JPS5843728B2 - ヘンバイキコウオユウスル ガゾウケイセイソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は変倍機構を有した画像形成装置に関し、さらに
詳しくは原画像を複数の倍率で可成するこことが可能な
画像形成装置に関する。

従来の画像形成装置において例えば複写装置を例に取る
と、その変倍機構としては主に下記の（イ）と（ｏ）の
ものがある。

（イ）あらかじめ光路長を一定に保ち、ズームレンズを
用いたり、複数のレンズを交換することでレンズ系の焦
点を変えて変倍する。

（ロ）単一のレンズ系を用い該レンズの焦点を変えずに
光路長を変えて変倍する。

上記（イ）の方法はレンズ系自体の構成やレンズ系の設
置方法が複雑となり、変倍機構が高価になるため一般に
は（ロ）の方法が広く用いられている。

上部口）の方法において光路長を変える方法には、（Ｉ
）原稿面を移動させる：（ＩＩ）感光体等の露光面を移
動させる；（ＩＩＩ原稿面と露光面とは一定に保ち、こ
れら両者間の光路長を変える：という３つの方法がある
。

しかし上記（Ｉ）と（Ｉ［）の方法は機構の配置や構造
等が複雑化するため、一般には叫の方法が用いられてい
る。

本発明の目的とするところは上記叫の方法により、従来
知られている変倍機構では得られない簡易な機構により
変倍を可能とする変倍機構を有した画像形成装置を提供
することにある。

すなわち上記従来の変倍機構を有した画像形成装置は、
光学系の種類や配置にいくつかの制限を受けていたが、
本発明の画像形成装置は光学系の種類や配置によらず２
つの反射手段に順次反射する光路で変倍することを目的
とするものである。

本発明はＡ点から入射した光線がＢ点において第１反射
手段により反射し、次にＣ点において第２反射手段によ
り反射しＤ点に達する光路ＡＢＣＤを有する画像形成装
置において、上記Ｂ点（又はＣ点）の第１反射手段（又
は第２反射手段）を角度θ回転させ、上記Ｃ点（又はＢ
点）の第２反射手段（又は第１反射手段）を角度θ回転
させて上記ＣＤ点（又はＡＢ点）の線上又はその延長線
上をＢ点を中心として（又は０点を中心として）角度に
して２θ移動することにより、光路長を変える変倍機構
を有する画像形成装置である。

なお上記反射手段とはミラーやプリズム等の光を反射す
る部材を示し、Ａ点から入射する光線とは画像情報を有
したスリット光で良く、さらに回転角度θの設定におい
ては第１又は第２反射手段のどちらを基準にするかは任
意である。

以下本発明を実施態様に従ってさらに詳細に説明する。

第１図イは本発明を電子写真複写装置に適用した例で、
該複写装置１のドラム状の感光体１０には本願の出願人
による特公昭４２ ２３９１０号公報に開示されている導電性基板と光導電
層及び表面絶縁層の三層構成より成る感光体を用いる。

次に上記装置１による画像照射系は装置上部に固設され
た原稿台のガラス板２上の原稿３を照射するランプ４と
、第１走査ミラー５と、第２走査ミラー６と、レンズ系
７と、回動可能な第１ミラー８と移動可能な第２ミラー
９とにより行なう。

なお通常倍率の場合は、ランプ４を固設した第１走査ミ
ラー５と第２走査ミラー６とが１対１／２の速度比で一
点鎖線位置へ移動し、レンズ７及び他のミラー８，９は
実線位置に固定状態にある。

これに対し原稿像を変倍して可成する場合は、レンズγ
と第１ミラー８及び第２ミラー９を一点鎖線位置７’、
８’、９’に移動又は回転させて行ない、変倍した場合
は倍率に応じた速度で原稿像の走査を行なう。

次に上記装置１による画像形成工程を述べると、感光体
１０はコロナ放電器１１により前帯電を受け、次に露光
と放電とを同時に与えることが可能な放電器１２により
原稿像の露光と除電とを同時に行ない、次のランプ１３
による全面露光により上記感光体１０上に原稿に対応乙
た潜像を得る。

矢印方向に回転する感光体１０はさらに現像器１４で形
成した潜像をトナーにより顕画化される。

そしてその後、カセット１９から給紙ローラ１８により
送られた転写紙１７は、上記顕画像をコロナ放電器１５
を用い転写により転写され、該顕画像を転写された転写
紙１７は、感光体より分離され定着器２１により定着工
程を経た後、排紙トレイ２２上に搬送される。

一方転写を終えた感光体１０はクリーニング手段１６に
より残留現像剤を除去し、次の画像形成工程に備える。

上記第１図イでは変倍機構の第１ミラー８が回転し、第
２ミラー９が移動して変倍を行なう機構を示したが、第
１図口の如く第１ミラー８が移動し、逆に第２ミラー９
が回転しても良いが、以下の説明は前者の場合の例に原
理を説明する。

第２図（イと口）及び第３図は本発明の画像形成装置に
用いた変倍機構のうち上記第１ミラーが回転する系の光
路を示すもので、先つ第２図イにおいてＡ点から進入し
た光線がＢ点で回転可能な第１ミラー２３により反射さ
れ、さらに０点で移動可能な第２ミラー２４により反射
されＤ点に達する光路な有している。

上記光路において、第１ミラー２３を点線で示すように
角度θだげ回転させれば、Ａ点から進入した光線は点線
で示す様に角度２θだけ回転する。

この時第２ミラー２４がＣＤ線の延長上のＣ′点に移動
していてかつ角度がθだげ回転していれば０点で反射し
た光線はＤ点に達する。

この様に光路ＡＢＣＤを光路Ａ Ｂ Ｃ’Ｄとすること
により、光路長を変えることが出来る。

この光路は第２図イで示されたものに限定されるもので
なく例えば第２図・口で示す光路でも可能である。

この様に光路によらずに２枚のミラーに順次反射する光
路であれば本発明による変倍が可能であるので、本発明
は画像形成装置に限らず多くの光学系に使えることが出
来、しかも反射手段の配置を自由にすることが出来るの
で装置の小型化も容易である。

次に第３図において上記第２図イで示した第１ミラー２
３と第２ミラー２４とが上記の動きをすれば、常にＡ点
から入射した光線がＤ点に達することを説明する。

図の様に光線が互いに成す角、ミラーと光線が成す角を
α、β、γ、δ、α′、〆。

γ′、δ′とする。

すなわち回転前の第１ミラー２８において、該ミラー２
３と入射光とが威す角をα、入射角と反射角との和をβ
、また第１ミラー２３０回転後の状態をα′、β′とし
、一方、移動前の第２ミラー２４において、該ミラー２
４と入射光とが成す角をγ、入射角と反射角との和をδ
、また第２ミラー２４の移動後の状態をγ′、δ′とす
る。

このとき 又光の反射の法則により △ＣＣ’Ｂを考えれば 又光の反射の法則により よってＡ点から進入した光線が２枚のミラー２３２４に
順次反射しＤ点に達する光路ＡＢＣＤにおいて、第１ミ
ラーを角度θだげ回転させさらに第２ミラーを角度θ回
転してＣＤ線上又はその延長線上をＢ点を中心として角
度にして２０分移動させればＡ点から進入した光線は、
Ｄ点に達してしかもその間の光路長を変更することが出
来ることは明白である。

第４図以下に第１ミラーと第２ミラーを動かす機構につ
いてその実施態様について説明する。

第４図において第１軸２７に第１ミラー支持部材２８が
回転自在に係止されていて、該支持部材２８上に第１ミ
ラー２９が固定されている。

ただしミラー２９０反射面は第１軸２７の軸心を通り、
該第１軸２７は支持ブロック３０に固定されている。

又第１軸２７にはアーム３１とそれに固定されている第
２歯車３２とが回転自在にとめられており、さらに第１
軸２７にはピン３３により第１ミラー支持部材２８と連
結されている第１歯車３４が回転自在にとめられている
。

上記支持ブロック３０には第１軸２７と平行な軸３５が
回転自在にとめられており、該軸３５には歯車３６と連
絡しさらに上記第２歯車３２にかみあっている歯車３７
と、上記第１歯車３４にかみあっている歯車３８が各々
固定されている。

それぞれの歯車の歯数は上記軸３５の回転により、第２
歯車３２が第１歯車３４０２倍回転する様に定められて
いる。

一方、第１軸２７と平行に第２軸３９があり、該第２軸
３９には第２ミラー４１を固定した第２ミラー支持部材
４０が回転自在にとめられている。

ただし、第２ミラー４１０反射面は第２軸３９の軸心を
通り、該第２軸３９は支持ブロック４２に固定されてい
る。

支持ブロック４２は支持体４３と該ブロックを介して反
対側にある支持体４４により支持された軸４５上を摺動
可能となっている。

又第２軸３９にはアーム３１と摺動可能なピン４６を有
する第４歯車４７と、上記支持部材４０とピン４８によ
り連結されている第３歯車４９が回転自在にとめられて
いて、第２軸３９自身もアーム３１と摺動可能になる。

また支持ブロック４２には第２軸３９と平行な軸５０が
回転自在にとめられていて、一方、軸５０には第４歯車
４７にかみあっている歯車５１と第３歯車４９にがみあ
っている歯車５２が固定されている。

そしてそれぞれの歯車の歯数は第４歯車４７０回転によ
り第３歯車４９は該第４歯車４７０半分だけ回転する様
に設定されている。

これらの配置を第２図でいうならば第１軸２７の軸心は
Ｂ点と一致し、第２軸３９の軸心はＣ点と一致し、さら
に軸４５の軸心はＣＤ線と平行である。

上記機構において上記歯車３６とかみあっている駆動歯
車（図示せず）の回転により軸３５が回転されて、それ
により第２歯車３２と第１歯車３４とが回転比２：１で
回転し、これにより第１ミラー支持部材２８上の第１ミ
ラー２９が角度θ回転すれば、アーム３１は角度２０回
転する。

さらにアーム３１が軸２７を中心として２θ回転するこ
とにより、第２軸３９がアーム３１により押されて支持
ブロック４２は軸４５上を移動する。

そしてさらにピン４６によりアーム３１０回転が第４歯
車４７に伝達され、それが歯車５１、軸５０、歯車５２
、を介して第２歯車４９に回転角が半分になり伝達され
る。

その結果アーム３１が角度２θ回転することにより、第
３歯車４９とピン４８により連結されている第２ミラー
支持体４０上の第２ミラー４１は角度θだげ回転する。

以上の様に第４図に示された機構を用いることで第２図
で述べたＡ点から進入した光線がＤ点に達する光路にお
いて、その間の光路長を自由に変えることが出来る。

勿論第４図で示す機構においてはその駆動法として、歯
車３６を回転させるのではな（、例えば支持ブロック４
２をワイヤ等によって軸４５上を移動させることによっ
てもまったく同様な動きをする。

第５図は、別の実施態様であり、第１軸５３に第１ミラ
ー支持部材５４が固定されていて、第１ミラー支持部材
５４上に第１ミラー５５がその反射面が該第１軸５３の
軸心を通る様に固定されている。

また第１軸５３は支持ブロック５６に回転自在にとめら
れており、さらに第１軸５３には差動歯車５７．５８．
５９．６０を有し、歯車５７は支持ブロック５６に固定
されていて、歯車６０は第１軸５３に回転自在にとめら
れているアーム６１に固定されている。

また差動歯車５７．５８゜５９．６０は、第１軸５３が
回転することにより十字形部材６２が回転し、その結果
歯車６０が第１軸５３の２倍だけ回転させる機構になっ
ている。

これにより第１ミラー支持部材５４上の第１ミラー５５
が角度θだげ回転するとアーム６１は角度２θだけ回転
する。

なお第１軸５３に対し第２ミラー支持部材６４を固定し
た第２軸６３は該第１軸５３に平行にあり、該支持部材
６４は第２ミラー６５がその反射面が軸６３の軸心を通
る様に固定されている。

この第２軸６３は支持ブロック６６に回転自在にとめら
れていて、該支持ブロック６６は軸６７上と摺動可能に
なっている。

さらに第２軸６３は差動歯車６８，６９，７０゜７１を
有し、歯車６８は支持ブロック６６に固定されており、
歯車７１は第２軸６３に回転自在にとめられているアー
ム７２に固定されている。

アーム７２はアーム６１と軸７３を介してその間隔を変
えられる機構の下につながっている。

アーム６１が軸５３を中心として角度２θ回転すること
によりその回転がアーム７２に伝達されて、支持ブロッ
ク６６は軸６７上を移動し、かつその回転が歯車７１に
伝達される。

差動歯車６８，６９゜７０．７１は、歯車７１が回転す
ることにより十字形部材７４を該歯車７１０半分だけ回
転させる機構になっている。

このため十字形部材７４と第２軸６３を固定するとアー
ム７２が角度２θだげ回転し、第２ミラー支持部材６４
上の第２ミラー６５が角度θだげ回転する。

この様にして第５図に示された機構を用いることによっ
ても第２図の説明で述べた如くミラーを動かすことが可
能となる。

次に第６図により他の実施態様としてレバーによりミラ
ーを作動させる場合について述べる。

図中、Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ点、角α、β、γ、δ及びα；β
′、ｆ、δ′は上記第３図の場合と同じであり、Ｇは角
βのまたＪは角δの２等分等上の任意の１点を示し、Ｅ
、Ｆ点はＢ点より等距離にある点、そしてＨ１■点はＣ
点より等距離にある点を示し、さらにＦ′、Ｇ’ Ｈ
’ Ｉ’ Ｊ′点は回転又は移動後の位置を示す。

ここで とし 又 とすれば であるので［相］、０により となる同様に とし 又 とすれば であるので０、［相］により となる よって上記の■、■、０，０．０．０で示す条件を満足
する機構であれば第２図で示す如くミラーを動かすこと
が出来る。

ただし上記の例では、ＡＢ線上にＥ点ＢＣ線上にＦＨ点
、ＣＤ線上に■点をとったが、それぞれはその線の延長
線上にあっても同様である。

その−ｆｌＪを第７図に示す。この場合は上記の条件０
、■は ＧＢＡ＋α−π、ＪＣＢ−γと変わるが第６図
の場合と同様に第２図で示すミラーの動きを可能とする
。

第８図で上記の条件を満足する機構の→りを示す。

第６図のＢ点上の第１軸７８に第１ミラー８０を固設し
た第１ミラー支持部材７９がとめられていて、該第１ミ
ラー８０はその反射面が第１軸７８の軸心を通るように
固定されている。

また第１軸１８は支持ブロック８１に回転自在にとめら
れている。

さらに第１軸７８にはアーム８２が回転可能にとめられ
ていて、支持ブロック８１には第１ピン８３（Ｅ点）が
、またアーム８２には第２ピン８４（Ｆ点）がそれぞれ
第１軸７８から等距離となる点にとめられている。

そして、第１ピン８３と第２ピン８４から回転可能に出
ている２つの第２レバー８６と第２レバー８６とは第３
ピン８７（Ｇ点）により回転可能な状態に結合し。

ている。

このとき第１ピン８３から第３ピン８７と、第２ピン８
４から第３ピン８７との距離は各各等しくとられている
。

そしてさらに第３ピン８７は第１ミラー支持部材７９と
摺動可能に連結していて、その摺動可能な方向は第１ミ
ラー８００反対面に対して直角になっている。

上記機構により第１軸７８が回転されると、第６図で示
した様に第１ミラー８０が角度θだげ回転するとアーム
８２は角度２θだげ回転する。

軸７８と平行な第２軸８８（Ｃ点）に第２ミラー支持部
材８９がとめられていて、第２ミラー支持部材８９上に
第２ミラー９０が、その反射面が第１軸８８の軸心を通
るように固定されている。

そして第１軸８８は支持体９１に回転自在にとめられて
いて、該支持体９２は軸９２上を摺動可能に配置しであ
る。

さらに第２軸８８にはアーム９３が回転自在にとめられ
ていて、第２ミラー側のアーム９３は上記第１ミラー側
のアーム８２と軸９４によりその間隔を自在に変えられ
る構造の下に連結されている。

上記支持体９２には第４ピン９５（■点）がまたアーム
９３には第５ピン９６（Ｈ点）がそれぞれ第２軸８８か
ら等距離となる点にとめられている。

上記第４ピン９５と第５ピン９６から回動可能に出てい
る第４レバー９７及び第３レバー９８は、第６ピン９９
（１点）により回転自在に結合している。

このとき第４ピン９５から第６ピン９９の距離と、第５
ピン９６から第６ピン９９との距離は等しくとられてい
る。

又第６ピン９９は第２ピラー支持部材８９と摺動可能に
連結していて、その摺動可能な方向は第２ミラー９００
反射面と直角になっている。

この機構に【リアーム８２の回転がアーム９３に伝達さ
れ支持体９１は軸９２上を移動し、かつ第２ミラー支持
部材８９をアームの回転角２θの半分の角度θだげ回転
する。

この様にして第８図の機構は第６図の条件満足している
ので、第２図で示す如くミラーを作動することが可能と
なる。

上記の様に第４図、第５図、第８図の実施態様で示す如
き機構を用いることにより、光線の入射方向と出射方向
を変えることなく、その間の光路長を変えることが出来
る。

もちろん第２図においてＤ点から入射した光線がＡ点に
達する場合でも同様であることは上記の様に勿論可能で
ある。

そしてその様な構成においては上記実施態様の変倍機構
の第１ミラーと第２ミラーとを逆の関係にすれば良いの
で、ここでは実施態様により説明することは省略する。

ここで第９図により第１図で述べた複写装置の制御方法
の一例を示す。

すなわち指定した倍率に従って駆動源となるモーターを
駆動し、レンズ系７を所定位置へ移動させ、また上記実
施態様の機構により第１、第２ミラー８，９を所定の位
置へ動かす。

それを確認した後走査ミラー５，６を指定した倍率に対
応した速度で原稿３を走査する。

ただし走査速度を変換することにより感光体１０への露
光量が変化するため、ランプ４やレンズ７等の光路中に
設けた部材により光量を調整する必要がある。

なお図中→は情報の伝達、また）は力の伝達を各々示す
。

以上の如く本発明に係る画像形成装置に用いた変倍機構
は、従来公知の光学走査系を用い、それら光路中に設け
ることにより容易に原画像の変倍を行なうことを可能と
する。

このため上記変倍機構を有した画像形成装置は、走査用
の光路を変えたりズームレンズや複数レンズを用いるこ
とな（原画像の変倍が可能となる。

なお上記画像形成装置とは、上記の如く転写系や直接系
（ファック方式）等の電子写真複写装置やマイクロ用画
像形成装置などその用途は広い。

【図面の簡単な説明】

第１図イは本発明を電子写真複写装置に適用した例を示
す構成説明図、第１図口は変倍機構部の他の実施態様図
、第２図イと第２図口は本発明の画像形成装置に用いた
変倍機構の原理説明図、第３図は上記第２図に基つきギ
ヤを用いて行なう光路説明図、第４図と第５図はギヤを
用いた変倍機構部の実施態様を示す斜視図、第６図と第
７図はピンやレバー等を用いた変倍機構の原理説明図、
第８図はピンとレバニ等の組合せを用いた変倍機構部の
実施態様を示す斜視図、第９図は上記第１図装置の特に
変倍機構部の制御方法の一例を示すブロック図を各々示
す。 図において、１・・・・・・電子写真複写装置、５・・
・・・・第１走査ミラー、６・・・・・・第２走査ミラ
ー、７・・・・・・レンズ系、８・・・・・・第１ミラ
ー、９・・・・・・第２ミラー、２３・・・・・・第１
ミラー、２４・・・・・・第２ミラー、２７・・・・・
・第１軸、２９・・・・・・第１ミラー、３１・・・・
・・アーム、３２・・・・・・第２歯車、３４・・・・
・・第１歯車、３９・・・・・・第２軸、４１・・・・
・・第２ミラー、４７・・・・・・第４歯車、４９・・
・・・・第３歯車、５３・・・・・・第１軸、５５・・
・・・・第１ミラー、６３・・・・・・第２軸、６５・
・・・・・第２ミラー７８・・・・・・第１軸、８０・
・・・・・第１ミラー、８３・・・・・・第１ピン、８
４・・・・・・第２ピン、８５・・・・・・第ルバ、８
６・・・・・・第２レバー、８７・・・・・・第３ピン
、８８・・・・・・第２軸、９０・・・・・・第２ミラ
ー、９５・・・・・・第４ピン、９６・・・・・・第５
ピン、９７・・・・・・第４レバ、９８・・・・・・第
３レバー ９９・・・・・・第６ピン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｉ Ａ点から入射した光線がＢ点において第１反射手段
   により反射し、次にＣ点において第２反射手段により反
   射しＤ点に達する光路ＡＢＣＤを有する画像形成装置に
   おいて、上記Ｂ点の第１反射手段を角度θ回転させるこ
   と、上記Ｃ点の第２反射手段を角度θ回転させること、
   及び第２反射手段を上記ＣＤ点の線上又はその延長線上
   をＢ点を中心として角度にして２θ移動することにより
   、光路長を変える変倍機構を有する画像形成装置。 ２ Ａ点から入射した光線がＢ点において第１反射手段
   により反射し、次にＣ点において第２反射手段により反
   射しＤ点に達する光路を有する画像形成装置において、
   上記Ｃ点の第２反射手段を角度θ回転させること、上記
   Ｂ点の第１反射手段を角度θ回転させること、第１反射
   手段を上記ＡＢ点の線上又はその延長線上をＣ点を中心
   として角度にして２θ移動することにより光路長を変え
   る変倍機構を有する画像形成装置。