JPS6059336A - 複写機の倍率変更装置 - 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】 本発明は拶専横の走査光学系における倍率変更装置に関
するものである。

従来技術 従来・走査光学系ン有する便専横では、プラテンガラス
上に載置し１こ原稿ン、光源ランプからりスリット状の
光で照射しながら、前記原稿と光源ランプとＺ相対的に
移動させて走査し、その反射光ン逐次ミラーとレンズか
ら成る光学系により感光体上に導き、該感光本面上に結
像させている。

この場合、原稿の像ン感光体■上に績ばせるＬめに、原
稿からレンズまでの距離と、レンズから感光体面までの
距離と、従ってま１こ原稿から感光体面までの全党路長
とは、レンズの焦点距離および復写倍率によって定まる
それぞれ一定の長さに厳密に維持さ、ｌｔなければなら
ない。従って、焦点距離可変のズームレンズ’ａ”Ｉｆ
用下る場合は別として、これより安価な固定焦点レンズ
を使用し℃拡大・縮小等の倍率変更を行なう場合には、
ミラーとレンズの両方を移動させて、全光路長、原稿−
レンズ間距離およびレンズ−感光体間距離ン倍率に応じ
た適正な値に変えてい定。

しかしレンズは質量が大きいので、その円滑な移動なら
びに位置精度の確保には特別な考慮が必要であった。例
えば位置精度ン上げるためにボールねじ等の高精度ねじ
ン使用丁れば高価になるし−ワイヤーによる駆動方式ビ
採用下る場合でも・精度乞出丁ために旨い張力が必要と
なｒ」、′ｆ、た摩擦７減らＴために多くのボールベア
リング炉必要で、やはりコストが高くなった。

′ｌｆた質量が大さいため移動時間Ｔなわち倍率変更に
要する時間が長くなり、こｎン短縮するには大きなモー
ターが必要であつＫ。

発明の目的 本発明は、上記したような従来装置にかん刀・み・固定
焦点レンズの位置は固定したままで、質Ｎｙ％小さく制
御しや丁いミラーだけ馨制御し又倍率２変えることρ５
でき、このため倍率変更に要する時間の短縮化、位置精
度出しの簡素化ならびに機構の簡素化が図ら２ｔ・かつ
無段階で倍率変更が可能な装Ｗ”ｘ提供することＺ目的
と下る〇発明の構成 上記の目的を達成するため、本発明においては１固定焦
点レンズリ位置を固定し、この固定焦点レンズの前方と
後方に配置されにミラーをそ肚ぞ扛移動部材上に装架し
て、これらのミラー炉移動することによって光学系の光
路長およびこの光路長内におけるレンズの相対位置刀Ｓ
変るようにする。

さらに前記両移動部材間には、一方の移動部材かけ乞駆
動下ることにより他方の移動部材ρＳこれに応動するよ
うに連動機構が設けら几ている。

そして前記連動機構は、前記一方の移動部材に応する他
方の移動部材の移動量を倍率に応じた適正量に調整する
カム機構？備えており、このカム機構により、例えば前
記一方の移動部材がレンズれる。ｆは固定焦点レンズの
焦点距離である。

実施例 以下添付図面により本発明の一実施例を説明下る。

固定焦点レンズによって等倍率、縮小もしくは拡大し１
こ複写を行なうために必要な、原稿−９２１問およびレ
ノズー感元体間の距離の関係は・次式（１）　（２）に
示すレノズリ基本式から直ちにめられる。

ｍ−一　・・・・・・・・・（２） １こだし、α：原原稿レンズ間距離 ｈ：レンズー感光体間距離 ｆ：レンズの焦点距離 ｍ°倍率 第１図はこの関係乞図示したものである。Ａは原稿、Ｌ
はレンズ１Ｂは感光体ン示す０第１図に示ずように、等
倍時には原禍−レンズ間距離ａとレンズ−感″ｌｆ′、
木間距離ｈ・と−は等しく・（・１′れも２ｆである。

縮小時には、レンズＬの位置乞固定すると、原稿Ａはレ
ンズＬから遠ざかり、感光体ＢはレンズＬに近ずかなけ
ればならない０例えば倍率が０．７０７の時には・原稿
Ａの位置は等倍時の位置よりｏ、４［４，ｆだけレンズ
Ｌと反対側に移動し、感光体Ｂの位置は等倍時の位置よ
り０．２９３ｆだけレンズ寄りに移動し、原稿から感光
体までの全光路長も等倍時よりｏ、ｔｚｔｆだけ長くな
る。

拡大時には、第１図に１．４１４倍の場８０例で示すよ
うに、縮小時とは逆に、原稿がレンズに近ずさ、感光体
がレンズから遠ざからなければＴｘらない。しかしこの
場合にも全光路長は等倍時より長くなる。

一般的に表現すれば、第１図の一番下にｍ倍として示さ
れているように、原稿に等倍時Ｑ）位置を（１−ｍ　） 基準にして□ｆだけ移動し、感光体は同じく等倍時の位
置ヶ基準にして（１−ｍ）ｆだけ移動部れば、レンズＬ
の位置は固定でｍ倍の原稿像２感光木上に結ばせること
ができる。ただし等倍時の位置から左方への移動を正、
右方へＣＩ）移動ン負とする。

本実施例においては、上記したような原稿および感光体
の移動と同じ効果を、第２図に示すような光学系で実現
している。

Ｔなわち、第２図においては、原稿Ａからの元は第１ミ
ラー２、第２ミラー４および第３−１ミラー５乞経て、
レンズＬに入り、レンズＬ”％出た光はさらに第４ミラ
ー８、第５ミラー９および第６ミラー（Ｏ乞経てｌｌσ
光木Ｂに入射する。第２ミラー４と第３ミラー５は、第
１ミラー２から来た光を１８０度方回転換させてレンズ
Ｌへ向ける役割を果丁が、こ几らのミラー４．５は１つ
の移動部制上に１体に装架されてとり、この移動部材の
移動によって光軸方向に平行移動し、例えば第２図に４
．　’　、５　’で示Ｔ点線位置に移動できる。ミラー
４１５がこの点綴位置に移動すると、原稿Ａからレンズ
Ｌまでの光路の長さは、光路４′−ｐ４→５−＋５’（
ただし４→５は極めて短い）の長さだけ短縮され、原ｉ
　Ａ　７）ｆそれだけレンズＬに近すいたのと全く同じ
効果が得られる。

第４ミラー８と第５ミラー９についても１司様で、例え
ばこれらのミラー８．９が点線位［ｓ（ｇ／に移動部れ
ば、感光体ＢがレンズＬから遠ざかったのと同じ効果が
得られる。

なお、上記の対をなＴ９ラー４．５または８．９の移動
量は、光路が往復している関係で、第１図に示す所要移
動量の半分でよい。Ｔなわち、倍率ｍ　ｃＩ）詩、ミラ
ー４．５乞装架した第１の移動部（１−ｍ） 材の所要移動量は□ｆとなｒ）、ミラー８、７７Ｌ ９乞装架し１こ第２の移動部材の所要移動量は（Ｌテニ
上ｆとなる。

第３図は第２図の光学系を組み込んだ倍率変更装置の全
体７示す図面である。１は原横載置台で、透明なガラス
でできており、この上に原稿７Ｊ（載置され、ランプ２
２により下方からスリット状に照射される。２は第１ミ
ラー、４は第２ミラー、５は第３ミラー、７はレンズ、
８をま第４ミラー、９は第５ミラー、１０は第６Ｓラー
、　１２は感光体ドラムで、これらは第２図に示された
ものと同じであｒ１１第１図と同じ光学系乞形成してい
る。

ランプ２２と第［ミラー２とは同一の走査部材３上に装
架されており、走査部材３が原稿載置台１に沿って移ｍ
Ｔることにより原稿面が走査される。

第２ミラー４と第３ミラー５とはともに第１の移動部材
６に固定されている。後述下るように、第１の移動部材
６は、前記走査部材３刀Ｓ原槁面を走査する時、この走
査部材３の移動速度の半分の移動速度で該走査部材３に
追随して移動し、光路長を一定に医つ。第１移動邪材６
はまた、倍率を変更下る際に、第１ミラー２およびレン
ズ７に相対的に前後に移動して、原稿−レンズ間距離７
変える’ａきンする。

第４ミラーと第５ミラーとはともに第２の移動部Ｉ’ｌ
ｌに固定されている。第２の移動部材１１は第［移動部
材６σつように走査部材３に追随する移動は行なわない
が、倍率の変更に際しては、第１移動部材６のＩＥＪさ
に応動して前後に移動し、レンズ−感ｆ体間距！４．ビ
変える働きンする。

走査部材３、第１移動部材６および第２移動部材１１に
上記のような動きｙ！′させるために、以下述べるよう
な・プーリーとケーブルとから成る機構が設けられてい
る。

第３図において、２３１　および２３２は走査用プーリ
ー、２４．．２４□および部は第１移動部材駆動用プー
リーである。なお第１移動邪材６にも自由に回転できる
フーーリ−２６が設けられている。こ匙ら木 のプーリーに１−＃の無痛の走査用グープルが次のよう
に巻舌掛けである。ケーブル１８は走査部材に固定さオ
ｔているが、こり固定点から第３図において左方に延び
たグープル部分は、先ず第１移２部材の回転自在なプー
リ−２６Ｚ て右方へ回かい、次いでブーＩＪ　−　２４　２乞時計
方回に半周して左方へ回かい、ブー１−２５乞−周した
後〜７ー１１＝２４，’５時計方回に半周し、再びプー
リー２６に戻る。そしてプーリー２６を反詩計方向に半
周した後左方へ回かい、ブー１１−２３１　およびプー
リー２３２　乞まわって、走査部制３上ｃｖ固定点へ帰
って来る〇 こりよ’）Ｋ構成でれたプーリー・ケーブル機構におい
ては、滑車の理論から明白なように・プーリー２５が固
定でオを従ってそり）まわりのケーツ”ル１８は摩擦に
よって移動できない状態のもとで、グーＩＪ−２３，、
２３２ン回転呵能にし、走査部材３乞移りようにして走
査時に必要な両部材３、６間の位置関係、ずなわち光路
長ン一定に保つための条件７！５碓保芒ｎる。

′ｆ、タプーリー乙１およびお２乞固定しておイー１（
、プーリー２５を回転させると、プーリー２４２．２４
゜まわりのグープルの線速度の半分の速度で第１移動部
材６が移動する。このようにして倍率を変更下る際に必
要な第１移動部桐６の移動炉得ら扛る〇前記フーーリー
５は第１移動部材駆動軸１６に）こノｔと一木に回転す
るよｒＪＫ固定されている。駆動＠１６には歯車２７が
設けら扛ており、この歯車はステッピングモーター１３
の出力軸に固定され１こ歯車あとかみ会っている。従っ
て倍率Ｚ変更させる場合には、ステッピングモーター１
３を作動させてグーＵ−２５乞駆動し、第１移動邪材６
が、第１図および第２図について前述した通り、等倍時
の位置から−（エニー　ｍ　）−ｆだけ移動Ｔるよ５に
制御される。

　ｍ 第１移動部材６の位＠炉上記のようにして制御される時
、これに応じて第２移動邪材１１の位置も、第１移動部
材６と一定の関係乞もって制御されるように、両移動部
材６．１１間の連動機構が設けられている。すなわち、
前記第１移動部材駆勧軸１６リブーリー羽と反対側の海
部にはプーリー２９が設けられており、他方、第２移動
部拐１１側の第２移動邪材駆動軸１７σ）端部には、輪
郭がカム乞形戊するカムフ”−リ−１５７１’　Ｗｉけ
らオｔている。そしてフ゛−リー２９とカムフ゛−リ−
１５とはケーブル２１で連結されており、該ケーブル２
１σ）両端はそれぞれプーリー２９とカムプーリー１５
とに固定されている。

第２移動部材駆動軸１７ｃ／）他端部には第２移動部材
駆動プーリー３０が設けらｔており、このプーリー３０
に一端を固定した第２移動部月駆動ケーブル１９が、プ
ーリー３１？経て第２移動部材１１に連結されている。

そして駆動ｌｌｌ１１７にはトーンヨンスプリング１４
が設けられ、まＴこ第２移動邪材にもスプリング２０が
設けらｎており、これらリスブリングによって第２移動
部材駆動軸１７は常にケーブル２１乞巻さ込む方向に付
勢され、従ってケーブル２１は常に緊張している。

第１、第２両移動部材間に上記のような浬勤機構が設け
られているので、第１移動部材６乞移動させるためにス
テッピングモータ−１３ヲ作動させると、該モーター１
３の駆動力は口詩にプーリー２９、ケープｎｒ　２］　
、カムプーリ−１５乞材駆動軸１７に伝達され、さらに
グーＩ＋　−３０および第２移動部材駆動グープル１９
ン介して第２移動部材１１に伝達さＪする。第り移動部
材駆動＋１ｉ１ｉ１１６の回転方間〃５ケーブル２１乞
緩める方向の場合にはスプリング１４および２００力に
よって第２移動邪材１１が駆動され、いずれにしても第
２移動部材１１は第１移動部ｖＵ’　６に応動して移動
する。

そしてこ（１）場合、第１移＠部材６の移＠量に対する
第２移動部材１１の移動量の関係はカムプーリ−１５の
カム形状によってきまる。前述のように第１移動部材６
の移動量工工二二）ｔに対して、第　ｍ ２移動部材Ｊ１の移動量−（１　”）−ｆＫなるように
しなけ几ばならない。こσりよ５なカム形状について以
下第４図ン参照しながら説明する。

第４図において、太い綴Ｃ妥で表わした曲線が、レンズ
の焦点距離がｆの場合のカム曲線である。

円りはプーリー５、３００円周面に相当し、これらのプ
ーリーの直径は等しいとする。０は等倍時丁なわちｒｎ
　＝　ｌに相当てるカム上の点である。カム曲腺Ｏｐは
点Ｏを境界としてそ２ｔより石側下なゎち拡大側（ｍ）
Ｉ）では円りの内側に入り、左側Ｔなわち縮小側（７７
Ｌ＜１）では円りの外側に出る。

いま、倍率【　（等倍）に設定されていた装置ン、倍率
ｍ（７ｚＬ）Ｌ）に設定しなお下場合に、カムブ−　Ｉ
Ｊ　−　１５が角度θだけ回転すると、第１移動部材６
の移動量はカム曲線Ｃ子に沿ってグープル２１が繰り出
された長さ翫すなわちｏＥ（カム曲線に沿って点Ｏカン
ら点Ｅまでの長さ）であり、第２移動邪月Ｉ］の移動量
はプーリー３０がケーブル１９を巻きヮ。。長、Ωｉ５
蝉二ゴユ１いヶるよう１、ヵ　ｍ ム曲線Ｃ５ーン定めればよい。ｍ〈１の縮小側について
も同様である。

ところでこのような曲線Ｏｆは，ｆが変化丁れば形が変
ってくる。すなわちｆが増加してｆ十△ｆになれば第４
図に点線で示す曲線ｃｆ＋△ｆとなり、ｆ−△ｆＫなれ
ば鎖線で示す曲線ａｆ−△ｆとなる。

一方、レンズには製作誤差があり、そσり焦点距離にば
らつき７１）生ずる。従ってこのばらついた焦点距離の
そノｔぞれにａわせたカム曲諜ビ備えた多数のカムプー
リー１５を製作しなければならず、極めてわずられしい
と共にコストも高くなる。

従って本実施例においては、プーリ−１５乞第５図およ
び第６図に示すように左石２つσクグーリーｇ（５片３
２．３３に分割しである。これら両部片はそれソ郡前記
ブーｌｌ−１ｔ！ＩＩＩ線Ｐのまわりに左石に回動でさ
るように、前記第２移動部材駆動１１ｉ１１１１．７と
一体σ９軸３４に軸支されている。そして各部片３２．
３３には第５図および第６図に示すように、弧状のみぞ
穴３５が互いに重なｒＪ合うように設けられており、前
記駆動ｉｐＨ１１７の拡大端部３６に植込ま扛たボルト
３７がこれらσつみそ穴７貫通し、ナツト３８乞締める
ことにより両部片３２．３３た固定さ几で、１個のカム
プーリーｉ５として機能する。

本実施例に８けるカムプーリー１５はこのように２つの
部片に分割されているので、レンズの焦点距離のばらつ
きに応じてカム形状ン変化でせて、微調整２行なうこと
炉できる。ＴなわちＮ再び第４図に戻って、レンズの焦
点距離〃）当初予定しＫｆより△ｆだけ長い場ａには左
石画部片３２，３３乞午印ｌで示すよ５に互いに寄りＳ
５よ５に点ＰＺ中心に回動させれば、Ｏｆ十△ｆにほぼ
等しくＸカム形状が得られる。レンズの焦点距離炉ｆよ
り△ｆだけ短かい場合には、両部片３２．３３’ｒ矢印
りで示すように互いに遠去かるように点Ｐｇ中心に回動
させればｃｆ−△ｆにほぼ等しいカム形状〃≦得られる
。従って焦点距離に合わせて数多くの形状のカムプーリ
ー乞用意する必要すく、レンズの焦点距離の製造上のば
らつきを簡単に調整できる０発明の効果 以上述べたように、本発明においては、走査光学系の倍
率乞変更するのに質量の大きいレンズを移動させる機構
乞必要とせず、比較的質量が小さく制御しや丁いミラー
だけ乞制御丁ればよ（ゝσりで１機構が簡素になるとと
もに・位置の精度１５回上する。

またいずｎか一方のミラー乞駆動し〜制御丁ればよいの
で駆動系、制御系が簡素になる。

さらに、倍率変更に要する時間が短縮でき、かつ無段階
の倍率変更か可能となる等多くの効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はレンズ位置固定の場合の倍率と原稿位置および
感光体位置の関係を説明するｆこめの図面、第２図は本
発明の一実施例における光学系乞示下図面、第３図は本
発明の一実施例乞示下図面、第４図はカムプーリーのカ
ム形状乞説明する図面、第５図はカムプーリーの拡大正
面図、第６図はそり蒲山Ｊ図である。 １・・・原橢載置台、２・・・第１ミラー、３・・・走
査部材１４・・・第２ミラー、５・・・第３ミラー、６
・・・第１移動部制、７・・・レンズ、８・・・第４ミ
ラー、９・・・第５ミラー・１０°・・第６ミラー、１
１・・・第２移動部材、１２・・・感光体ドラム、１３
°°゛ステツピングモーター、１４・・・トーションス
プリング　３ｕ・・・ンＪムグーリー、１６・・・男１
移動だ成駆動軸、１７・・・第２移動部材駆動軸・ｉ３
・・・走亘用ケーブル、　１９・・・ス２桜動部材駆丈
り−フ”μ／、二Ｑ・、Ｏスフ゛）１ング、２１・・・
りバーブプ、２３・・・走査用プーリー、２４，２’５
・・・第１移動部材駆動用ブーＩＪ　−　、２６・・・
プーリー、２７、ア・・・歯車、２９・・・プーリー、
３０・・・第２移動部材駆動プーリー１３１・・・プー
リー、３２、３３・・・プーリ一部片、３４・・・軸、
３５・・・みぞ穴、３６・・・拡大ｉ＠ｍ、３７・・・
ボルト、３８・・・ナンド。 代理人　弁理士　江　原　望 外２名 茅４画 地５図 子 范６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複写機σノ走査光学系における倍率変更装置において、
   固定焦点レンズの位置を固定し、該レンズの前方と後方
   に配置ｔされたミラーケそれぞユ移動部制上に装架し、
   前記移動部材の一方だけン駆動することにより他方の移
   動部材炉これに応動するよう前記両移動部材間に連動機
   構を８ノは、かつ、前記連動機構は、前記一方の移動部
   材の移動に応する他方の移動部側の移動量を倍率に応じ
   た適正型に調整するカム機構を包含することを特徴とす
   る複写機の倍率変更装置。