JPH0115051B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、複数の予め定められた倍率による複
写が可能な複写機の変倍装置に係り、特にズーム
レンズを用いて変倍するタイプの変倍装置におけ
る該ズームレンズの位置決め装置に関する。

従来複写機の変倍装置は、倍率毎に異なる焦点
距離の単焦点レンズを交換使用するタイプ、単焦
点レンズ１個を移動させて変倍するタイプ、単焦
点レンズにアタツチメントレンズを付けて変倍す
るタイプ等が知られている。しかしながら第一の
タイプでは設定変倍率の数に応じた単焦点レンズ
が必要であり、またこれらの複数の単焦点レンズ
を所定の位置に位置決めする位置決め機構を必要
とすることから多く変倍率を得ることが困難であ
る。また第二のタイプでは物像間距離が変化する
ため、原稿面と感光面が一定の複写機において
は、原稿面とレンズあるいはレンズの感光面上と
の間に、物像間距離を調節するミラーおよびその
移動機構を設けねばならない。さらに第三のタイ
プでは物像間距離を変えることなく通常三段迄の
変倍を行なうことができるが、それ以上多段に変
倍しようとすると、もう一枚のアタツチメントレ
ンズが必要となり、両アタツチメントレンズ用に
それぞれ着脱機構を設けねばならないため、変倍
段数を多くする場合には特に機構が複雑になる。

このように上記従来の三タイプはいずれも構造
が複雑で大型化し、最近の傾向である機器の小型
化、軽量化に応え得ない。また生産性の面からみ
ても、複写機の仕様により変倍率のみを変えた複
数の機種を製作する場合、レンズあるいは機構な
どで共通部品として使えるものは少なく、多種少
量の生産には不向である。

ズームレンズを用いた変倍装置は、これらの従
来装置の問題点を解決するものであり、物像間距
離を変えずにかつレンズ交換やアタツチメントを
要することなく無段連続変倍を行なうことができ
るという点に最大の特徴がある。本出願人の出願
に係る特願昭55−37841号（特開昭56−133756号）
は、このようなズームレンズを用い、その駆動お
よび移動位置制御は数値制御モータを用いて任意
の変倍率を可能としたものである。この装置は変
倍装置のみを考えるとき機械的構造が簡単になる
という利点があるが、数値制御装置が複雑で高価
であり、また複写機の全体を考えると、例えばミ
ラー走査をして回転する感光体ドラム上に原稿の
像を形成させる複写機において任意の変倍率を可
能とするためには、一定速度で回転する感光体ド
ラムに対してミラー走査速度を変倍率に応じ連続
的に変化させる必要があり、このためミラー走査
の駆動モータとして数値制御モータ等の高級制御
器を使用しなければならない。このようにズーム
レンズを用いた無段階変倍装置は、特にその制御
系が複雑で高級化して高価となり、このため普及
機種に対して用いることは困難であつた。

ところがズームレンズによる変倍は、無段階で
あることに重要な特徴のあることは事実である
が、これを複数段の予め定めた倍率にのみ用いる
場合にも構造の簡単さ、操作のしやすさにおいて
の利点を失うものではない。そしてこのような限
定された倍率のみを得る場合には、ズームレンズ
の駆動源として数値制御モータ等の高級制御器を
用いる必要は必ずしもない。

本発明は、このような着想に基づいてなされた
もので、ズームレンズを原稿面と感光体の間で移
動させて複写倍率を変更する複写機の変倍装置に
おいて、ズームレンズの移動方向に沿わせて配設
したストツパ板と；このストツパ板に形成した、
複数の複写倍率位置に対応する複数の当付面と；
ズームレンズを支持したズームレンズ架台に枢着
されたストツパアームと；このストツパアームの
自由端部に設けられたストツパローラと；このス
トツパアームをそのストツパローラがストツパ板
の当付面と係合する方向に回動付勢する付勢手段
と；ストツパ板に重ねられ、該ストツパ板の長手
方向に移動可能なロツク解除板と；このロツク解
除板に、ストツパ板の両端を除く中間の当付面に
対応させて形成した傾斜ロツク解除面と；このロ
ツク解除板を常時はその傾斜ロツク解除面がスト
ツパローラと係合しない位置に保持する保持手段
と；このロツク解除板をストツパ板上で移動させ
て、その傾斜ロツク解除面により、ストツパアー
ムの付勢手段に抗して、ストツパローラをストツ
パ板の当付面から離脱させるロツク解除板駆動機
構とを設けたことを特徴としている。

この複写機の変倍装置によると、ストツパ板の
当付面により、ズームレンズを正確な複写倍率位
置に停止させることができるとともに、ロツク解
除板をストツパ板上で駆動させることにより、簡
単確実にその停止を解除し、次の複写倍率位置に
ズームレンズを移動させることができる。

以下図示実施例について本発明を説明する。第
１図、第２図はズームレンズによる複写変倍の光
学系の原理を示すもので、ズームレンズ１は第１
レンズ群１Ａと第２レンズ群１Ｂとからなつてい
る。Ｐは原稿面、Ｑは感光面であつて、第１図
Ａ，Ｂ，Ｃはそれぞれ拡大、等倍、縮小の場合の
両レンズ群１Ａ，１Ｂの光軸方向の位置関係を示
している。またこの図は第１レンズ群１Ａを直線
Ａのように移動させる場合には、第２レンズ群１
Ｂを曲線Ｂのように移動させねばならないことを
示している。

他方原稿を複写機に位置決めする場合、原稿の
大きさ、複写倍率に関係なく一定位置に当て付け
て原稿セツトができることが望ましい。そのため
にはズームレンズ１の全体を光軸と直角な方向に
変倍率に応じた距離だけ平行移動する必要があ
る。第２図はその関係を示すもので、ズームレン
ズ１の全体は、変倍率が拡大、等倍、縮小と変化
するに際し、常時原稿面Ｐの端縁P′と感光面Ｑの
端縁Q′とを結ぶ直線Ｃ上を移動する。

ズームレンズ１を使用して、原稿面Ｐと感光面
Ｑとの間の物像間距離を変えることなくかつ原稿
セツト位置を一定にして複写変倍を行なうために
は、このようなズームレンズ１の構成レンズの光
軸方向の移動と、ズームレンズ１全体の光軸と直
交する方向への移動とを合成して行なわせる必要
があり、本発明はこのようなズームレンズ１の使
用を前提としている。

第３図、第４図は、ズームレンズ１に上記移動
を行なわせ、かつ等倍、拡大一段、縮小二段の四
位置に停止させるようにした具体的構成例であ
る。第３において図の左方に原稿面Ｐ、右方に感
光面（体）Ｑが位置するものとすると、ベース２
に固定した案内棒３は第２図の直線Ｃの方向に傾
いており、この案内棒３にズームレンズ架台４が
摺動自在に支持されている。架台４にはまた案内
棒３と平行なガイドレール５上を転動するローラ
６が回転自在に支持されており、架台４は案内棒
３とガイドレール５の両者により上記直線Ｃの方
向に案内される。

架台４にはズームレンズ１の第１レンズ群１Ａ
の支持鏡筒７が保持部材８を介して固定されてい
る。第２レンズ群１Ｂの支持鏡筒９は第１レンズ
群支持鏡筒７に光軸方向に摺動可能に嵌められて
いる。１０，１１は第２レンズ群支持鏡筒９の回
転を拘束し摺動方向を光軸方向とするガイド孔と
ピンである。第１レンズ群支持鏡筒７にはカム１
２およびプーリ１３を固着したカム軸１４が回転
可能に支持されており。他方第２レンズ群支持鏡
筒９に固定したローラ取付部材１５には上記カム
１２の周縁カム面と当接するローラ１６が軸支さ
れている。１７はこのローラ１６とカム１２とが
常時接触するように、つまり第１レンズ群１Ａと
第２レンズ群１Ｂとが接近するように付勢する引
張ばねである。

カム軸１４に固着されたプーリ１３には両端を
ベース２に固定したワイヤ１８が巻回されその中
央一個所が固着されている。１９，１９はプーリ
１３から出たワイヤ１８を案内棒３と平行にする
ガイドプーリで、架台上に支持されている。

以上のように架台４に支持されたズームレンズ
１は、架台４を案内棒３に沿つて移動させるとそ
の全体が第２図の直線Ｃ上を移動し、同時にプー
リ１３とワイヤ１８の作用によりカム１２が一回
転以内の回転を起こして第１レンズ群１Ａと第２
レンズ群１Ｂとを第１図に直線Ａおよび曲線Ｂで
示す位置関係に移動させる。すなわち第２レンズ
群支持鏡筒９はカム１２の形状およびローラ１６
の作用により変倍率に応じたレンズ間距離に第
１、第２レンズ群１Ａ，１Ｂの間隔を保持するの
である。したがつてズームレンズ１による変倍は
架台４を無段階階に移動させ限り無段階変倍であ
る。

しかして本発明は、以上のズームレンズ１を用
いて複数段の限られた変倍を行なうものであつ
て、ズームレンズ架台４の駆動源は減速機付モー
タ２０である。このモータ２０は減速機として例
えばウオームホイル機構等の公知機構を用いたも
ので、該モータ停止時における出力軸の自由回転
を抑制する機能は持つているが、出力軸の回転位
置を検出する位置検出機能は持つていない。この
モータ２０の出力軸には案内棒３の一端部近傍に
位置するプーリ２１が設けられ、このプーリ２１
と、案内棒３の他端部近傍に位置させたプーリ２
２との間にワイヤ２３が張設されている。ワイヤ
２３は滑りを防ぐためにプーリ２１に対しては数
回巻かれており、その両端は引張コイルばね２４
ａ，２４ｂを介し架台４に接続されている。した
がつてモータ２０を正転または逆転させると架台
４が案内棒３に沿つて移動する。

架台４の移動位置の検知は、プーリ２１，２２
に張設されたワイヤ２３の間に、該ワイヤ２３と
平行してベース２に固定したスリツト板２５と、
このスリツト板２５に穿設した位置検出スリツト
２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃと位置が合致したとき合
致信号を発する、架台４に支持した透過型センサ
２７と、架台４の端面４ａによつて押圧されたと
き閉じられるマイクロスイツチからなる原点検出
器２８とによつて行なわれる。この実施例では原
点検出器２８は架台４の一方の移動端、すなわち
ズームレンズ１が縮小二位置（高縮小量位置）
（近傍）にあることを検知し、スリツト２６Ａ，
２６Ｂ，２６Ｃはそれぞれ同様に架台４が縮小一
位置（低縮小量位置）（近傍）、等倍位置（近傍）
にあるとを検出するように設けられている。

上記透過型センサ２７および原点検出器２８に
よる検出信号を受けて架台４を各倍率位置に停止
させる機械的ストツパ装置３０は、ベース２上に
固定したストツパ板３１と、このストツパ板３１
上に重ねられ、ソレノイド３２の励磁消磁により
該ストツパ板３１上を移動するロツク解除板３３
とを有している。ストツパ板３１およびロツク解
除板３３は案内棒３と平行に設けたもので、スト
ツパ板３１には第５図に詳細に示すように架台４
の縮小一位置、等倍位置、拡大位置に対応する当
付面３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃが設けられ、さらに
縮少二位置に対応する当付面３１Ｄが設けられて
いる。これらの当付面は架台４にピン３４で軸支
されたストツパアーム３５先端のストツパローラ
３６と係合して架台４の位置を規制するもので、
ストツパアーム３５は引張ばね３７により当付面
３１Ａ〜３１Ｄと深く係合するように揺動付勢さ
れている。上記当付面３１Ａ〜３１Ｃはいずれも
架台４が該当付面より第３図左方（原稿面側）に
移動するのを防ぐように設けられているが、当付
面３１Ｄはこれと反対に同右方向（感光体側）に
移動するのを防ぐように設けられている。

ロツク解除板３３は、ストツパ板３１の両端の
当付面３１Ｃおよび３１Ｄを除く中間の当付面３
１Ａ，３１Ｂに対応する傾斜ロツク解除面３３
Ａ，３３Ｂを有する。このロツク解除面３３Ａ，
３３Ｂは、ソレノイド３２の消磁時において解除
板３３が引張ばね３８により一方の摺動端に引か
れているときは当付面３１Ａ，３１Ｂ上に突出す
ることはないが、ソレノイド３２が励磁されて解
除板３３が他方の摺動端に引かれると当付面３１
Ａ，３１Ｂ上に突出してアーム３５先端のストツ
パローラ３６を該当付面３１Ａ，３１Ｂから脱出
させる（またはストツパローラ３６が当付面３１
Ａ，３１Ｂを通過するのを許容する）。

前述のようにストツパ板３１の当付面３１Ａ，
３１Ｂ，３１Ｃは架台４の第３図左方の移動端を
規制するものであるから、これら当付面３１Ａ，
３１Ｂ，３１Ｃにストツパローラ３６を当接させ
て架台４の位置規制をするには予めこれらの当付
面より右方側（感光面側）に架台４を移動させて
おく。そのためには架台４がいずれの位置にある
とを問わず電源投入時に、あるいは選定倍率より
左方側（原稿面側）に架台４があることを検知し
た場合に架台４をそのストツパローラ３６が一た
ん当付面３１Ｄに当接する迄（縮小二位置）復帰
させるのがよい。この復帰動作はプーリ２１をモ
ータ２０により第３図反時計方向に回転させて行
なう。第６図のチヤートに示すように原点検出器
２８は架台４のストツパローラ３６が当付面３１
Ｄに当接するｘ量手前で作動してモータ２０の電
源を切る。架台４はモータ２０の慣性によりｘ量
移動してストツパローラ３６を当付面３１Ｄに当
接させ、さらにモータ２０はワイヤ２３と架台４
との間に張設した引張ばね２４ａを引き伸し、こ
のばねの引張力とプーリ２１を回転させようとす
る力が釣り合つた時停止する。

その後縮小一位置（当付面３１Ａ）に架台４を
移動させるには、プーリ２１（モータ２０）を第
３図時計方向に回転させればよい。ストツパロー
ラ３６が当付面３１Ａに当接する直前（ｘ量手
前）において透過型センサ２７と位置検出スリツ
ト２６Ａがこれを検出してモータ２０の電源を切
り、上記と同様に架台４を縮小一位置に位置決め
する。

また等倍位置（当付面３１Ｂ）、あるいは拡大
位置（同３１Ｃ）に架台４を移動させるには、プ
ーリ２１（モータ２０）を第３図時計方向に回転
させると同時にソレノイド３２を励磁し、透過型
センサ２７が位置検出スリツト２６Ｂまたは２６
Ｃを検出したときモータ２０を止め、ソレノイド
３２を消磁すればよい。ソレノイド３２の励磁に
よりロツク解除板３３の解除面３３Ａ，３３Ｂは
当付面３１Ａ，３１Ｂ上に突出してストツパロー
ラ３６が該当付面３１Ａ，３１Ｂを乗り超えるの
を可能とするのである。センサ２７は他の停止位
置と同様にストツパローラ３６が当付面３１Ｂま
たは３１Ｃに当接する直前（ｘ量手前）において
モータ２０およびソレノイド３２の電源を切り、
架台４を所定の位置に停止させる。なおモータ２
０は減速機を有するためその出力軸であるプーリ
２１が引張ばね２４ａ，２４ｂの力を受けても空
転することはなく、架台４は確実に各倍率位置決
めされる。

次に第７図、第８図は上記変倍装置の具体的な
制御例を示す。この例は等倍位置の使用頻度が最
も高いことを考慮し、電源投入時に無条件にズー
ムレンズ１（架台４）を等倍位置に移動させ、そ
の後の選択スイツチにより各設定倍率に移動させ
るようにしたものである。

() 電源投入時の移動 (1) ズームレンズ１（架台４）が縮小二位置
（原点位置）にあれば第８図の線図イで示す
ように等倍位置に移動する。

(2) ズームレンズ１が等倍位置以外の領域に位
置していれば同線図ロ，ハで示すように一旦
原点位置に戻り、その後等倍位置に移動す
る。

() 設定倍率移動 設定倍率移動は、ズームレンズ１を現在位置
より原稿面側に移動させる場合、および縮小二
位置（原点位置）に移動させる場合には直接そ
の選定倍率位置に移動し、現在位置より感光面
側に移動せる場合は一旦原点位置に復した後選
定倍率位置に移動するという原則に従う。

したがつて、ズームレンズ１が等倍位置にあ
る場合を例にとると、 (3) 拡大位置および縮小二位置へは線図ニ，ホ
で示すように直接移動する。

(4) 縮小−位置へは線図ヘのように一旦原点位
置へ復した後移動する。

次に第９図に従い、上記（）、（）の移動を
達成するためのブロツク回路を説明する。同図に
おいて、モータ２０、倍率検出器（透過型セン
サ）２７、原点検出器２８、およびソレノイド３
２は、以上に説明したのと同一の構成要素であ
り、原点検出器２８からの検出信号２８Ａはレシ
ーバ４０を介してCPU４１に入力される。いま
電源投入時にズームレンズ１が原点位置（縮小二
位置）にあれば、原点検出器２８がこれを検知し
てCPU４１に入力し、CPU４１はモータ２０に
対し処理回路４２を介して時計方向（第３図）回
転信号２０Ａを発すると同時に、ソレノイド３２
にレシーバ４３を介して励磁信号３２Ａを発す
る。その結果架台４（ズームレンズ１）は等倍位
置への移動を開始し、等倍位置に達すると、倍率
検出器２７がレシーバ４４を介して発するスリツ
ト検知信号２７Ａにより、CPU４１がモータ時
計方向回転信号２０Ａおよびソレノイド励磁信号
３２ＡをOFFにする。CPU４１はスリツト検知
信号２７Ａによりスリツト数をカウントし、ズー
ムレンズ１が等倍位置に移動したことを検知する
のである。

電源投入時にズームレンズ１が等倍位置以外の
領域に位置している場合には、原点検出器２８は
非検出信号２８Ｂを発し、CPU４１はこの信号
によりモータ２０に反時計方向回転信号２０Ｂを
発し、同時にソレノイド３２に励磁信号３２Ａを
発する。その結果ズームレンズ１は原点位置に移
動し、原点検出器２８がこれを検知すると上記信
号２０ＢがOFFとなり、同時に時計方向回転信
号２０Ａが発せられる。以後の動作は上述したと
ころと同じであり、ズームレンズ１は等倍位置で
停止する。

CPU４１は、倍率検出器２７が倍率検出スリ
ツト２６Ａ〜２６Ｃによつて検出する、各倍率位
置に対応したカウントスリツト数を記憶してお
り、後に倍数スイツチ４５によりレシーバ４６を
介して倍率変更信号４５Ａが与えられると、各々
の倍率に応じた設定カウントスリツト数と、上記
記憶カウントスリツト数とを比較して信号を発す
る。

いま説明を単純にするため縮小一位置、等倍位
置および拡大位置の記憶カウントスリツト数と設
定カウントスリツト数をそれぞれ「１」、「２」、
「３」とすると、ズームレンズ１が等倍位置にあ
るとき等倍設定スイツチを押しても両カウントス
リツト数は同一であり、演算結果は零であるため
モータ２０は回転しない。すなわちズームレンズ
１はそのままの位置に保たれる。これは他の設定
倍率についても同じである。

ズームレンズ１が等倍位置にあるとき拡大スイ
ツチを操作すると、（設定カウントスリツト数）−
（記憶カウントスリツト数）の演算結果はプラス
となり、その結果モータ時計方向回転信号２０Ａ
およびソレノイド励磁信号３２Ａが発せられてズ
ームレンズ１は拡大位置側に移動する。そして倍
率検出器２７がスリツト２６Ｃを検知するとモー
タ時計方向回転信号２０Ａおよびソレノイド励磁
信号３２ＡがOFFとなり、ズームレンズ１は拡
大位置に停止する。

等倍位置から縮小一位置または縮小二位置への
倍率変更スイツチを操作すると、上記演算結果は
マイナスとなり、この場合は電源投入時の動作と
同じくモータ反時計方向回転信号２０Ｂにより、
ズームレンズ１が無条件に縮小二位置（原点位
置）に戻される。縮小二位置を選定した場合に
は、この原点位置にズームレンズが停止し、縮小
−位置を選定した場合には、原点検出器２８から
の検出信号により今度はモータ時計方向回転信号
２０Ａおよびソレノイド励磁信号３２Ａが発せら
れ、ズームレンズ１は再び原稿面側に移動を開始
する。そして倍率検出器２７が位置検出スリツト
２６Ａを検知したとき上記モータ信号２０Ａおよ
びソレノイド信号３２ＡはOFFとなり、その結
果ズームレンズ１は縮小一位置に停止する。

以上は等倍位置から各倍率位置にズームレンズ
１を移動させる場合であるが、他の倍率位置間の
移動も上記と同様にして行なわれる。なお上記実
施例では縮小二位置を原点位置としたが、拡大位
置を原点位置としてもよい。この場合機械的スト
ツパ装置は図の左右を逆にした形で用いればよ
い。

以上要するに本発明は、ズームレンズを用い物
像間距離を一定にして変倍を行なう複写機におい
て、ズームレンズ架台に枢着したストツパアーム
の先端自由端部にストツパローラを設けるととも
に、ズームレンズの移動方向に沿わせて設けたス
トツパ板にこのストツパローラと係合してズーム
レンズを所定の倍率位置に停止させる当付面を設
けたものであるからズームレンズを正確な複写倍
率位置に停止させることができる。またストツパ
板には、傾斜ロツク解除面を有するロツク解除板
が重ねられ、ロツク解除が必要なときには、この
ロツク解除板を移動させることにより、その傾斜
ロツク解除面によつてストツパローラを当付面か
らの離脱位置に移動させることができる。よつ
て、ズームレンズの複数の複写倍率位置への停
止、および停止位置から次の停止位置への移動を
円滑かつ確実に行なわせることができ、しかもこ
の移動制御のために、高価な数値制御モータを要
しない。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図はそれぞれズームレンズによる
変倍の光学的原理を示すレンズの移動状態図、第
３図は本発明に係る複写機の変倍位置の実施例を
示す平面図、第４図は同要部の斜視図、第５図は
機械的ストツパ装置部分の平面図、第６図は機械
的ストツパ装置とセンサとの関係を示すタイミン
グチヤート、第７図は本発明の複写機の変倍装置
の制御例を示すフローチヤート、第８図は同じく
ズームレンズの移動軌跡例を示す線図、第９図は
同じく制御回路のブロツク図である。 １……ズームレンズ、２……ベース、３……案
内棒、４……ズームレンズ架台、２０……減速機
付モータ、２１，２２……プーリ、２３……ワイ
ヤ、２５……スリツト板、２６Ａ，２６Ｂ，２６
Ｃ……位置検出スリツト、２７……透過型セン
サ、２８……原点検出器、３０……機械的ストツ
パ装置、３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄ……当
付面、３２……ソレノイド、３３……ロツク解除
板、３３Ａ，３３Ｂ……傾斜ロツク解除面、３６
……ストツパローラ、４１……CPU、４５……
倍率スイツチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ズームレンズを原稿面と感光体の間で移動さ
   せて複写倍率を変更する複写機の変倍装置におい
   て、ズームレンズの移動方向に沿わせて配設した
   ストツパ板と；このストツパ板に形成した、複数
   の複写倍率位置に対応する複数の当付面と；上記
   ズームレンズを支持したズームレンズ架台に枢着
   されたストツパアームと；このストツパアームの
   自由端部に設けられたストツパローラと；このス
   トツパアームをそのストツパローラが上記ストツ
   パ板の当付面と係合する方向に回動付勢する付勢
   手段と；上記ストツパ板に重ねられ、該ストツパ
   板の長手方向に移動可能なロツク解除板と；この
   ロツク解除板に、上記ストツパ板の両端を除く中
   間の当付面に対応させて形成した傾斜ロツク解除
   面と；このロツク解除板を常時はその傾斜ロツク
   解除面が上記ストツパローラと係合しない位置に
   保持する保持手段と；このロツク解除板をストツ
   パ板上で移動させて、その傾斜ロツク解除面によ
   り、ストツパアームの上記付勢手段に抗して、ス
   トツパローラをストツパ板の当付面から離脱させ
   るロツク解除板駆動機構とを備えたことを特徴と
   する複写機の変倍装置。