JPS6011828A - 複写倍率変換装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、複写機の縮小から拡大に至る縮小。

拡大率を変換する複写倍率変換装置に関するものである
。

従来例の構成とその問題点 従来、原稿台移動型あるいは原稿台固定型などの複写機
に用いられている複写倍率変換装置としては、２対１の
速度比で移動する等速度射鏡と半速反射鏡との位置関係
を変え、レンズの位置をそれに対応して前後に移動させ
るか、別途複数個のレンズを装置本体内にあらかじめ配
設しておいて、これを入れ替えたシして行なう方法がと
られている。

このようにする理由としては、 を満足するようにレンズと被写体との距離ａとレンズと
像との距離すとの光学的な位置関係を維持し、かつ、こ
のａとｂの比率が望まれる縮小、拡大の倍率になるよう
にするためであシ、反射鏡の移動とレンズの移動は通常
それぞれ別々のカム等の手段で動かすようになっている
。したがって、その機構、構成は非常に複雑となり、ま
た各々を駆動する駆動用モータ等も必要となり、コスト
アップの要因と々っていた。また、反射鏡の位置やレン
ズの位置を複写倍率に応じて設定するのにカム機構を使
用する場合、あまりに近い倍率を設定するとカムの設計
が困難となるため選定できないことになり、縮小、拡大
率の設定はあまり自由度が高いとは云えなかった。さら
に従来の複写機に用いられている変倍機構はいずれも寸
法が大きく。

複写機の小型化の妨げになっていた。

また、さらに、何段階もの縮小、拡大を行なうにはそれ
ぞれの倍率に応じて何か所かの位置変更。

調節を行なって実現するようになっており、単一の操作
であらゆる倍率に応じて簡単にピントを合わせられるよ
うにはなっておらず、使い勝手が悪いと云ったような多
くの欠点を有していた。

発明の目的 本発明は上記従来例の欠点を除去せんとするものであり
、原稿を固定の複写機で縮小から拡大にいたる倍率を構
成の簡単な機構で変えるようにし、かつ、その倍率の設
定の自由度を非常に大きくし、さらに、用いるレンズの
焦点距離にばらつきがあるようなレンズを用いる場合に
も容易にピント調節をすることのできる複写倍率変換装
置を提供することを目的としたものである。

発明の構成 本発明は、上記目的を達成するために、第１の直線上を
摺動する第１の摺動子と、前記第１の直線と一定角度θ
で交わる第２の直線上を摺動する第２の摺動子と、前記
第１の直線上の１点から前記第２の直線に亘る垂直距離
をＡとし、さらにＡの距離延長した位置に支点を設け、
この支点を中心として前記第１の摺動子と前記第２の摺
動子とを揺動するレバーを配設し、前記第１の摺動子の
移動距離と前記第２の摺動子の移動量として前記第１の
直線と平行方向に移動した移動距離とをそれぞれ変倍を
行なう焦点距離ｆのレンズを挾んで配設された第１の反
射鏡と第３の反射鏡の移動距離とし、前記Ａとθとｆと
を　ｆ　：２　、Ａ　／　ｔａｎθの関係になるように
する吉井に、レンズの焦点距離ｆの変動に対応して前記
第１の直線と第２の直線の交わる角度θを調整可能にし
たものでちる。

実施例の説明 以下に本発明の実施例について、図面と共に詳述する。

第１図は縮小像を得ることを説明するだめの投影図であ
シ、図に示すように、焦点距離ｆのレンズ１を用いたと
き、被写体２の像３は、被写体２がレンズ１の中心○か
ら２ｆ離れたところにあればレンズ１０反対側の２ｆ離
れた位置に等倍で形成されることになる。被写体２がレ
ンズ１の中心０から２ｆ離れた位置よシさらにＸの距離
遠ざかった場合には、像３はレンズ１の中心。よシ２ｆ
離れた位置よシレンズ側に２ｙ近づいた位置に縮小され
て形成されることになる。いま被写体２の高さをｈとし
、この被写体をさらに距Ｈｔｘだけ離した場合に得られ
る縮小像の高さをｍｈとすると、第１図より （ここで、ｍは被写体と像との比率である）の式が得ら
れる。さらに、前記（１）式と（２）式がらｍとｈを消
去すると、 の式が得られる。

つぎに、本発明に係る縮小、拡大の原理について第２図
を用いて説明する。第２図はその線図であシ、直線４と
直線５とはその延長端が角度θで交わるようになってい
る。第１の直線４上の一点６から直線７を垂下させ、第
２の直線５との交点を８とする。点６と点８との間の距
離をＡとし、さらに直線７の点８からの延長線上の距離
Ａと等しい距離のところに支点９をとる。そして、第１
の直線４上の点６から距離Ｘ離れた位置に点１０をとシ
、支点９とを結ぶ直線１１の第２の直線５との交点を１
２とし、この点１２と垂下直線７との第１の直線４と平
行な距離をｙとすると次の式％式％ この（３）式を変形して ｋ　Ａ十Ｘ　Ｌａ１ｌ　Ｕ を得る。この得られた（ＩＩ）式と先に得られた（１）
式とを比較して とすれば、先に得られた両式は一致することがわかる。

なお、ここで第１の直線４上の点１０が点６よシ同図で
右側に位置しているときは縮小モードであシ、点１０が
点６よシ左側に位置しているときが拡大モードである。

先に述べたように点６の位置では等倍モードである。

次に本発明に係る反射鏡とレンズの配置関係について説
明する。第３図はその配置構成図であり、第１の鏡１３
から第６の鏡１８までの６枚の鏡とレンズが示されてい
る。第１の反射鏡１３は原稿等の被写体２の面と４５°
の角度で傾斜しており、第２の鏡１４は第１の鏡１３と
平行で第３の鏡１５が９００の角度で一体的に設けられ
、第２の反射鏡として構成されている。そして、この第
１の反射鏡と第２の反射鏡とは２対１の速度比で移動す
るようになっている。レンズ１の光軸は被写体２（本実
施例ではコピーすべき原稿面）の面と平行になっている
。第４の鏡１６は、このレンズ１を通った光軸を直角に
曲げるように第３の鏡１５と直角に対向し、かつ、４５
°傾斜しておシ、第５の鏡１７が９Ｑ０の角度で一体的
に設けられ、第３の反射鏡として構成されている。した
がって、レンズ１からの光は逆方向に折り返されること
になる。このようにして投影され折り返された光は第６
の鏡１８でさらに折曲されて感光体ドラム１９の表面に
投影される。本実施例では、レンズ１は複写機の本体に
固定されている。

こ＼で、被写体２の像を縮小しようとする場合は、第１
の反射鏡１３を第３図でレンズ１の方向の１３′の位置
にＸの距離移動させ、これと連動して第３の反射鏡１６
．１７を１６’、１７’の位置にｙの距離だけレンズ１
の方向に近づける。このときのＸとｙとの移動量を前述
した（ＩＪ式の関係でもって移動させれば常にピントの
合った状態が得られる。

レンズ１を通った光は第３反射鏡で折曲されて元の方向
に戻るようになっているので、第３反射鏡がｙの距離移
動すれば像自体は２ｙだけレンズに近づくことになり、
第１図の関係と一致することが理解される。

このようなことから本発明は、前述した式（１）の関係
を有し、弐（Ｉｔ）で動作する機構によって第１反射鏡
と第３反射鏡との移動を連動させることにより、変倍率
に応じて常にピントが合うような計算メカニズムを提供
するものである。

以下に前述した原理に基づいて複写倍率変換装置を構成
した本発明の具体的実施例について説明する。

第４図および第６図はその光学系の構成図であり、第１
反射鏡と第２反射鏡を２対１の速度比で移動させると共
に、常にピントの合った状態で変倍時の第１反射鏡と第
３反射鏡とを連動させる構成を示している。

第４図において、第１の鏡１３は等速支持部材２ｏに取
付けられて保持されており、第１のガイド軸２１に摺動
可能に保持されて案内されている。

第２の鏡１４と第３の鏡１６は半速支持部材２２に取付
けられており、第２のガイド軸２３に摺動可能に保持さ
れて案内されるようになっている。

また、第４の鏡１６と第６の鏡１７も第３の支持部材２
４に取付けられており、前述した第２のガイド軸２３に
摺動可能に保持されて案内されるようになっている。そ
して等速支持部材２ｏと半速支持部材２２とは光学系駆
動のワイヤー系で２対１の速度比でもって駆動されるよ
うに構成されているー。

本体に固定された光学系の駆動プーリ２６に数回巻き付
けられたワイヤー２６は本体に固定された固定プーリ２
７．２８を介して半速支持部材２２に設けられた可動プ
ーリ２９に１８００巻き付けられ、固定プーリ３０で方
向を変えて後述する変倍装置の摺動子に設けられた端子
３１に送られている。ここで、端子３１は通常のコピー
動作時。

つまり等速支持部材２０．半速支持部材２２が２対１の
速度比で移動するときは一定位置に固定保持されるよう
になってお９、変倍時には後述するように移動する。

端子３１を出たワイヤー２６は固定プーリ３２で折り返
され、半速支持部材２２に設けられた可動プーリ２９と
同軸に設けられた可動プーリ３３す２７を経て駆動プー
リ２５に戻っている。

等速支持部材２ｏの一端３５は固定プーリ２８と可動プ
ーリ２９との間に張架されているワイヤー２６に固定さ
れている。したがって駆動プーリ２５が矢印Ｇで示す時
計方向に回転すると、等速支持部材２０は左方向へ移動
し、同時に半速支持部材２２もその半分の速度で移動す
ることになる。

光学的露光走査が完了すると駆動プーリ２５が逆方向に
回転し、各支持部材は走査開始前の位置に戻る。

なお、３６は可動プーリ２９および３３を同軸的に支持
し、半速支持部材２２に設けられたピンなどの係止部材
である。また、このピンは本実施例に限らす半速支持部
材２２の別の箇所に設けてもよい。

３７はレバーであり、前述のピン３６と対応する位置に
切欠きなどの保合部３８が形成されておシ、一端に接続
されたソレノイド３９で上下に揺動するように構成され
ている。

つぎに変倍時における各支持部材の連動変位を行なう変
倍機構について第６図を参照して説明する。

第５図は第２図で示したＸとｙとの関係が式（ＩＩ）の
関係で得られるようにした平面構成図であシ、第１の直
線４を構成する２本のガイド軸４０゜４０’を備えた第
１のガイド部材４１がレンズ１の光軸と平行に設けられ
ている。この第１のガイド部材４１には第１の摺動子４
２がガイド軸に案内されて滑らかに摺動できるように支
持されている。そして第１のガイド部材４１に対して式
（Ｉ［ｌ）の関係を満足するように第１の直線と一定角
度θで交わる第２の直線を構成する２本のガイド軸４３
゜４３′を備えた第２のガイド部材４４が設けられてお
り、この第２のガイド部材４４にも同様に第２の摺動子
４５がガイド軸に案内されて滑らかに摺動できるよう支
持されている。第１の摺動子４２と第２の摺動子４５に
はそれぞれピン４６と４７が設けられており、支点９を
回動可能な支持部とし、これを中心として揺動するレバ
ー４８に形成した長孔４８′に嵌合して連動するように
構成されている。また、第１のガイド部材４１には第３
の摺動子４９がガイド軸に案内されて滑らかに摺動する
よう支持されていると共に他方端に形成した長孔４９′
に第２の摺動子４５に設けたピン４７を嵌合させてレバ
ー４８の揺動に連動するように構成されている。さらに
第１の摺動子４２にはピン６ｏが植設されておシ、ソレ
ノイド５１によって紙面上で垂直方向に上下動する位置
決め板５２に形成された複数個の倍率設定用の穴５３と
嵌合するようになっている。前述した第３の摺動子４９
には図示のように端子６４が設けられており、この端子
５４には変倍用のワイヤー６６が取シ付けられている。

ワイヤー５５は固定ローラ６６を介して折シ返されプー
リ６アに巻き付けられている。

プーリ５７はぜんまいなどで常に矢印Ｍで示す反時計方
向に回転付勢されている。固定プーリ６６とプーリ５７
との間で第３の支持部材２４の一部５８がワイヤー６６
に固定されている。

このような構成において、第１の摺動子４２に設けられ
た端子３１がワイヤー２６によって駆動されると、第１
の摺動子４２もそれにつれて左右方向に摺動する。この
ときレバー４８も回動支持部９を中心として揺動するた
め、第２の摺動子４５と第３の摺動子４９も連動して摺
動することになる。− この結果、第１の摺動子４２の端子３１が等倍の位置、
つまりレバー４８が第５図で垂直になった位置から第２
図に示すように右方向にＸの距離移動すると、第２の摺
動子４５が第２のガイド部材４４上を同様に点８から点
１２まで移動する。

このとき第２の摺動子４５は第１のガイド部材４１にガ
イドされた第３の摺動子４９を移動させることになる。

従って、第２の摺動子４６の点８から点１２の移動量に
対して第３の摺動子４９は第１のガイド部材４１と平行
方向のｙの距離だ−け移動し、第３の摺動子４９の端子
５４は前記（ｎ）式で計算されるｙの距離だけ右方向に
移動することになる。つまシ、端子３１の移動量を第３
図に示す第１の鏡１３の移動量とすれば端子５４の移動
量は第４．第６の鏡１６．１７の移動量となシ、常にピ
ントの合った状態で縮小、拡大率を変えることができる
ものである。

また、第２のガイド部材４４は、ピン５９などによる回
動可能な支持部が設けられ、一端には長穴６ｏと係止ネ
ジ６１とよシなる調節機構が設けられている。レンズ１
には各々その焦点距離ｆに微小なバラツキがあると共に
組立時における微小な位置の違いが生じる場合があシ、
このような変動に対して常にピントが合うように第２の
ガイド部材４４に設けられた上記調節機構を矢印Ｆ方向
に微調整して、第１のガイド部材４１との交わる角度θ
を調整可能に構成しである。第２のガイド部材４４に設
けられた回動可能な支持部（ピン５９）の位置は、第２
図に示す第１の直線４の一点６から支点９に対する垂下
直ＪＩＩ７と第２のガイド部材４４を構成する第２の直
線６との交点８の位置に設けられている。

さらに、本発明の実施例の動作について以下図面と共に
詳述する。

第４図において、ソレノイド３９に通電すると、レバー
３７が吸引される。これと同時に駆動プーリ２６が矢印
Ｇで示す時計方向に回転しはじめる。

半速支持部材２２に設けられた係止部材３６は。

わずかに左方向に移動し、ソレノイド３９０通電によシ
、上方に持上ったレバー３７の係合部３８に嵌合し、半
速支持部材２２を一定位置に固定する。

ソレノイド３９に通電すると同時に第５図に示されてい
るソレノイド５１にも通電される。ソレノイド５１は変
倍設定用の位置決め板６２に接続されておシ、この吸引
作用によって位置決め板６２が紙面上方（手前方向）に
持ち上がシ、第１の摺動子４２に設けられたピン５０と
の嵌合が解除される。この状態で駆動プーリ２６が矢印
Ｇ方向に回転すると、ワイヤー２６に固定された端子３
１が右方向に移動する。したがって、第１の摺動子４２
が右方向に設定しようとする変倍率に相当する箇所に移
動するため、レバー４８によって第２の摺動子４６が移
動し、そしてこの第２の摺動子４６の移動によって第３
の摺動子４９が連動して移動することになる。第３の摺
動子４９の移動に伴なって、その端子６４は前記の式（
１［）で計算された距離だけ右方向へ移動し、ワイヤー
６５がその分だけプーリ６７によって巻き取られること
にガるため、このワイヤー６６に固定された第３の支持
部材２４が左方向に移動し、第３反射鏡がレンズ１の側
へ近づくことになり、第３図で詳述したような常にピン
トの合った変倍が設定できることになる。

そして、設定された変倍率に相当する箇所に到達したこ
とをエンコーダ円板６３の周囲に配置された複数個のセ
ンサ６４．６５．６６からの出力信号で検出すると、ソ
レノイド５１への通電は断たれ、所定の穴５３にピン５
０が嵌合すると共にソレノイド蔓９への通電も断たれる
。

半速支持部材２２の保持は解除され、自由に移動可能と
なるため、駆動プーリ２６の回転に伴って原稿面を走査
し、ついで駆動プーリ２５の逆転に伴って変倍動作開始
前の位置、つまり走査開始の原位置に戻る。これによっ
て変倍複写を行なうための準備が完了する。

本発明では、さらに、半速支持部材２２と第３の支持部
材２４とはレンズ１を挾んで反対側に配設され、同一の
第２のガイド軸２３で案内されるように構成されている
が、半速支持部材２２は原稿を走査する際にレンズ１に
最も近い所まで移動はするが、レンズ１を乗り越えるこ
とはあり得す、寸だ、第３の支持部材２４も縮小の倍率
の最も小さいときにレンズ１に最も近づくことになるが
、これもレンズ１を乗り越えることはない。したがって
同一のガイド軸を用いて摺動させるようにしても衝突す
ることはない。

寿お、レンズ１は第４図に示すようにレンズハウジング
６２に固定されており、第６の鏡１８もこのレンズハウ
ジング６２に固定されて、レンズハウジングユニットを
構成している。

また、レバー４８の支点である回動支持部９にはレバー
４８の揺動につれて回動するエンコーダ円板６３が取り
付けられており、この丑わりに配置された複数個のセン
サ６４．６５．６６に信号を与えるように構成している
。この複数個のセンサをホトセンサとすれば、エンコー
ダ円板６３に設けた切欠き部６３ａ　、　６３ｂ　、６
３ｃでオンになり、遮断されるとオフとなる。しだがっ
て、上記複数個のセンサで変倍率を設定し、所定の変倍
率を検出した時点でソレノイド５１への通電を遮断する
ようにしておけば変倍用の位置決め板５２が下において
所定の変倍率の穴５３と第１の摺動子４２のビン５０と
が嵌合して変倍機構をロックすることができる。

変倍用の位置決め板５２には、複写機として必要な縮小
から等倍さらには拡大に至るまでの穴もしくは切欠きな
どを形成すればよい。本実施例では縮小５段２等倍、拡
大２段の合計８個の穴が設けられている。これを例えば
縮小４段、拡大３段。

等倍の変倍段数にしようとすれば穴の位置もしくは位置
決め板の位置を変えれば容易に達成することができる。

さらに光学系の駆動プーリ２５の駆動方法については図
示していないが、本発明の実施例では回転速度検出手段
を備えた直流モータを用いた。

これはモータの回転数に応じてパルスが回転速度検出手
段から出るようになっており、このノくルスと本体内に
内蔵されている基準信号発生装置からの基準信号とを比
較して、モータの回転数が遅い場合にはモータの回転数
を上げるように制御し、常に一定の回転数で回転するよ
うに制御している。

また、基準信号は縮小、拡大に応じて複数の信号が準備
されておシ、変倍機構の倍率の選定と同期して適当な基
準信号が用いられるようになっている。

光学系の戻り動作時にはモータに逆方向の電圧が印加さ
れ、モータが逆転するようになっていることは云うまで
もない。

また、本発明の実施例では、第１の反射鏡を移動させ、
これに連動して第３の反射鏡を変倍率に応じて移動させ
るようにした構成で説明した力゛、本発明は、そのよう
な実施例に限定されるものではなく、例えば第１の反射
鏡を固定しておいて第２の反射鏡を第３図で示す左方向
に移動させるようにしてもよく、また、構成は複雑とな
るが第１の反射鏡を右方向に、第２の反射鏡を左方向に
同時に移動させて変倍させるようにすることも可能であ
り、要は第１の反射鏡と第２の反射鏡との間の距離と、
レンズと第３の反射鏡との間の距離とを変倍率に対応し
た距離だけ連動変位させることによって本発明は達成す
ることができるものである。

発明の効果 以上のように本発明によれば、使用するレンズの焦点距
離がばらついても、簡単にピント調節をすることができ
るものである。

一般にレンズは同一の焦点距離を一定にしようとしても
、用いるガラスの屈折率のばらつきや。

寸法精度のばらつきのため、ある程度の焦点距離にばら
つきが発生してしまう。このようなレンズを用いて複写
倍率可変機能を有する複写機を数多く生産しようとする
と、レンズの距離のばらつきに応じてレンズの取り付は
位置をずらしたシ、鏡の位置を微妙に調節してピントを
合せたシしなければならず、調節が複雑で時間がかかり
すぎるという欠点を有していた。

また、ある倍率でピントを合せても、そのまま他の倍率
でもピントが正確に合うとは限らず、ある程度のピント
ずれもやむを得ないとして実用しているのが実状である
。

あらゆる縮小、拡゛大の倍率に応じていずれの倍率でも
ピントを合うようにするにはレンズの焦点距離を常に一
定値になるよう選別すれば良いが、これでは数多く複写
機を生産しようとすると、使用できないレンズが数多く
出てしまい実用にならない。

しかるに本発明では、第２の摺動子の移動を案内するガ
イド部材を支持している支持板を回転可能に保持してい
る調節機構を設けることにより−３この角度の一箇所の
調節だけでレンズの焦点距離のばらつきに対応できる。

さらにこのように角度θを一度調節すれば、あとは倍率
を変えてもいずれの倍率でも正確にピントが合うととＫ
なる。この結果、複写機を製作する際、焦点距離のばら
つきをなくす必要がなくなり、レンズの選定が非常に楽
になるとともに、実際の調節作業に寂いても一つの倍率
でピント調節を行なうだけで他の倍率でも自動的にピン
トが合うように々す、調節時間が非常に短かくできる等
、すぐれた効果を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は縮小像を得ることを説明するだめの光学的投影
図、第２図は本発明に係る複写倍率変換原理を説明する
だめの線図、第３図は本発明の実施例におけるレンズと
反射鏡の配置関係を示す構成図、第４図は本発明の実施
例における光学系の要部斜視図、第６図は本発明の実施
例に係る複写倍率変換装置の要部平面図である。 １・・・・・・レンズ、４・・・・・・第１の直線、５
・・・・・・第２の直線、９・・・・・・支点、１３・
・・・・・第１の反射鏡、１６．１７・・・・・第３の
反射鏡、４２・・・・・・第１の摺動子、４４・・川・
第２のガイド部材、４５・・・・・・第２の摺動子、４
８・・・・・・レバー、５９・・・・・支持部（ピン）
、６ｏ・・・・・長孔、６１・川・・係止ネジ。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　はが１名第１
図 第３図 ２ 第４　図 ７

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）第１の直線上を摺動する第１の摺動子と、前記第
   １の直線と一定角度θで交わる第２の直線上を摺動する
   第２の摺動子と、前記第１の直線上の１点から前記第２
   の直線に亘る垂直距離をＡとし、さらにＡの距離延長し
   た位置に支点を設け、この支点を中心として前記第１の
   摺動子と前記第２の摺動子とを揺動するレバーを配設し
   、前記第１の摺動子の移動距離と前記第２の摺動子の移
   動量として前記第１の直線と平行方向に移動した移動距
   離とをそれぞれ弯倍を行なう焦点距離ｆのレンズを挾ん
   で配設された第１の反対鏡と第３の反対鏡の移動距離と
   し、前記Ａとθとｆとを　ｆ＝２Ａ／ｌａｎθの関係に
   なるように設定すると共に、レンズの焦点距離ｆの変動
   に対応して前記第１の直線と第２の直線の交わる角度θ
   を調整可能にしたことを特徴とする複写倍率変換装置。
2. （２）第２の摺動子の移動を案内するガイド部材に回動
   可能な支持部を設けると共に、この支持部を中心として
   回動させる調節機構を設け、第１の直線とのなす角度θ
   を調整可能としたことを特徴とする特許請求の範囲第（
   １）項記載の複写倍率変換装置。