され、前記検知手段の状
態が切換った時から次に切換った時までの移動量に基づ
いて、前記光誘導手段の位置を判別する位置判別手段
と、を含むことを特徴とする画像入力装置の変倍装置。