JPS5820427B2 - 変倍光学装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は複写機の光学装置に関し、更に詳しくは原稿像
を縮小・拡大して感光部材に露光するための変倍光学装
置に関する。

原稿像の縮小・拡大複写を得るのに、原稿と感光部材と
の間のレンズや場合により更にミラー等を移動して像倍
率を変更することは一般に行なわれている。

しかし、この様にレンズを移動させて変倍複写を行なう
と、拡大率の値により完成した画像の濃度が異なること
になる。

そのため複写倍率を変更する都度画像の濃度を調整しな
ければならなかった。

本発明の目的は、上記の様な従来の複写装置における変
倍複写時の画像濃度変化を防止し、適正な画像濃度が設
定されておれば、倍率を変更して複写を行っても引続き
適正な濃度で複写画像を得られる装置を提供することで
ある。

なお本発明においては感光部材は従来の感光体や通過開
口を有するスクリーン状態光体等が適用可能で、該感光
部材への潜像形成工程及びその後の工程は側ら限定され
るものではない。

以下、本発明の実施例を図面に従って詳述する。

第１図は本発明の変倍光学装置を有する複写機の説明図
である。

図の装置１は感光部材に上記スクリーン状感光体２００
を用いた複写機で、上部に原稿台、原稿照明用ランプ・
ミラー・レンズ等を有する変倍光学装置Ａが、また中心
部には該スクリーンを有する潜像形成部Ｂ、更に下部に
は顕画像形成部Ｃが配量されている。

上記装置１による複写工程を説明すると、潜像形成部Ｂ
のスクリーン２００には、上記光学装置Ａにより原稿像
が、等倍又は変倍率で露光される。

上記露光とスクリーン近傍に配置したコロナ放電器から
のコロナ放電等とを組合せ、矢印方向に回転する該スク
ＩＪ−ン上に１次潜像が形成される。

なお図中２０１は１次潜像形成手段を示す。

１次潜像が形成されたスクリーン２００はその後、変調
用コロナ放電器２０２からのイオン流を、顕画像形成部
Ｃの絶縁ドラム３０１上に変調する。

矢印方向に回転する絶縁ドラム３０１は、現像手段４０
１によりトナー現像され、更に転写位置に至る。

転写位置では２点鎖線に沿って搬送される転写材とドラ
ム３０１上のトナー像とが相合せられ、転写用コロナ放
電器５００により該転写材上にトナー像が転写される。

トナー像を保持した転与材は、分離位置において分離爪
６０１と、吸引ベルト６０２との協同により上記絶縁ド
ラム３０１より分離され定着手段（図示せず）方向へ搬
送される。

一方、絶縁ドラム３０１は転写材が分離された後、クリ
ーニング手段７０１により該ドラム３０１上の残留トナ
ーが除去され次の画像形成工程に備える。

ところで上記の様なイオン変調を行ならスクリーンを用
いた電子写真法としては、特公昭４４−８３２号公報、
特公昭４６−３９３１８号公報、特公昭４８−５０６３
号公報、更に特開昭５１−３４１号公報等に記載がある
様に、例えば金属網やエツチングにより得た導電部材上
に光導電層を設けたスクリーンを用い、該スクリーンに
画像露光やコロナ放電を印加し直接イオン流を変調した
り、又は該スクリーンに１度潜像（１次潜像）を形成し
、この潜像によりイオン流を変調し別の潜像（２次潜像
）を形成し画像を形成する。

上記の如き実施例装置におけるスクリーン２００に原稿
像を露光するのに用いた本発明の変倍光学装置Ａ及びそ
の作動機構について以下詳細に述べる。

第１図と第２図に示す様に複写機１の上部には原稿を置
載する透明ガラスで構成した原稿計２がある。

本複写機１は上記原稿台１上の原稿（図示せず）を照明
しながら走査して上記スクリーン２００に原稿反射像を
投影する。

この走査には第１移動ミラー４と第２移動ミラー５とを
用い、これら各ミラー４，５は各々速度が２：１の関係
で矢印方向へ移動し原稿を走査する。

上記ミラーのうち第１移動ミラー４は、第１移動支持体
６に固設されていて、更に該支持体６には原稿台２の原
稿を照射する照明用ランプ８が反射笠７を伴なって固設
されている。

上記支持体６は複写機上部に設けられた平行な２本の案
内用の前後部レール９゜１０上を後述するワイヤに、駆
動され移動する。

この第１移動支持体６の各レール９，１０への支持体は
、第３図の様に該支持体６の一方側に股間的に設けられ
た２ケの軸受１１，１２により後部レール９に支持され
ている。

また上記支持体６の他端側にはコロ軸受１３が設けてあ
り、上記前部レール１０上をコロを介して該レール１０
上に支持されている。

一方、第２移動ミラー５は上記第１移動ミラー４と同様
な支持方法により、第２移動ミラー支持体１４に固定さ
れている。

なお、上記支持体１４を各レール９，１０に支持する方
法は、先の支持体６と同様である。

即ち、支持体１４は股間的に配設された軸受１６，１７
により後部レール９に支持され、他端側はコロにより前
部レール１０上に支持されている。

なお上記支持体１４の軸受１６，１７は上記第１移動支
持体６の軸受１１．１２と互に収る様に設置されている
。

第４図に示す走査変速機２４の出力軸２６には、光学走
査プーリ４０が固設されており、該光学走査プーリ４０
は大小２個のプーリ４１．４２が一体的に固設されて成
る。

第２図に示すように、これらプーリのうち犬プーリ４１
に掛設されている駆動ワイヤ４３のプーリ端と反対側の
一端は、固定プーリ４５を介して、更に固定プーリ４６
で折返され、第１移動ミラーの支持体６に固定具４７に
より固定され、更に第２移動支持体１４上に設けたブー
’Ｊ １４ ａにより折返され複写機の機体１４ｃに固
定されている。

一方、小プーリ４２に掛設されている駆動ワイヤ４４の
プーリ端と反対側の一端は、上記プーリ４５を介して固
定プーリ５０により折返され、第２移動ミラーの支持体
１４に固定具５１により固定され工いる。

上記の様に各駆動ワイヤ４３．４４を配設することによ
り、上記変速機２４の出力軸２８が回転すると、各ブー
ＩＪ４１，４２が同時に回転し、第１移動ミラー４、第
２移動ミラー５を同時に２：１の速度比で移動すること
ができる。

次に、前記プーリ４０を駆動して第１、第２ミラーを移
動させる前記変速機２４について第４図を参照しつつ説
明すると、駆動モーター１８の回転軸に軸支されたモー
ターギヤ１９と、該ギヤ１９に噛合するスクリーン回転
ギヤ２０がある。

上記回転ギヤ２０はスクリーンが張設されたドラム状の
枠体の回転軸２２に軸支されており、スクリーン２００
を回転するためのギヤである。

ところで上記回転軸２２には該ギヤ２０の他に、タイミ
ングベルト用プーリ２３が固設されており、該プーリ２
３に掛設されているタイミングベルト２７は、更に変倍
複写に用いる光学走査変速機２４の入力軸２５に軸支さ
れた、タイミングベルト用ブー’Ｊ ２５ ａに掛設さ
れている。

上記変速機２４は変倍複写を行なったとき上記各ミラー
４゜５を変倍率に従って変速するための変速機である。

上記光学走査変速機２４には入力軸２５及び出力軸２６
を有し、変倍率に応じた４組のギヤと移動ミラーを始動
位置へ復帰するためのギヤの計５組のギヤ２９．３０．
３１．３２．３３が各々常時噛合している。

例えば日本工業規格（ＪＩＳ）でＢ４からＢ４サイズの
複写を得る場合は１：１゜Ａ３からＢ４サイズの複写を
得る場合は１：０．８６５゜Ｂ４からＡ４サイズの複写
を得る場合は１：０．８１６゜またＡ３からＡ４サイズ
の複写を得る場合は１：０．７０７の変倍率となり、各
々の場合者ギヤ２９３０．３１．３２の歯数は各々適当
な歯数を採用して、出力軸２６に各変倍率に応じて出力
する。

また移動ミラーの戻りはギヤ３３を用い２６：５０の比
率で逆回転する様にアイドラギヤ３３ａを設置する。

そして各ギヤ２９．３０．３１．３２ 。３３には電磁
クラッチ３４．３５．３６．３７ 。

３８が設けてあり、各ギヤは該電磁クラッチが作動した
ときのみ回転する様になっている。

例えば原稿に対する複写の変倍率を０．７０７倍に設定
した場合は、上記電磁クラッチ３７が作動する。

これにより８２：５８のギヤのみが作動し、他の噛合ギ
ヤは作動せず、このためスクリーン２００のドラム状枠
体の周速×（１／変倍率）という速度でミラー４が移動
し、かつミラー５はその１／２の速度で移動して原稿走
査を行ない、スクリーン２００に１次潜像が形成される
。

そして上記ミラー４，５が原稿走査を終了すると、上記
電磁クラッチ３７は解除され、次に反転用の電磁クラッ
チ３８が作動し、上記第１・第２移動支持体６゜１４は
始動位置に速やかに復帰され、該復帰動作を終了すると
該クラッチ３８は解除される。

他の変倍複写においても、設定倍率に応じた電流クラッ
チを作動し、上記同様の工程で行なわれる。

ところで変倍複写を行なう場合、原稿走査速度は変化し
ても転写材の給送タイミングが一定であるため、実際に
原稿走査を開始する以外の第１第２移動ミラー４，５の
前走距離を変更しないと、転写位置においてトナー像と
転写材と同期がずれてしまう。

この前走距離を制御するための機構として、第５図の様
に上記光学走査プーリ４０には駆動軸２６に対し同心円
状のカム５２．５３ 。

５４．５５．５６が固設されている。

これらカムに対しては対応したマイクロスイッチ５７．
５８゜５９．６０．６１が、マイクロスイッチ取付板６
３に取付けられている。

そして上記取付板６３は複写機１の本体に固設されてい
る。

上記カム及びマイクロスイッチのうちカム５６とスイッ
チ６１は原稿走査終了を検出する。

以上マイクロスイッチの作動により第１、第２ミラー４
，５の前走距離を制御し、変倍複写時における転写材と
トナー像の同期を得る。

変倍複写を行なうためには更にレンズによる結像倍率を
変更する必要があり、そのためにはズームレンズをズー
ミングした、又はレンズやミラーを移動させて行なう方
法が公知である。

上記複写機１は後者の方式を有するものであり、以下、
変倍複写を実施する為の原稿像結像倍率の変更機構及び
その作動について第６図と第７図に従って説明する。

本複写機１の結像倍率変更ユニット６５は、レンズ６９
と光路を”Σ″字形導く３枚の固定ミラー６６．６７．
６Ｂを有する。

上記レンズ６９はレンズ取付板７０に支持され、該取付
板７０は、その端部に設けた摺動ベアリング７３が光軸
に沿って設けられたレール７１と嵌合し、該レール７１
に沿って移動可能な状態にある。

上記レンズ６９の駆動は、上記レール７１と平行に光軸
に沿って設けられた回転軸７４の雄ねじ７５と取付板７
０側の雌ねじ７６の噛み合いにより、該取付板７０を軸
７４の回転により移動させることで行なわれる。

ところで上記取付板７０がねじの噛合により移動するた
めに生じるバツクランシの防止方法としては、ばね７７
の一端を上記取付板７０に固定し、他の一端を複写機本
体側に固定して常時取付板７０を一方向に引寄せる力を
作用することで解決している。

なお複写倍率変更時におけるレンズ６９の移動に伴なう
原稿像の感光体への露光量の自動制御に関しては後に詳
説する。

結像倍率を変更する為には以上の様にレンズ６９を移動
することに加えて、更に原稿と感光体間の光路長を変更
する必要を生じるが、本ユニット６５においては上記固
定ミラー６６．６７．６８は固定ミラーを同時に動かす
ことにより可能とした。

次にその作動について第７図に従って述べると、上記固
定ミラー６６．６７．６８は固定ミラー支持体７８に光
路が１字形となる様に取付部材により固設されている。

上記固定ミラー支持体７８は上記レンズ取付板７０と同
様な機構で駆動される。

即ち、上記支持体７８の端部には、上記レール７１をガ
イドとして移動できる様な摺動ベアリング７９が取付け
られている。

またその近傍には上記回転軸７４が伸びており、該部分
には上記雄ねじ７５に代わり、ウオームギヤ８０が軸支
されている。

このウオームギヤ８０に対応しウオームホイール８２が
噛合しており、これにより回転軸７４が回転すると上記
ウオームギヤ８０が回転し、上記ウオームホイール８２
を回転させる。

上記ウオームホイール８２には更にカム８３が固設され
ているため、該ホイール８２と同量だけカム８３は回転
する。

またこのカム８３に対しては図の様に固定ミラー支持体
７８に設けたピン８４が当接するように、該支持体７８
はばね８５により付勢されている。

このためカム８３の変位量だけ上記支持体７８は、ばね
８５に引かれて移動する。

即ち上記回転軸７４の回転により第６図のレンズ−６９
及び固定ミラー６６．６７．６８を同時に移動すること
が可能となる。

なお上記回転軸７４の回転は、該回転軸７４の一端に固
設したタイミングプーリ８６を、変倍モーター８７の回
転軸８８の回転により回転させることで行われる。

尚、上記プーリ８６と回転軸８８に固設したプーリ８９
間にはタイミングベルト９０が掛設しである。

上記変倍モーター８７は、変倍複写信号に応じて右又は
左回転し、上記レンズ６９と固設ミラー６６．６７．６
８を選択された倍率に対応する位置に配置する。

次にこの変倍位置へレンズ及びミラーを配置する制御方
法について述べる。

この制御はレンズ取付板７０の上部に取付けられている
カム板９１、及び該取付板７０の移動方向に沿って配順
設置されたマイクロスイッチ９２．９３．９４．９５に
より制御信号が形成され、上記変倍モーター８７の回転
を制御する。

変倍率が、１：１，１：０．８６５゜１：０．８１６，
１：０．７０７である場合のマイクロスイッチは夫々９
２，９３，９４，９５である。

例えば新たに変倍率を１：０．８１６に設定したときは
、変倍率１：１の位置からレンズ６９を上記の新たに設
定した変倍率位置にもたらす場合と、変倍率１：０．７
０７の位置から上記の新たに設定した位置にもたらす場
合とでは、変倍モーターの回転や移動手段のイナーシャ
などが原因し、上記レンズ６９の静止する位置が若干具
なる場合がある。

この様なときは原稿の走査速度が設定倍率に対応したも
のであるのに対し、レンズ６９が設定外の位置なので、
結果として得る画像が縦倍率と横倍率が異なり、見苦し
い画像となることがある。

そのため上記の新たに設定された変倍率で複写を行なう
に際しては、レンズが当初どの位置にあっても一度１：
１に対応するマイクロスイッチ９２の位置までレンズ６
９を移動させ、そこから設定変倍率である１：０．８１
６の位置に対応するマイクロスイッチ９４の位置に移動
する。

他の変倍複写の場合にも同様に行なうことにより、レン
ズ６９の場合にも同様に行なうことにより、レンズ６９
を正確に設定位置に静止することが可能となる。

なお上記レンズの設定位置への静止方法に関しては本件
出願人による特願昭５１−３１８６０号で詳説している
。

ところで、上記の様に変倍複写時のレンズ６９の静止に
おいて常に同一方向からの移動時のみ静止させると、レ
ンズ６９の位置設定に時間が費ることも考えられる。

この様な場合には上記回転軸７４の回転を敏速に停止す
るため、設定倍率のマイクロスイッチを作動すると同時
に働くブレーキ用クラッチを、上記回転軸７４に設けて
も良い。

上述したような可変倍複写機に於いて、本発明では、倍
率変更の前後に於いても、一旦調節設定された適正画像
濃度を保つ為に、感光部材へ照射される原稿像の光量を
、複写倍率によらず一定に保つものである。

そこで最後に本発明の変倍光学系における感光部材への
露光量制御手段についてその実施例を説明する。

第８図は上記レンズ６９及びその近傍の制御手段を示す
斜視図である。

図において９６はレンズ６９内の絞りを作動するリング
部材で、該リング部材９６の一部には図の様なギヤ９７
が設けである。

リング部材９６が回転すると、レンズ６９内の絞りが作
動し、該レンズ６９の通過光量を制御し、スクリーン２
００への露光量を調整する。

上記リング部材９６は該リング部材９６のギヤ９７と噛
合する案内ギア９８により回転せしめられる。

そして口位置より変倍のためレンズ取付板７０を移動す
ると、レンズ６９の移動に伴ない上記ギヤ９７が案内ギ
ヤ９８の歯形に従って回転し、絞りを開閉する。

次に上記レンズ６９の絞りにより通常複写時の画像濃度
調整を行なう場合を説明する。

図の様に案内ギヤ９８は回転軸９９に軸支されており、
該回転軸９９はその一端をレンズ取付は部材７０に摺動
可能な状態に取り付けられ、一方他端は図示しない支持
部材に摺動はしないが回転可能な状態に支持されている
。

また上記回転軸９９にはプーリ１００が軸支されており
、更に該プーリ１００にはワイヤ１０１が掛設されてい
る。

このワイヤ１０１は複写ボタン等を配設した操作ボード
（図示せず）の、複写濃度調整ダイヤルに連動して作動
する。

この場合の作動例を述べると通常複写時に画像濃度調整
を行なうときは、上記調整ダイヤルを回転することでワ
イヤ１０１が作動し、プーリ１００を回転する。

そしてこの回転により案内ギヤ９８が回転し、該ギヤ９
８と噛合するギヤ９７を有するリング部材９６が回転す
る。

これによりレンズ６９の絞り、が作動し、画像濃度が調
整される。

そして適正濃度を得た時点で変倍複写を行なうと仮定す
る。

操作ボードの変倍率指定ボタン（図示せず）を押すと、
上記取り付は部材７０が移動され、レンズ６９を移動す
んこのとき適正濃度を得ることのできる回転位置に設定
されている案内ギヤ９８は作動しないため、リング部材
９６側のみが該ギヤ９８．の歯形に従って回転する。

そしてその結果、変倍複写時においても適正な画像濃度
を設定することができる。

なおレンズ６９の移動時における案内ギヤ９８の固定は
、案内ギヤ９８の回転駆動に要する力よりも、リング部
材９６の回転駆動に要する力を小さく設定しておけば良
い。

従ってレンズ６９の移動時、リング部材９６からギヤ９
８に機械的な作用が及ぶが、これによってはギヤ９８は
回転せず、逆に固定位置で回転停止したギヤ９８によっ
てリング部材９６が回転せしめられることになる。

その他の設定方法としては、倍率の変更に際して、該変
倍率設定ボタンの作動と同時に、濃度調整用のダイヤル
や上記ワイヤ１０１をロックしても良い。

上記設定方法としてクラッチ部材を用いることも可能で
、この場合を第９図に従って説明する。

図において１０２は濃度調整用のダイヤル、１０３は該
ダイヤル１０２の回転軸、１０４は回転軸１０３の支持
部材で、該支持部材１０４の下部には軸１０５が取付け
てあり、更に該軸１０５は支持板１０６に摺動可能に軸
支されており、ばね１０７と係止部材１０８により常時
実線位置にある。

そして上記軸１０５の一端はクラッチ１０９に連続し、
実線位置では該クラッチ１０９により上記プーリ１００
ヘダイヤル１０２の回転を伝えず、同時に上記回転軸９
９をロックする。

ここで画像濃度調整を行なう場合は上記ダイヤル１０２
を回転させる訳だが、このとき矢印入方向にダイヤル１
０２を押した状態で濃度調整操作をする。

この様に軸１０５がばね１０７に抗して押し下げられる
と、該軸１０５がクラッチ１０９を作動し、ダイヤル１
０２の回転をクラッチ１０９を介してプーリ１００に伝
達し、これにより案内ギヤ９８を回転し、レンズ６９の
絞りを作動する。

画像濃度が適正なものになったときは、ダイヤル１０２
がら指を放せば、実線で示す始動位置にダイヤル１０２
及び軸１０５は復帰され、案内ギヤ９８はロックされる
。

これにより変倍複写を行なうためにレンズ６９を移動し
ても、案内ギヤ９８は回転せず、絞り作動用のリング部
材９６のみを所定量作動することができる。

なお図中、実線矢印は回転量の伝達を示す。

第１０歯は光量制御手段の他の実施例を示す斜視図を示
す。

図はレンズ６９の取付板を省いである。

図において１１０は上記レンズ６９の絞りに連動するリ
ング部材で、該リング１１０にはピン１１１が固設され
ている。

また上記レンズ６９の゛外側にはカム管１１２が摺動リ
ング１１３，１１４を介してししズ６９に取付けである
。

そして上記カム管１１２にはピン１１１の係合するカム
溝１１５が設けてあり、該溝１１５とピン１１１との関
係により絞りを制御する。

なお上記カム管１１２の端部にはワイヤ１１６が掛設さ
れており、該ワイヤを濃度調整ダイヤル（図示せず）の
回転により作動し、上記カム管１１２を回動する０上記
構成を有する制御手段は、レンズ６９が静止していると
き、上記カム管１１２を回動すると、カム溝１１５に係
合したピン１１１が作動し、レンズ６９の絞りを開閉す
る。

これにより通常複写時に於ける画像濃度の調節が行われ
る。

一方、上記カム管１１２が固定状態においてレンズ６９
を倍率変更のために移動すると、上記カム溝１１５に沿
ってピン１１１が作動する。

これにより変倍複写時における適正絞り（つまり適正画
像濃度が得られる絞り値）の自動設定が行われる。

以上の様に本発明によれば、適正な画像濃度が設定され
ているとき、変倍複写を行なっても引続き適正な濃度で
複写画像を得ることができる０

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の変倍光学装置を有した複写機・の構成
説明図、第２図はミラーの駆動系を示す斜視図、第３図
は第１、第２ミラーの支持状態を示す側面図、第４図は
変倍複写用のミラー駆動機構を示す斜視図、第５図はカ
ム部を示す斜視図、第６図は焦点距離変更ユニットを示
す斜視図、第７図は固定ミラーの駆動機構を示す斜視図
、第８図は自動絞り機構を示す斜視図、第９図は画像濃
度絞り部を示す説明図、第１０図は他の自動絞り機構を
示す斜視図である。 図において、１・・・・・・複写機、Ａ・・・・・・変
倍光学装置、Ｂ・・・・・・潜像形成部、Ｃ・・・・・
・顕画像形成部、６５・・・・・・倍率変更ユニット、
６６．６７．６８・・・・・・固定ミラー、６９・・・
・・・レンズ、７０・・・・・・レンズ取付板、７１・
・・・・・レール、７４・・・・・・回転軸、７８・・
・・・・固定ミラー支持体、９６・・・・・・リング部
材、９７・・・・・・ギヤ、９８・・・・・・案内ギヤ
、９９・・・・・・回転軸、１００・・・・・・プーリ
、１０１・・・・・・ワイヤ、１０２・・・・・・濃度
調整用のダイヤル、１０３・・・・・・回転軸、１０５
・・・・・・軸、１０６・・・・・・支持板、１０７・
・・・・・ばね、１０８・・・・・・係止部材、１０９
・・・・・・クラッチ、１１０・・・・・・リング部材
、１１１・・・・・・ピン、１１２・・・・・・カム管
、１１３，１１４・・・・・・摺動リング、１１５・・
・・・・カム溝、１１６・・・・・・ワイヤ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 原稿の像を感光部材に結像するレンズであって、絞
   りと、回転することによってこの絞りを作動する絞り作
   動部材とを有するレンズと、上記原稿像の倍率を変更す
   る為に、レンズを所定の経路に沿って選択された倍率に
   対応する位置に移動させるレンズ移動手段と、 感光部材への原稿像露光量を調節して画像濃度を調節す
   る為の濃度調節操作部材と、 この操作部材に加えられた操作力の伝達を受けて固定位
   置で回転する動力伝達部材であって、前記絞り作動部材
   に機械的に連結され、上記回転によってこの絞り作動部
   材を回転させる動力伝達部材と、 レンズ移動時、絞り作動部材からの作用により上記動力
   伝達部材が回転しないようにこの動力伝達部材の回転を
   阻止する手段と、 を備え、 レンズ移動時に、上記動力伝達部材を固定位置で回転阻
   止してこの動力伝達部材に機械的に連結された上記絞り
   作動部材を回転させ、前記操作部材によって設定された
   絞りを補正する変倍光学装置。