JPH08171265A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、画像の倍率変換を行なう際
に、レンズの位置決めを容易に、かつ短時間で行なうこ
とができる画像形成装置を提供することにある。 【構成】 原稿を光学的に走査して得られた反射光を投
影する投影レンズ３と、投影レンズ３を画像形成倍率に
応じて移動させる機構（１１，２１，２３，３０，３
１，３２等）とを備え、投影レンズを支持するレンズ支
持体３４には、複数の凹凸からなる第１の旗３５と、そ
れと対向する側に第２の旗３６が形成され、それぞれの
旗によって投影レンズの位置情報を提供する。さらに、
第１の旗３５を検知するセンサ３７と、第２の旗３６を
検知するセンサ３８が、それぞれ本体側に設けられ、旗
の位置情報に基づき投影レンズの位置決めを迅速、かつ
正確に行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像形成装置に関し、
特に、画像の倍率を変換するための画像倍率変換機構に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子複写装置などの画像形成装置
において、画像投影倍率の変換を行うためには、投影装
置、例えば、レンズ等を移動させる必要があった。レン
ズを移動させる駆動源としてモータを用い、レンズを移
動させる際には、ある基準位置から所定の距離を計算す
ることによりレンズを所定の位置へ移動させるものであ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術では、画像の倍率を変更する度に、レンズを基
準位置に戻さなければならないため、倍率の変更に必要
以上の時間を要旨、操作性の点で課題があった。

【０００４】また、電子複写装置の電源を切断した場
合、レンズの位置情報をメモリにより記憶しておくこと
も可能であるが、そのためには、メモリのバックアップ
用の電源が必要となり、装置の大型化、複雑化を招くも
のである。仮に、レンズの位置情報を記憶したとして
も、装置等の振動によりずれを生じる恐れもあり、光学
系のレンズを用いた倍率変換機構では、定期的にレンズ
を基準位置に戻し、初期設定する必要があった。

【０００５】更に、同一のモータの伝達系を切り替える
ことにより、原稿走査のためのミラーの移動と、倍率変
更のためのレンズの移動とを行う複写機の場合、レンズ
の移動を行うためにモータの回転をレンズの伝達系へ変
えるとき、切替動作（例えば、バックラッシュなどのギ
ヤの噛み合わせ）により誤差が発生するため、レンズを
現在の位置から一旦基準位置に戻し、それから所望の位
置へのレンズの移動が行われている。この場合、必ず倍
率の変更の度にレンズを基準位置へ戻す必要がある。

【０００６】本発明の目的は、上記従来技術の課題を解
決し、画像形成倍率の変更の操作を容易に、かつ短時間
に行うことができる画像倍率変換機構を備えた画像形成
装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る画像形成装置は、原稿を光学的に走査
するための走査手段と、走査手段によって走査された光
を投影する光学部材を画像形成倍率に応じて移動させる
移動手段とを有し、更に、上記光学部材上の複数の位置
情報を提供する位置提供手段と、光学部材の位置決めを
行うために、上記複数の位置情報を検知する検知手段と
を備えるものである。

【０００８】好適な実施態様として、位置提供手段は、
光学部材に設けられた櫛状の複数の凹凸部材からなるも
のである。

【０００９】また、別の実施態様として、位置提供手段
は、間隔が異なる複数の凹凸部材からなるものである。

【００１０】更に、好適な実施態様として、走査手段と
移動手段とは、同一の駆動源、例えばステッピングモー
タによって駆動される。

【００１１】

【作用】本発明によれば、画像倍率の変更時に、レンズ
等の光学部材の位置決めを行う場合、検知手段は光学部
材上の複数の位置情報を検知することにより、一旦基準
位置に戻ってから光学部材の位置決めを行なう必要がな
くなり、時間の短縮及び操作性の向上を図ることができ
る。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。

【００１３】図１は、本発明の画像形成装置に係る画像
倍率変換機構の構成を示す図であるり、図２は、その画
像倍率変換機構を適用した複写機を示す図である。先
ず、図２を参照して、複写機の概要を説明する。

【００１４】複写機１は、従来より公知の技術により画
像の形成を行なうものであり、原稿の光学的走査を行な
うため２：１の速度比で移動されるミラー群２と、ミラ
ー群２によって走査された原稿からの光を投影する投影
レンズ３と、投影レンズ３を通過した像を感光体５に投
影するミラー群４と、感光体５を含む画像形成部６と、
原稿からの像を記録するための用紙を積載する積載部７
と、積載部７から用紙を搬送する給紙搬送部８と、感光
体５の静電潜像を用紙へ転写する像転写部９と、用紙に
転写された像の定着を行なう定着部１０とを有する。ま
た、本実施例の複写機では、感光体５等を回転させるモ
ータと、ミラー群２及び投影レンズ３などの光学系を移
動させるモータ１１とを備えている。これらの光学系関
連を移動させるモータ１１は、速度制御と回転制御のた
め、パルスモータを用いることが望ましいが、ＤＣモー
タとエンコーダの組み合わせによることも可能である。

【００１５】次に、図１を参照して、本実施例に係る複
写機の画像倍率変換機構を説明する。

【００１６】同図において、光学系関連を移動するモー
タ１１の軸上には、ギヤ２１が取り付けられ、ギヤ２１
と同軸上に揺動アーム２４が揺動可能に取り付けられて
いる。揺動アームの各端部には、ギヤ２１と噛み合うギ
ヤ２２，２３がそれぞれ取り付けられ、揺動アーム２４
は、ギヤ２１の中心を回動中心として揺動可能に支持さ
れる。

【００１７】揺動アーム２４の端部２４ａは、ソレノイ
ド２５と係合し、ソレノイド２５が通電されてオンされ
ると、端部２４ａが矢印方向に引っ張られ、オフされる
と、端部２４ａに対する引っ張り力は解除され、バネ２
６によって、矢印と反対方向に引っ張られる。こうし
て、ソレノイド２５がオフしている間は、走査ミラー、
つまりミラー群２を移動させるワイヤ２７を巻き付けた
プーリ２８と一体のギヤ２９がギヤ２２と噛み合い、モ
ータ１１の回転は、ワイヤ２７に伝達され、ミラー群２
による走査が行われる。この時、ギヤ２１の回転は、投
影レンズ３には伝達されない。

【００１８】他方、ソレノイド２５がオンされると、投
影レンズ３を移動するためにワイヤ３０を巻き付けたプ
ーリ３１と一体的に設けられたギヤ３２が、ギヤ２３と
噛み合い、こうしてモータ１１の回転により投影レンズ
３が移動される。この時、ギヤ２２とギヤ２９とは、揺
動アーム２４によって切り離され、ミラー群２の移動は
行われない。投影レンズ３を移動させるワイヤ３０は、
プーリ３１とプーリ３３間に強固に巻回され、プーリ３
１の回転を正確に投影レンズ３の移動に変換する。な
お、ソレノイド２５で駆動を切り替える場合、ギヤ２３
とギヤ３２とが噛み合うときに、ギヤの歯先同士が当た
ることもあり、モータ１１の回転数が正確にギヤ３２に
伝達されるとは限らず、レンズの移動量を正しく制御す
るためには、ギヤ同士が完全に噛み合った後に制御する
ことが必要であり、通常は、レンズを一旦基準位置に戻
す作業が行われている。

【００１９】投影レンズ３は、支持体３４上に固定さ
れ、支持体３４にはワイヤ３０が固着され、ワイヤ３０
の移動により、投影レンズ３が矢印ａ，ｂ方向に移動さ
れる。レンズ支持体３４の端部には、第１の旗３５が形
成され、反対側の端部には、第２の旗３６が形成され
る。第１の旗３５は、複数の凹凸の形状を有し、他方、
第２の旗３６は、１ケ所の段差を有する。これらの凹凸
形状及び段差は、投影レンズ３上の複数の位置情報を提
供するものである。

【００２０】また、レンズ支持体３４の周囲には、第１
の旗３５を検知するセンサ３７と、第２の旗３６を検知
するセンサ３８とが設けられている。ここで、通常、複
写機の倍率変換領域は、等倍を中心に、拡大側と縮小側
からなり、等倍の使用頻度が最も高い。使用頻度の高い
位置にレンズを速く移動させることが、使用者にとって
好ましいことであるため、センサ３８と第２の旗３６と
の位置関係は、投影レンズ３が等倍である位置の近傍で
位置が検知されるようにする。また、センサ３７は、投
影レンズ３の正確な等倍位置を決定できるように、第１
の旗３５との関係が定められる。この詳細については後
述する。なお、図１において、投影レンズ３が矢印ａに
移動する場合を拡大とし、ｂ方向への移動を縮小とす
る。

【００２１】次に、本実施例の動作について図３を参照
して説明する。 （１）電源をオンした時 この場合、元の投影レンズ３の位置が不明瞭であり、仮
に、投影レンズが移動領域の端部に位置すると、更に、
その端部側へ移動させると干渉を起こし、故障の原因と
なる。これを防止するため、第２の旗３６とセンサ３８
により、投影レンズ３の概略の位置を検知し、等倍方向
へ移動する。電源オン時、投影レンズが縮小側にあった
場合、第２の旗３６がセンサ３８を横切っていないた
め、縮小側にあることがわかる。直前に移動した状態
は、図３（イ）であり、更に、矢印方向ａへ移動する
と、旗３６がセンサ３８を通過し、投影レンズの位置が
判断できる。投影レンズはさらに移動し、旗３５、セン
サ３７を通過し、一定量（図では、ｘで示される）移動
して停止し、図３（ロ）で示す等倍の位置となる。

【００２２】電源オン時に、拡大側にあった場合は（図
３（ハ））、上記と逆の動作をするが、レンズ位置を正
確に決定するため、レンズを常に一定から移動させて停
止させることが好ましい。このため、図３（ニ）に示す
ように、投影レンズの等倍位置を検知した後も矢印ｂ方
向へ少し移動させた後、方向ａへ移動して停止させる。 （２）倍率変更の時 倍率を変更する場合、図１の説明の時に述べたように、
ギヤ同士の噛み合いにより、モータの回転が正しくレン
ズ移動量に対応しないという問題が発生する。前述した
ように、従来のレンズの位置を検知する箇所が、１箇所
しか設けられていない旗を用いると、必ず旗を横切る位
置を通過してからでないと、正しいレンズ位置に行かな
いことになり、例えば、１４１％の拡大複写の後、２０
０％にする場合、一旦、１００％近くに設けた基準位置
に戻る必要があった。

【００２３】これに対し、本実施例では、複数の凹凸か
らなる櫛状の旗を用いると、現在の倍率に対応したレン
ズ位置は決まっているので、どの旗の、どの位置に存在
するのかということがわかり、したがって、直接目的の
倍率方向の位置へ移動し、目的の倍率の近い所の旗の信
号から必要距離だけ移動して停止させることができる。
この事は、一旦基準位置に戻る必要がなくなり、倍率変
換動作の時間短縮を図ることができることを意味し、も
ちろん、この場合も、レンズの一方向から位置決めする
ことができる。

【００２４】なお、上記実施例では、センサを装置本体
側に、旗をレンズ側に取り付けた例を説明し、この場
合、センサは固定されているので配線を固定できるとい
う利点がある。他方、本発明の第２の実施例として、図
４に示すように、センサをレンズ側に、旗を本体側に取
り付けることも可能である。この場合、レンズ側にセン
サが取り付けられるので、配線を引き回すという問題は
あるが、移動しなければならないレンズを小型化できる
のでモータの負荷が少なくなるという利点がある。さら
に、上記実施例の場合、レンズが拡大、縮小の端部に来
た際、そのレンズより旗が飛び出していて他の部品と干
渉という問題も発生しにくい。

【００２５】さらに、上記実施例では、レンズの位置検
知用のセンサと旗を２箇所設けたものであったが、第３
の実施例では、１つのセンサと１つの旗によってレンズ
の位置決めを可能とするものである。図５（イ），
（ロ）に旗の形状を示す。

【００２６】図５（イ）に示す旗１０１は、旗の凹凸の
間隔が順次変更されるものであり、投影レンズ３をどち
らか片側に移動させ、センサのオン／オフする時間によ
りレンズの位置を判別するものである。また、図５
（ロ）に示す旗１０２は、間隔及び凹凸の大きい側の旗
と、小さい側の旗とに分けたものであり、上記と同様に
投影レンズを少し移動させることにより、センサのオン
／オフする時間を検知して、レンズがどちら側にいるか
を判別するものである。

【００２７】（イ）の方式であると、少し移動するだけ
で、レンズの正しい位置が判別できるので、電源オン
後、即座に倍率変更命令が発せられても、一旦等倍位置
に行くことなく、直接に倍率の位置へ移動することが可
能であり、非常に効率的である。

【００２８】さらに、（イ），（ロ）の方式とも、旗１
つ、センサ１つで、レンズの位置を検知できるので効率
がよいが、電源オン時には、少し移動しないと自分の位
置（レンズ自身の位置）がわからないので、レンズの移
動可能範囲が、倍率範囲で移動する量よりも少し大きく
しておかないと干渉の問題が発生する。目的方向への移
動が、位置決めに必要な方向と逆の場合には、一旦行き
過ぎてから戻る必要がある。

【００２９】また、この場合にも前述したように、ギヤ
の噛み合いによりレンズ位置はわずかにずれるので、そ
のずれが凹凸の１箇所分以上ずれると、現在の位置判断
がくるってしまうので、凹凸のピッチ歯、ずれ量異常に
設定する必要がある。

【００３０】図６を用いて具体的に説明する。１４１％
の倍率の場合、レンズは、矢印（ａ）方向に移動し、旗
のＡ２がセンサ３７を通過後、一定パルスで停止したと
する（図６（イ））。次いで、２００％の倍率に移動さ
せる命令が出された場合、モータからの駆動が伝達され
るように切り替えが行われると、ギヤの噛み合い等で、
例えば、レンズは矢印（ｂ）方向にわずかに移動する。
しかしながら、旗の間隔は、そのような移動に対してよ
りも十分に大きくしておけば、旗１個分以上ずれること
はない。例えば、レンズが停止していた位置が（イ）
で、センサがＢ１に近い場合、ギヤの噛み合いでＢ１よ
りＢ２側にずれてオンに切り替わる可能性はあるが、逆
に、Ａ２を越えるまでずれることはない。このようなピ
ッチに設定されていれば、ギヤの噛み合いによってずれ
ても、レンズがどの旗の位置にいるのかを判別すること
が可能である。

【００３１】そして、モータを回転させ、レンズを矢印
（ｃ）方向へ移動させ、例えば、２００％の倍率のレン
ズ位置が、図（ハ）で示す位置であるとすると、旗Ｂ２
を通過後の所定のパルスで停止させればよいことにな
る。

【００３２】さらに、こうした凹凸を複数設けた旗を使
用すると、レンズを移動させるプーリの例えば温度変化
による外径変化により、一定のプーリ回転数に対するレ
ンズ移動量の誤差の発生を低減することができる。

【００３３】なお、上記実施例では、検知センサを光検
知スイッチ、レンズ支持体に複数の位置情報を提供する
凹凸の形状の旗を設けたが、機械的に作動するスイッチ
に対して細かい検知が行ないやすく、また精度も高めら
れるので本実施例に適用した。

【００３４】さらに、上記実施例では、すべてレンズ移
動とミラー移動とを同一のモータで行なう様にしたが、
これに限らず、レンズの移動専用のモータを設けたもの
についても、モータの回転数と、レンズの移動の間の遊
び（例えば、モータの出力軸に設けたギヤと、レンズ移
動を行なうプーリを一体に設けたギヤとのバックラッシ
等）がある場合にも有効であることはいうまでもない。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光学部材の位置決めを行なうために、検知手段が光学部
材の複数の位置情報を検知するようにしたので、画像倍
率変更の際、光学部材を一旦基準位置に戻す必要がなく
なり、光学部材の移動時間は短くなるため、倍率変更の
時間を短縮することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る画像倍率変換機構の構成
を示す図。

【図２】図１の機構を適用した複写機の概略構成を示す
図。

【図３】本発明の実施例におけるレンズの位置決め動作
を説明する図。

【図４】本発明の第２の実施例を示す図。

【図５】本発明の第３の実施例を示す図。

【図６】本発明の実施例におけるレンズの位置決め動作
を説明する図。

【符号の説明】 １ 複写機 ２ ミラー群 ３ 投影レンズ １１ モータ ２４ 揺動アーム ２５ ソレノイド ３４ レンズ支持体 ３５，３６ 旗 ３７，３８ センサ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿を光学的に走査するための走査手段
   と、上記走査手段によって走査された原稿からの光を投
   影する光学部材を画像形成倍率に応じて移動させる移動
   手段とを備えた画像形成装置において、 上記光学部材上の複数の位置情報を提供する位置提供手
   段と、 上記光学部材の位置決めを行うために、上記複数の位置
   情報を検知する検知手段とを有することを特徴とする画
   像形成装置。
2. 【請求項２】 請求項１項の画像形成装置において、上
   記位置提供手段は、上記光学部材に設けられた櫛状の複
   数の凹凸部材であることを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】 請求項１項又は第２項の画像形成装置に
   おいて、上記位置提供手段は、間隔を異ならしめた複数
   の凹凸部材からなることを特徴とする画像形成装置。
4. 【請求項４】 請求項１項の画像形成装置において、上
   記検知手段は上記光学部材に設けられ、上記位置提供手
   段は所定の固定された位置に設けられることを特徴とす
   る画像形成装置。
5. 【請求項５】 請求項１項の画像形成装置において、上
   記走査手段と上記移動手段は同一の駆動源によって駆動
   されることを特徴とする画像形成装置。