JPS6059340A - 複写機の走査光学系における倍率変更機構 - 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 本発明は複写機に関し、詩に複写機の固定焦点レンズン
用いた走査光学系に５ける倍率変更機構に関するもので
ある。

従来技術 原稿固定σクスリソト露光方弐俵写ａｌｌＶＣおいては
、原稿照明ランプによってスリット状に原稿面娑照射し
な′７）Ｓら、この照明ラップ乞原稿面に沿って移動さ
せて走査乞行５が、この場ａ照明ランプが移動するだけ
でなく、光学系ン形成する他のミラー類も移動して走査
運動７行う。例えば、原稿照明ランフ−と一体化した第
１ミラーが原稿に対し℃平行に移動し、第２のミラーが
第１ミラーのｌ／２の速度で１／２の距離移動すること
により、原稿レンズ間四部ノー宝にｆ呆ちつつ、原稿の
スリット像乞順次感光体ドラム上に連続的に投影する。

このような走査光学系７備えた拶ｎ機において拶ｎの倍
率Ｚ変更する場合には、前記第１ミラーと第２ミラー間
の距雛Ｚ変えろ等、走査部側相互間の位置関係乞倍率に
応じて変えることにより一元路長の変化乞調整するのが
一般的であり０しかし走査速度が速くなるにつｉｔて、
これらの走査部月に作用する慣性力が無視できなくなる
。

すなわちこのような慣性力によって走査中に走査部月の
位置関係２変えるような力〃５ｆＩＪＪ＜０従って走査
中に作用する慣性力に耐える充分な強度Ｚ持った相対位
置固定装置が必要になり、構造も複雑になる。

また倍率乞変更するために必要なレンズの移動量と走査
部材の移動量すなわち全光路長の変化量とは等しくない
ので、レンズと走査部材と乞それぞれ別個に駆動するた
め、２つのモーターおよび制御装置が必要であっ左〇 発ＩＵ−１の目的 不発１す４は、走査光学系Ｚ有する複写機における従来
の倍率変更機構が持っている上記のような欠点ビ克服し
て、倍率変更にたずでわる部材が走査によル慣性力乞受
はないようにし、かつ１つのモーターおよび制御装置で
うＣ路長とレンズ位置の制御が行えるようにした倍率変
更機構ン提供すること７目的とする。

発明の構成 上記目的！達成するため、本発明においては、従来の走
査光学系の光路中に、レンズとこのレンズの前後にそれ
ぞれ２枚ずつ配置しタミラーとから成る倍率変更用光学
系部分Ｚ挿入する。この光学系部分においては、前記レ
ンズの前方における２枚のミラー間の光軸とレンズ後方
ＶｃＢける２枚のミラー間の元軸とは互いに平行である
。

そしてこの倍率変更用光学系部分全体を一体として前記
光路に沿って移動可能にするとともに・前記レンズとこ
のレンズに近接した前後各１枚のミラーと乞、前記レン
ズから遠い前後各１枚のミラーに関係的に前記ミラー間
の元軸に平行に一体として移動可能とすることにより、
前記レンズが前記うＬ路に平行な方向に移動する時−同
時に前記ｉ軸に平行な方向に移動するようにする。

さらに、前記２方回における前記レンズの移動ｂｋ？、
倍率変更［おけるレンズの変位量と全党路長の変化−と
の関係を満足するカム曲線を有するカム部材によって制
御する。

従ってレンズヶ変更しようとする倍率に応じて所定量だ
け前記光路に平行に変位させると、このレンズは前記光
軸に平行な方向にも移動し−その移動量はカムにより制
御されてＮ倍率変更に必要な全党路長の変化量に応じた
量となる。

実施例 以下図面により本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明による倍率変更機構Ｚ備えた復′Ｅニー
機１０乞示す縦断面図であり０１１はプラテンガラスで
複写機１００頂飯１０′に固定三オｔている。榎茸しよ
うとする原稿９はこのプラテンガラス１１の上に裏返し
にして載せられる。原稿９は照明ランプ１２によつ又ス
リット状に照射され・その反射光が第１ミラー１、第２
ミラー２、第３ミラー３、第４ミラー４、第５ミラー５
２経てレンズ１３ン通過し、さらに第６ミラー６、第７
ミラー７および第８ミラー８ン通って惑う℃体ドラム１
４上に原稿のスリット像Ｚ結ぶ。照明ランプ１２は鳩１
ミラーｌと一体に原稿面に沿って移動し、原稿のスリッ
ト像乞次々に感光体ドラム１４に送り、該ドラム１４の
回転によりそのドラム表面に原稿９の全面像が露光され
る。

照明ラング１２と第１ミラー１と刀Ｉ上記のように移動
して原稿ｎ７走査する詩、第２ミラー２と第３ミラー３
も一体となって前記照明ランプ１２および第１ミラー１
の速度の１／２の速度で〜　１／２の距離移動して原稿
レンズ間距離乞一定に保つ。

図には走査終期における照明ランプ１２％第１ミラー１
、第２ミラー２および第３ミラー３の位置乞点勝で示し
である。

このような走査光学系において倍率Ｚ変更するに際して
は、静止状態において第２、第３ミラー２．３乞一体と
して光路方向に前進または後退δせて、第１ミラー１と
第２ミラー２との間の距離乞変えるのが従来一般的であ
った。このようにすることにより、第２、第３ミラー２
．３の前進ま１こは後退圧部の２倍の長さだけ全光路長
が減少もしくは増大する。なおこの場合における第１−
第２両ミラー間の距離の変化は、前記走査中における第
１、第２ミラー間の距離の変化とは別個で、第２ミラー
は上記のように静止状態において設定さ、ｌｔｆこ第１
ミラーとσつ距離Ｚ基票として、走査中にはさらに第１
ミラーとの距離乞変化させる０従って静止状態において
設定され１こ上記基準距離が走査動作によって変化ゼす
、第１ミラーｌが設定［１７？と同じ位置に来１こ時に
は常に、該ミラー１と第２ミラー２との距離が設定さ１
ｔｆ、−基準距離となっていなけｉｔばならない。

一方、こｉｔらの走査部制すなわち照明ランプ１２、第
１ミラー１、第２ミラー２、第３ミラー３等には走査時
に慣性力が作用し、走査速度が速くなるに従ってこの慣
性力はますます大きくなる。従って倍率変更に伴う第２
、第３ミラー２．３の位置設定は・これが走査中に上記
慣性力によって狂わないように、しつかつとした固定装
置７用いて行わなけｊｔばならない。

その上、もともと相互に一定の関係乞もってそれぞれ移
動する走査部材の位置７芒らに倍率変更のために変化さ
せなければならないので装＠かび雑になる。

そこで本発明においては、倍率変更用の光学系第５ミラ
ー５、固定焦点レンズ１３、第６ミラー６および第７ミ
ラー７から成り、この元学糸邪分１５の挿入により、第
３ミラー３からレンズ７通って直従第８ミラー８に行く
べき光路１６が、途中でＵ字状に下方に迂回した形とな
る。

倍率変更用光学系部分１５全体は、第１図に鎖線１７で
示すようにＬつのブロック（第１ブロツク）上に設けら
れτおり、この第１ブｐツク１７が矢印ｄで示すように
移動することにより、全体として光路１６に沿って左右
に移動できるようになっている。第１ブロツク１７上に
はさらに第２のブロック１８が矢印Ｃで示すように１−
下に移動できるように設−らオｔており、この第２ブロ
ツク１８に前記第５ミラー５と、固定焦点レンズ１３と
１第６ミラー６とが固定さ２ｔでいる。

倍率変更用光学系部分１５は上記のように構成されてい
るので、第１ブロック１７ヒ矢印ｄ方回に移動させて光
路中に於けるレンズリ位置ｌ変え、第２プロツタ１８ン
矢印Ｃ方向に移動させて全党路長ン変えることにより、
所望の倍率変更を行うことがでさ、倍率変更のために走
査部材であり従って慣性力の作用する第２ミラー２や第
３ミラー３ン移動させる必要はない。

なお、第１ブロツクのｄ方向の移動量と、第２ブロツク
σ）Ｃ方向の移動量、従ってレンズ１３のｄ方向の移動
量とＣ方向の移動量とは、カム部拐１９によって、倍率
変更におけるレンズの変位量と全光路長の変化−に対応
するように制御されるが１これについては後でさらに詳
述する。

第１図には復啓機１０の他の要部も示されている。

２０はクリーナー、２１は帯電器、２２は現像器、ｎは
転Ｕ装置、２４は定着装置、２５は給紙カセット、２６
は排紙トレイである。

第２図および第３図は本発明σノ他の実施例を示すもの
であるが１光学系だけン示しである。第２図はこの光学
系乞上方から見た平面図で、第３図はその斜視図である
。なお、第１図に示した部分と同様な部分には同じ参照
数字を付してあり、以下第１図の説明と重複する説明は
適宜省略する。

本実施例と第１図に示す実施例との相違点は・倍率変更
用光学系部分１５の挿入により・第１図の実施例におい
ては光路１６が下方に迂回したのに対し一本実施例にお
いては水平方間に・すなわち原稿面と平行な面内におい
て迂回している点だけで、後は両者間に著しい相違はな
い。

以下、特に第３図について、倍率変更用光学系部分１５
を説明するが、これは第１図の実施例についても全く同
様である。

第４ミラー４と第７ミラー７とは、第１ブロック１７上
ＴＦ：、直塾固定されている。第１ブロツク１７は、硬
写機本体に対して固定された第ル−／し２７に摺動自在
に装架さオｔておっ、図示していないモーターと制御装
置により、設定しようとする倍率に応じた距離だけ矢印
ｄで示す方向すなわち光路１６に沿って駆動さｉｔろ。

第１ブロツク１７の上にはさらに第２のブロックＩ８が
載架さ１１又おり、この第２ブロツク■８上に１固定焦
点レンズ１３とその前後の第５ミラー５ならびに第６ミ
ラー６とが固定さｉｔでいる。そして１第４、第５ミラ
ー間の光軸あと１第６・第７ミラー　間ａ）元軸２９と
は互いに平行に配列されている。

７ＡＩブロツク１７上には￥、７Ｃ、前記光軸間、２９
に平行に第２のレール３０が固定されており、前記第２
ブロック１８がこのレール加に摺動自在に係合してイＺ
ｑ。そして第２レール３０　（Ｚ）端部に設けられたス
トッパー３１と第２プロツタ１８との間には圧縮スプリ
ング３２が嵌装されており、第２ブロツク１８は圧縮ス
プリング３２によって常に元＄２８〜２９に平行に外向
きに付勢されている。

第２プｐンク１．８　Ｋはまた・外向きに突出するブラ
ケット３３が設けら２ｔ″′Ｃおり、このブラケット３
３の先端にコロ状のカムフォロア−３４が設けられてい
る。このカムフォロアー３４は圧縮スプリング３２り力
によって常にカム邪材１９のカム面１９′に接触してい
る。

カム邪拐１９は拶写機本体に対し固定されているが、後
述するような理由により、その位置を微調整でさるよう
になっている。

倍率変更ｌ甘党学系部分１５はこのように構成されてい
るので、第［ブロック１７が光路１６に沿って矢印ｄ方
回いずれがの向きに動がされると、第２ブロック１８従
ってレンズ１３も第１ブロツク１７と共に光路ＪＧに平
行に動かされ、原稿面から感光体ドラムに至る全党路中
におけるレンズ１３の位置が変る。

例えば第１ブロツク１７が第８ミラー８の方へ移動した
とすれば、レンズ１３が同じ距離だけ感光体ドラム１４
寄りに変位したことになる。

第１ブロツク１７のｄ方回における移動に伴って、第２
ブロック■８は一カム面１９′にカムフォロア−３４が
案内されることにより、圧縮スプリング３２によってＣ
方向に動ｆりでれる。この移動方間は前述のように元ａ
１２８．２９に平行で、結局、第２ブロック１８従って
こｉｔに固定されているレンズ１３がＣ方向に移動すＪ
ｔば、九〇Ｉ＋　２８．２９の長さ〃；それぞれ上記移
動距離だけ伸び、原稿９から感光体ドラム１４に至る光
学系の全党路長が上記移動圧解の２倍だけ長くなる。

以上を要約すれば一レンズ１３が光路１６に平行に移動
することにより光学系中におけるレンズの位置カニ変位
し、レンズ１３が元軸２８，２９に平行に移動すること
によつ光学系の全党路長が変化する。そしてこのような
レンズ１３０両方向への移動は単に第１ブロツク１７乞
駆動するだけで後はすべて自動的に行われる。

レンズｊ３の両方向における移動量の関係、すなわち光
学系中における光路に沿ったレンズ１３（１）変位ｂｉ
と全光路長の変化量とり関係は、カム面１９の形状によ
って定′ｆ：るが、この形状は次のようにし工法ぬられ
る。

固定焦点レンズによって等倍率、縮小もしくは拡大しり
復啓７行５ために必要な、原稿レンズ間およびレンズ感
光体間の距離ならびに全光路長の関係は第４図に示すよ
うになる。同図においてＡは原稿、Ｌはレンズ、Ｂは感
光体を示す。

第４図ａに示すように、等倍時には原稿レンズ間距離と
レンズ感光体間距離とは等しく・いずれも２ｆである（
ｆはレンズＬの焦点距離）。

縮小、拡大詩には第４図２に示すように、感元陣乞固定
すると、レンズＬ’４等倍時の位置より（１−ｍ）ｆだ
け変位させなければならない。ここにｎｔは倍率で、（
１−ｒ五）ｆの値が正の時はレンズＬを右側すなわち感
光体側へ変位させ、（１−ｍ）ｆの値が負の時はレンズ
５７点線で示すように反対側に変位させる。

さらに、このようにレンズＬン変位させただければなら
ない。

本発明においては＼上述したように第２ブロック１８従
ってレンズ１３ン前記光軸閥、２９万回に移動じ さ芥、こｉｔらの光軸の伸びによって全光路長を増すの
で、こオを７模式的に示すと第４図Ｃのようになる。光
路長の増分は光軸２８の伸びと、光軸２９の伸びとでま
かなわれるのでルンズＬの前後にお第１ブロツクｊ７の
移動によって移動させておかな８ｊればならないレンズ
Ｌの変位量は、Ｌ−Ｅ間の光路長増分乞考慮し１次式の
ようになる。

従って・カム面１９’Ｔ形成されるカム曲線は・Ｘ軸乞
光路１６に平行に、ｙ軸７元軸２．’３，２９に平行に
とλｔば、次式で与えられる。

ｒｎ乞パラメーターとする上式（Ｌ）　（２）で決定さ
れるカム曲線は、その曲縁上のどの点においても、レン
ズ位置と全党路長に関する元学的条件乞満足させており
、常に原稿像が所定の倍率乞もって１ｅ光体面上に得ら
れる。従って連続した無段階の倍率変更が可能である。

ところで、このようにして決定したカム曲線は・式（１
）　（２）から分るように、レンズ１３の焦点距離ｆが
変るとそれに応じてカム曲線の形が変る。

式（Ｌ）　（２）で決定されるカム曲線は、成るｆに対
して第５図に実線ａｆで示すような双曲線となる。Ｄは
等倍すなわちｍ、　＝　ｌに相当する点で、Ｄ点から左
方が縮小に対応する部分で・右方が拡大に対応する部分
である。全党路長に等倍時に最短である。

レンズの焦点距離ｆには製作誤差によるばらつきがあり
、それによって前述のようにカム曲線も変って来る。例
えばｆであるべき焦点距離が製作すような曲率のより小
さい形状になり、焦点距離がｆ−Δｆになれば、カム曲
線は一点鎖線ｃｆ−Δｆで示すような曲率のより大きい
形状になる（これらの形状は誇張して示しである）。

このため、復啓物上の倍率の精度または解像カン上げる
ためには、各レンズの実際の焦点距離にそれぞれ応じた
数多くのカム乞用意する必要があり１これは極めて煩雑
であると共に、コスト高の大きな留置となる。

そこで不発明においては、第３図に示すようにｊＪ　ム
Ｔ’ＡＩｊＭ’　＋９’ｉ　２　ツ０）　７ｊ　Ａ　ｉ
片１９．　．１．９．、　［分割し、こオしら両刀ム部
片のカム面が協働して１つのカムＵｎ１９’を形成す句
ようにしである。そしてこオｔらのカム部片ビ］Ｉ、１
９゜は等倍時のカムフォロアーの位置すなわち第５図の
Ｄ点イ」近において、共通の１本のビン３５２回転軸と
してそれぞれ回動できるようにしである。このようにし
て・もともと焦点距離ｆｖｃ対応すり形状ｃｆに製作さ
れているカム邪拐乞、ビン３５ン中心にして両部片１９
□、１９２が互いに開くように、ま几は閉じるように調
整して、そのカム面１９′刀工第５図のＯｆ＋Δｆまた
ばｃｆ−Δｆに少くとも極めて近似した形状になるよう
にすることができ／、）。従って組立時にカム部拐１９
ンその時のレンズの焦点距離に適合するように調整して
固定すれば、１種類のカム部材乞用意するだけで足りる
ことになる。

なお、第４図からも分かるように、焦点距離ｆが変れば
等倍詩における全党路長も変るのでＮ第２ブロツク１８
にそれに応じた位置乞とらせるために、カム部材１９は
その位置乞微調整できるようになっている０ 発明の効果 以上述べたように、本発明によれば・走査光学系を有す
／、）復啓機において、倍率を変更するのに走査ｇ羽相
互間の位置関係を変えろ必要がなく一走査中は静止して
いる倍率変更用光学系部分の各ＦｌｉＳ相を調整すれば
よいので、走査中の慣性力による部材の変位によって設
定倍率が変動する恐れがない。

しかも倍率変更に際して直援駆動する部分は第１ブロツ
クだけであるので〜駆動装置および制御装置も１つで済
み、枦構が簡素化し、操作も簡単になり０ またカム乞利用することにより、どのような倍率にも無
段階に変更することができ、かつ上記のように倍率変更
用の各部材が走査による慣性力を受けないことと相俟っ
て、解像力も高くなる０

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である復ｒｉ、機乞示す垂直
断面図、第２図は本発明の他の実施例における走査う℃
学系ン上方から見た平面図−第３図はその斜視図、第４
図は倍率変更時におけるレンズ移動爪と光路長変化量と
の関係Ｚ示す図面、第５図は第１図ないし第３図におけ
るカムの形状を説明するための図面である。 １・・・第１ミラー、２・・・第２ミラー、３・・・第
３ミラー、４・・・ｍ４ミラー、５・・・第５ミラー、
６・・・第６ミラー、７・・・第７ミラー、８−ｍ８ミ
ラー、９・・・原稿、１０・・・爾写機、１１・・・プ
ラテンガラス、１２・・・照明ランプ、１３・・・固定
焦点レンズ、１４・・・感う℃体ドラム、１５・・・倍
率変更用光学系部分、１６・・・走査光学系の光路、１
７・・・第１ブロツク、１８・・・第２ブロツク、１９
・・・カム部拐、２０・・・クリーナー、２１・・・帯
電器、２２・・・現像器、２３・・・転写装置、２４・
・・定着装置、５・・・給紙カセット、２６・・・排紙
トレイ、２７・・・第ル−ル、あ・・・第４、第５ミラ
ー問うｔ軸、２９・・・第６、第７ミラー間元軸、３０
・・・第２レール、３１・・・ストッパー、３２゛・圧
縮スプリング、３３・・・ブラケット、３４・・・カム
フオロアー、３５・・・ビン。 代理人　弁理士　江　原　望 外２名 第４図 Ｊ４ 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 固定焦点レンズ乞ＩＨい１こ走査元学糸ン有する複写機
   において、前記走査う℃学系の光路中に・前記レンズと
   このレンズの前後にそれぞれ２枚ずつ配置したミラーと
   からなり、かつレンズ前方における前記２枚のミラー間
   の元軸とレンズ後方における前記２枚のミラー間の光軸
   とが互いに平行になるようにした倍率変更用光学系部分
   Ｚ挿入し、こσフ倍率変更ハ、ｆ−３’ｅ学系部分全体
   乞一体とし℃前記光路に沿って移動用能にするとともに
   、前記レンズとこのレンズに近援し定前後各１枚の前記
   ミラーと乞Ｎ前記レンズから遠い前後各１枚の前記ミラ
   ーに関係的に前記元軸に平行に一体として移動可能とす
   ることにより、前記レンズが前記光路に平行なガロに移
   動する時、同時に前記光軸に平行なガロにも移動するよ
   うにし、かつこれら２方向にレンズの変位量と全党路長
   の変化量との関係乞満足するカム曲線乞有するカム部材
   によって制御するようにしたこと７特徴とする＼複写機
   の走査う℃学系ＶＣおける倍率変更機構。