JPS6039859Y2 - 変倍複写装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は結像倍率変換可能な光学装置を備えた変倍複写
装置に関するものである。

複写装置においては原稿に対する光照射位置と原稿の像
を感光体に形成する露光位置とは固定されており、又原
稿の照射光を感光体に導く光学装置は複写装置を小形化
する趣旨からレンズとミラーを用い、複数回反射される
ような複雑な光路を有している。

光路が複雑になる程倍率変換装置が複雑になる。

本考案は複雑な光路を有する光学装置において倍率変換
を容易にできる簡単な構造の光学装置を備えた倍率変換
可能な複写装置を提供することを目的としている。

本考案の原理及び実施例を図面に基いて説明する。

第１図において被写体例えば原稿面１が焦点距離ｆなる
レンズＡにより結像面例えば感光体１′に結像されると
き、等倍複写においてはａ＝ｂ＝２ｆとなる。

この場合ａは被写体１とレンズＡとの間の距離、ｂはレ
ンズＡと結像画′との間の距離であり、 １＋１＝土 ｂｆ である。

上記の等倍結像の位置関係を基準として倍率変換時の位
置の変化を考える。

レンズＡを一点鎖線で示す位置迄Δａだけ移動し、その
ときのレンズから結像面１″までの距離をｉ十△ｂとす
ると１ １−１ 万＋△ａ＋ｉ＋△ｂｆ ｉ十△ｂ 倍率 ｍ＝２ｆ＋６゜ Δａ＝（土−１） ｆ Δｂ＝（ｍ−１）ｆ 等倍の像面位置から像面１″までの変位量ΔＬはΔＬ＝
Δａ＋Δｂ＝ （ｍ＋Ｌ−２）ｆ となる。

ここでΔａ、Δｂ、ΔＬはそれぞれａ。ｂ、 Ｌの増加
量を表わす。

スリット露光装置においては主光線がレンズの光軸と一
致しない光線を用いる場合が多い。

すなわち光軸に対しある角度θたけ傾いた斜光線を使う
ことが多い。

斜光線を用いたときの被写体とレンズと結像面の間の距
離Δａ、△ｂ、△Ｌに相当する距離をΔａ′、△ｂ′、
△Ｌ′とすると △ａ’＝△ａ／ＣＯ８θｏ＝（±−１）ｆ／ＣＯ３θ。

△ｂ’＝△ｂ／ｃｏｓθｏ： （ｍ−１）ｆ／ｃｏｓθ
０△Ｌ′＝△、［、／ＣＯ３θｏ＝（ｍ＋±−２）ｆ／
ＣＯ８θ。

となり各部の移動方向は第２図に示すように光軸に対し
角度θ傾いた主光線の方向となる。

結像倍率の変換に際しては （イ）被写体位置を固定してレンズをΔａ（又は△ａ’
）移動し、かつ結像面の移動もしくは結像面とレンズの
間に配置されるミラー等の移動により被写体位置と結像
面との間の全体のパスをΔＬ（又は△Ｌ’）だけ変化さ
せる、 （ロ） レンズを固定し、被写体位置の移動又は被写体
位置とレンズとの間に配置されるミラー等を動かして被
写体とレンズとの距離を△ａ（又は△ａ’）だけ移動し
、かつ結像面の移動又は結像面とレンズとの間に配置さ
れたミラー等を動かしてレワズと結像面との間の距離を
△ｂ（又は△ｂ’）移動させる、 （ハ）結像面を固定し、レンズを動かして令ンズと結像
面との間の距離を△ｂ（又はΔｂ’）だけ移動し、被写
体位置の移動又は被写体とレンズの間に配置されたミラ
ー等の移動により被写体位置とレンズとの間の距離を変
え、被写体位置から結像面までの全体のパスをΔＬ（又
はΔＬ’）だけ変える、 の３通りの方法がある。

複写装置としては被写体位置と結像面とを位置固定する
ことが構造を簡単にするために要求される。

したがって倍率変換方法としては上記の（イ）。（ロ）
、（ハ）の方法において被写体位置、結像面を動かさず
途中に配置したミラーを動かす方法が好ましい。

倍率変換に際して各部を動かすときの移動量の関係は 光軸に沿って動かすときは ｆ・△ｂ ｆ・△ａ Δａ＝−又は△”” ｘａ＋ｆ △ｂ＋ｆ ΔＬ＝０□ｔ 又はΔＬ＝ （−ｈｂ）”△ａ＋ｆ
△ｂ十ｆ 光軸に対し傾斜した主光線に沿って動かすときは、
ｆ・△ｂ’ ｆ・△ａ′△３＝ ｘｂ’
＋ｆ 又は△ｂ’ ＝ ｌｓａ・やｆΔＬ′＝０羊Ｌ
又は△Ｌ′＝兵虫Ｚ △ａ十ｆ △ｂ’＋ｆ となる。

したがって光学装置の各部を上記の関係を満すように動
かせば倍率変換が自由に且つ確実にてき、しかも結像面
には鮮明な像が得られる。

複写装置においては等倍複写の場合には複写紙のセット
をその進行方向−側端基準とすることにより、大きさの
異る原稿のセットを原稿走査方向側端基準位置に合わせ
て複写することができる。

しかるに、変倍複写を行う場合には、原稿に対する像は
、レンズ中心を対称軸として大きさか変わるので、原稿
のセットを側端基準とした場合には、複写紙のセット位
置を倍率によって変えなければならない。

原稿のセットをレンズ中心基準と腰複写紙のセット位置
をもレンズ中心基準とすることにより、倍率ことの複写
紙セット位置の変化はなくなるが、原稿のセットが非常
にわずられしくなるという欠点を持つ。

故に、原稿セットが側端基準であり、倍率の変換にかか
わらず、複写紙のセット位置が変化しない方式をとる方
が望ましい。

またこのようにすると、転写紙の１側端も転写紙のサイ
ズにかかわらず、一定位置となるので感光体から転写紙
を分離するのに転写紙の１側端を利用する分離方式が選
べる等分離方式選択の自由度が高くなる。

この要求を満たすためには倍率変換に際しては結像面に
対する光軸又は主光線の位置を偏位させる必要がある。

すなわち倍率変換に際してレンズ等の各部を光軸又は主
光線の方向に移動すると共に光軸又は主光線の方向と交
叉する方向に移動する必要がある。

第１図又は第２図の光学系を上から見た図である第３図
において、レンズＡを光軸Ｘの方向にΔａ移動すると同
時に光軸と直交する方向Ｙにｙだけ移動する。

このとき最大複写幅をＷとすると−ｙ 蕎−＝ｍ （倍率） ２＋ｙ −ｍｗ ゆえにｙ＝１＋□・２ ｙとΔａの関係は △ａ Ｗ ｙ＝６゜＋２ｆ”２ となる。

レンズが光軸と角度θ傾いた方向へ動かされる場合には △ａ’ｃｏｓθ Ｗ ｙ：△ａ′ＣＯ３θ＋２ｆ”２ となる。

上記の原理にしたがいレンズを光軸又は主光線の方向及
びそれに交叉する方向に動かし、かつミラー等光学装置
の必要部分を適宜に動かすことにより複写倍率の変換を
可能にし、しかも原稿セットを側端基準として操作性を
向上させ、かつ複写紙のセットをも側端基準として、感
光体からの転写紙分離方式選択の自由度を高くした本考
案に係る倍率変換可能な複写装置について一実施例を説
明する。

尚等倍複写における原稿の照明分布又は結像面近傍の絞
りがＹ方向に均一でない場合には上記のように原稿セッ
トをレンズの中心ではなく片側の基準位置に合せるよう
にした片側基準の倍率変換を行なうと、結像面の光量バ
ランスがくずれ、許容値を越える露光むらを発生する可
能性があるので光量補正についても対応策を講じる必要
がある。

第４図において第１原稿設置ステーシヨン１に原稿支持
装置としてコンタクトガラス２が機枠３に固定保持され
ており、ブック原稿が載置できるようにしである。

第２原稿設置ステーシヨン４には原稿載台５と原稿支持
装置としての原稿送りローラ対６及び第２コンタクトガ
ラス２７が設けられている。

原稿に光を投射し感光体例えば感光ドラム７に像を形成
する光学装置８は、光源９と光源からの光を原稿に対し
スリット照射を形成するように反射する反射装置１０と
よりなる原稿照射装置と、原稿における反射光をレンズ
１１に導く第１ミラー１２及び第２ミラー１３と、スル
ーレンズ１１を透過した光を感光ドラム７の露光位置１
４に導く第３ミラー１５及び第４ミラー１６とを有する
。

感光ドラム７は普通に使われている手段によりチャージ
ャー１７により帯電され、露光位置１４における露光に
より静電潜像が形成され、現像装置１８により現像され
転写位置１９において複写紙に転写され、除電装置２０
により除電され、クリーニング装置２１によりクリーニ
ングされて以下同じ作業がくり返される。

容器２２から供給される複写紙は感光ドラム７の転写位
置１９において転写され、送り装置２３により定着装置
２４へと送られる。

定着装置２４で定着された複写紙は送り出しローラ２５
によりコヒートレー２６に送り出される。

光学装置の光源９と反射装置１０と第１ミラー１２とは
共通の架台上に支持され、第１原稿設置ステーシヨン１
の照射待機位置（第４図中実線で示す位置）Ｐと第１原
稿設置ステーシヨン１の照射終了位置Ｑ（図中一点鎖線
で示す位置）との間を一体として往復動され原稿走査す
る。

そのとき第２ミラー１３は第１ミラー１２と同一方向に
適当する速度例えば第１ミラー１２の１／２の速度で第
１ミラー１２と同期して往復動する。

これにより第１ミラー１２からレンズ１１までの光路長
が一定に保たれる。

光源９及び反射装置１０と第１ミラー１２とは第２原稿
設置ステーシヨン４における照射の際には第４図に二点
鎖線で示す位置Ｒまて移動する。

このとき第２ミラー１３も位置Ｒ′に移動する。

第１原稿ステーシヨン１におけるブック原稿の走査に際
しては、光源９、反射装置１０、第１ミラー１２、第２
ミラー１３が往復動され原稿が固定されているが、第２
原稿設置ステーシヨン４におけるシート原稿の走査に際
しては光源９等は位置Ｒ及びＲ′に固定され原稿が送り
ローラ対６により走査移動される。

原稿送りローラ対６により送り出された原稿は、Ｒ位置
における光源９からの光照射を受ける第２コンタクトガ
ラス２７上を通過する間に光照射を受は排出ローラ対２
８によりコンタクトガラス２上に排出される。

コンタクトガラス２上又は第２コンタクトガラス２７上
の原稿に投射された反射光は光学装置８により感光ドラ
ム７の上に照射し、潜像を形成する。

感光ドラム７の露光位置は、装置をできるだけコンパク
トにし無駄なスペースをなくすために、図のように光学
装置８の主光線８ａと、感光ドラム７の露光位置と中心
を結ぶ線とを一致させず角度θだけ傾けることもできる
。

この場合は感光ドラム７上における像の歪を回避するた
めにレンズ１１の光軸１１ａを光学装置８の入射光路の
主光線の方向８ｂと角度θだけ傾けるのが好ましい。

第２コンタクトガラス２７は定置光源による照射のため
加熱されるのでブロワ−２９により冷却する。

複写倍率は普通は原稿に対しｌ：１であるが縮少を必要
とする場合はレンズ及び第３ミラー１５及び第４ミラー
１６の位置を変えレンズ１１と原稿との間の光路長とレ
ンズ１１と感光ドラム７の露光位置１４との間の光路長
との割合を変える。

尚縮少を必要とするのは通常はシート原稿の場合であり
、ブック原稿については複写されたものがシート原稿と
して利用できるので、シート原稿について倍率変換が可
能な構造とすればたりる。

第５図及び第６図において、レンズＩＮ［ルンズブラケ
ット３０に取付けられたレンズ台３１に固着される。

第ルンズブラケット３０は第２レンズブラケツト３２に
取付けられたガイドロッド３３によりレンズの光軸１１
ａに直交する方向に移動可能にされている。

第２レンズブラケツト３２は機枠固定されるＸ方向ガイ
ドロッド３５により主光線８ａに平行に摺動案内され、
かつガイド３４上を転勤するコロ３６により第２レンズ
ブラケツト３２の転倒が防止されている。

レンズ１１を担持する第ルンズブラケット３０は第２レ
ンズブラケツト３２と共に主光線８ｂと平行な方向に移
動すると同時に、第１レンズブラケツト３０は単独で光
軸１１ａに直交する方向に移動できる。

第２レンズブラケツト３２は機枠３に回動自在に支持さ
れる送りねじ３７に螺合するナツト３８を保持し、送り
ねじ３７の回転によりナツト３８と共に送りねじ３７の
軸方向に移動される。

ナツト３８は送りねじ３７の撓みや心のずれを考慮し半
径方向に自由に移動できるが軸方向には移動できないよ
うに第２レンズブラケツト３２に保持されミ送りの精度
が保たれている。

送りねじ３７にはベルト車３９が取付けられ、該ベルト
車３９は駆動モータ４０に取付けられたベルト車４１と
ベルト４２により伝動連結されている。

駆動モータ４０の作動により送りねじ３７が正逆転され
ると第２レンズブラケツト３２が正逆移動する。

送りねじ３７がレンズの移動のため駆動装置として作用
する。

第３ミラー１５及び第４ミラー１６を取付けたミラーブ
ラケット４３は機枠３に固定されたミラーガイドロッド
４４によりレンズ１１の移動方向とある角度類いた方向
へ摺動案内され、機枠３に形成されたミラーガイド４５
上を転勤するコロ４６によりミラーブラケット４３の傾
倒が防止されている。

ミラーブラケット４３の移動方向はミラーが移動しても
感光ドラム７への入射位置が変化しないように設定し、
最も標準的にはレンズ１１を通る光の主光線８ｂと感光
ドラム７への投射主光線８ａのなす角の２等分線と平行
な方向に設定する。

倍率変換に際しては原理において説明したようにレンズ
１１の移動量とミラー３１．３２の移動量との間には一
定の関係が保たれなければならない。

この関係を本例ではカム装置４７が保持する。

レンズ１１の移動量がカム装置４７により回転角度に変
換され、回転角度に応じてミラー３１．３２の移動量が
定まる。

カム装置４７は機枠３に支軸４８により回転支持される
カム板４９と第２レンズブラケツト３２に取付けられた
主動コロ５０とミラーブラケット４３に取付けられた従
動コロ５１とよりなる。

主動コロ５０はカム板４９の第１カム面４９ａに当接し
、従動コロ５１はカム板４９の第２カム面４９ｂに当接
している。

カム面は溝カムとすることもできる。

第１カム面４９ａは例えば直線状に形成し、レンズ１１
すなわち第２レンズブラケツト３２の移動にしたがって
カム板４９がレンズの移動量に比例して回転し回転角度
として把握するようにする。

この形に限定することなく必要に応じて第１カム面４９
ａの形状を定めることができる。

カム板４９の回転角度にしたがい従動コロ５１が第２カ
ム面４９ｂに沿ってミラーガイドロッド４４の軸方向に
移動する。

すなわちミラーブラケット４３とミラー１５，１６がミ
ラーガイドロッド４４に沿って従動コロ５１と共に移動
する。

第１カム面４９ａ及び第２カム面４９ｂの形状の選定に
よりレンズ１１の移動とミラー１５．１６の移動との関
係が予め設定した関係に保持されることができる。

ミラーブラケット４３がカム板４９の動きに確実に追従
するようにばね５２により従動コロ５１が第２カム面４
９ｂに押圧される。

ミラーブラケット４３に取りつけられた従動コロ５１と
ばね５２とミラーガイドロッド４４によりミラー移動装
置が形成される。

ばね５２は図に示す位置に限定されず従動コロ５１と第
２カム面４９ａとの間が圧接保持されるようになればど
こに配置してもよい。

レンズ１１は主光線８ｂの方向に移動すると同時に光軸
と直交する方向に移動することができるように、レンズ
１１を担持する第ルンズブラケット３０は第２レンズブ
ラケツト３２に対し移動可能にガイドロッド３３により
支持されている。

第ルンズブラケット３０は傾倒しないように第２レンズ
ブラケツト３２に固定されたガイド５３を挾持するよう
に配置されたガイドコロ５４と加圧コロ５５とを有する
。

上記の原理に示すようにレンズ１１を主光線８ｂの方向
の移動量に対し所定の関係で光軸に直交する方向に移動
させるためにレンズガイドカム装置５６を設ける。

カム装置５６は機枠３に固定されるカム板５７と第ルン
ズブラケット３０に取付けたカムフォロワーコロ５８と
を有する。

カム板５７にはレンズのＸ方向とＹ方向移動量の関係式
にしたがった形状のカム溝５９が形成されている。

第ルンズブラケット３０すなわちレンズ１１が主光線の
方向Ｘに移動すると、その移動にしたがってカムフォロ
ワーコロ５８がカム溝５９により光軸に直交する方向Ｙ
に移動し、それにより第ルンズブラケット３０すなわち
レンズ１１がＹ方向に移動する。

この構造によりレンズ１１がＸ方向に移動するとその移
動に従って自動的にレンズ１１はＹ方向に移動し、更に
第３ミラー１５及び第４ミラー１６も所定の関係で移動
する。

変換すべき複写倍率を予め選定しておくと、その倍率に
応じた位置にレンズ、ミラーを自動的に停止させること
もできる。

すなわち第２レンズブラケツト３２にスイッチ作動部材
６０を取付け、レンズが予め選定された倍率に相当する
位置に達したとき作動部材６０が作用するようにスイッ
チ例えばマイクロスイッチ６１を機枠３に取付ける。

２種類以上の倍率変換をする場合には２個以上のスイッ
チ６１を設ける。

複写装置の制御板に設けた釦等により倍率を指示すると
その倍率に相当するスイッチ６１を作動部材６０が作動
したときに駆動モータ４０が停止しレンズが位置決めさ
れる。

複写倍率を２種以上にするときはスイッチ作動部材６０
がスイッチ６１を通り越して移動し、スイッチ６１に作
動する方向が一方向からに限定されない。

スイッチ作動部材６０がスイッチ６１を図の右側から移
動して作動する場合と左側から移動して作動する場合と
では位置のずれを生ずる可能性がある。

これを避けるため第７図に示すようにスイッチ作動部材
６０としてン６２により回動自在に支持され、固定ピン
６３に係合する長穴６４を有する作動片６５を用いる。

作動片６５は長穴６４により回転角度が限定される。

作動片６５が長穴６４に回転角度が限定される位置が丁
度スイッチ６１の接点を作動する位置に設定すれは右側
から接点に近すいたときは実線に示す位置でスイッチ６
１の接点を作動し、左側から近すいたときは鎖線で示す
位置でスイッチ６１の接点を作動する。

作動片の位置は変っているが何れの場合も作動片を支持
するピン６２の位置は一定である。

すなわち第２レンズブラケツト３０は何れの方向からス
イッチ６１に近すいても常に一定の位置でスイッチを作
動することができる。

レンズの位置決めは、以上述べた方法の他に、駆動モー
タにパルスモータを使用して、モータ回転量をパルス数
で規制する方法や、サーボモータとそれに関連した位置
検出装置及び指定装置を用いる方法など、適宜なものが
使用されうる。

またレンズ位置決め装置と、原稿走査速度変更位置を適
宜に選ぶことにより、無段階の変倍複写も可能である。

第５図及び第６図に示す装置により被写体位置すなわち
原稿面と結像面すなわち感光ドラムの露光位置とが固定
でありながらレンズとミラーとを動かす簡単な装置によ
り複写倍率の変換が可能になり、しかも自動的に行なう
ことができ、更に倍率変換をしながら原稿のセットは倍
率に関係なく基準位置に端縁を合すだけで位置決めがで
きるので操作が楽になった。

本装置によりブック原稿を普通に複写でき、更に光源と
反射装置及び第１．第２ミラーを走査ストロークを越え
て第２原稿設置ステーシヨンまで走査往復動と同じ駆動
装置により移動できるようにし、その位置で固定保持で
きる構造にすれば、同一光学装置に２種類の位置での原
稿照射による切換複写が可能である。

この切換複写可能によりブック原稿とシート原稿の複写
位置を別にすることができ、シート原稿は送りローラ対
により送りながら複写できるので複写長さが限定される
ことがなくかなく非常に長いシート原稿の複写も可能に
なった。

原稿の複写倍率の変換に際しては倍率に応じて原稿走査
速度すなわち原稿送り速度又は照射装置移動速度が自動
的に変えられるようにする必要がある。

これは感光ドラムが定速度で回転するからである。

当然原稿速度を一定にし、感光ドラムの速度を変えるよ
うにしてもよい。

感光ドラｌ、の速度を倍率に応じて変えることができる
ようにすると、原稿走査速度を一定に保持した状態でフ
ック原稿による第１原稿設置ステーシヨンの複写もシー
ト原稿による第２原稿設置ステーシヨンの複写も共に複
写倍率を変えることが可能になる。

図には一定の大きさの複写紙を給紙する例が示されてい
るが当然ロール紙による給紙も可能である。

本考案により構造が簡単で操作の楽な倍率変換可能な複
写装置が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図は倍率変換の際の被写体位置とレンズと
結像面との関係を示す原理図にして第１図は主光線が光
軸と一致する場合、第２図は主光線が光軸に対し傾斜し
ている場合の図、第３図は第１図又は第２図の平面図、
第４図は本考案に係る光学装置を用いた複写装置の断面
説明図、第５図はレンズとミラーを移動する倍率変換装
置の部分断面図、第６図は倍率変換装置の平面図、第７
図はスイッチ作動部材の説明図である。 ２．２７・・・・・・原稿支持装置（コンタクトガラス
）、６・・・・・・原稿送りローラ対、７・・・・・・
感光ドラム、９・・・・・・光源、１０・・・・・・反
射装置、１１・・・・・・レンズ、１５・・・・・・第
３ミラー、１６・・・・・・第４ミラー、３０・・・・
・・第２レンズブラケツト、３２・・・・・・第２レン
ズブラケツト、３７・・・・・・送りねじ、３８・・・
・・・ナツト、４０・・・・・・駆動モータ、４７・・
・・・・カム装置、４９・・・・・・カム板、５０・・
・・・・主動コロ、５１・・・・・・従動コロ、５６・
・・・・・レンズガイドカム装置、５７・・・・・・カ
ム板、５８−−−−・−カムフォロワーコロ、６０・・
・・・・スイッチ作動部材、６１・・・・・・マイクロ
スイッチ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 原稿支持装置と、原稿照射装置と、原稿の像を形成する
   感光体と、原稿の像を感光体上に結ぶレンズと、レンズ
   よりの出射光を感光体上へ反射するミラーとを有する複
   写装置において、レンズを主光線の方向へ移動する駆動
   装置と、レンズの主光線方向への直線移動に追随して旋
   回されレンズの移動量に対応して回転角が定まるカム装
   置と、該カム装置の旋回動に追随してミラーを直線応復
   動するミラー移動装置と、所要倍率に対応するレンズの
   移動量に達したとき駆動装置を停止する装置と、複写倍
   率に応じて原稿走査速度と感光体速度のうちの少なくと
   も１つの速度を変化させる装置とを設け、前記カム装置
   がレンズと実質的に一体のレンズブラケットの一部に当
   接してレンズの移動量に従って回転角度を決定する第１
   カム面とその回転角度に従ってミラー移動装置の移動量
   を決定する第２カム面を有することを特徴とする変倍複
   写装置。