JPS6180140A - 複写機の変倍機構 - 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】 Ｌ１！立且ユニ１ 本発明は、変１８時にレンズの移動と連：ＦＩ＋　Ｌ、
てミラーを移動させて光学系の位置設定をすることがで
きる複写倍率可変型複写機に関するものである。

良釆且韮 固定焦点レンズを用いて連続して拡大・祈１小を行う場
合、レンズ位置および原稿表面から感光体表面までの金
光路艮を１８率に応じＣ調整１１°る必要がある。

一般に金光路艮の変更はミラーの移動によつＣ行うが、
従来は２組のモータおよび制御装置を用い、一方をレン
ズの移動に、（也りをミラーのｆ多動にと、駆！ＦＪＪ
　Ｆ’Ａ　＋Ｎを別個に設りていた。

また他の方法としてはレンズのＷＸ　ｆＩ）　Ｉ′ＰＥ
　１ｇに「１゛枯された回転カムの変位をミラーの移動
に変える方法があつｌζ。

介ヱレリしＬＶ玉づ」」シ乞汀差ぶ しかし２徊のＥ−夕とｉ制御装置を用いるとさは、成分
機構が簡素化される反面、（装置１１す列用モータが高
価であることから、コスト高と４ｃるとともに、いずれ
か一方に微かな狂いが生じても感光体露光面に県債の像
が鮮明に結像できない欠点があった。

また回転カムを用いる場合は、回転カムの変位からミラ
ーに必要な移動ωを冑るため、大径の回転カムを用いる
かまたはカムの変位を増ｆｔＪする増巾門構を必要とす
る。大径のカムを用いる１易合は、それだけスペースを
とられ、機械が大型化し、また増巾υ賃構を用いると部
品点数が増すとともに複雑かつ高価となる欠点があった
。

さらに固定焦点レンズの公差を考虞していないのでその
影響がわずかに画像に表われるおそれがあり、これを解
）肖するためには形状の異なる何種角かのカムを用息し
なければならず、カムを使い分けるｂｆＪ　＋Ｍを必要
とし、かつスペースをとられる／−１ど実用的でない。

本発明はかかる点に鑑みなされたもので、その目的どす
る処は、特定形状の揺動カムを用い、レンズの移動と連
動してミラーを所定式Ｆ＝Ｉｔ　ｊ：’、動でさるとど
しに、揺動カムの位置、形状を調整して、焦点距離の公
差を吸収でさる変ｆｒ＜　Ｉｓ　！Ｒ’ｌを供１［る点
にある。

＋Ｕ、を　決するための千ｒりおよげ［」１本発明は、
レンズ位買講整手段を動作させ−Ｕ　？ｆ：；写倍率に
対応した光軸方向位置にレンズを移動設定すると、レン
ズ支持手段に設けられた力！、）Ａロワーがレンズと一
体に移動し、同カム７４【］ワーの移動により特定形状
を右するカムが樒動し、同カムに結看されたケーブルの
張力によりミラー移動手段が動作されてミラーが複写ｆ
ｉ’ｌ　’Ｙ″に応じた所定位置まで移動することがで
きるものであり、予めレンズの焦点距離の公差を吸収ｊ
ｌ−／’＼くカム：゛°Ｉ整手段により揺動カムの位置
、形状９調°にリ−る。ことができる。

裏庭１ 以下第１図以降に図示された本発明に係る実施例につい
て説明する。

１はスリ・ン１−売ン■プランテン（ン！Ｆｈへり９乞
Ｊ、’ｃ　’ｂ’Ｇ了写１１ｒＨ（で、ぞのクーランプ
２の上方にプラテンガ。ラス３が図示されないモータに
より往復動できるように設【プられるとともに、同ガラ
ス３の上方にはプラテンカバー４が開閉自在に取付けら
れている。

また前記複写（幾１内において、プラテンガラス３の下
方に露光ランプ６とその左方に第１ミラー７とが固定さ
れ、同第１ミラー７のさらに左方には第２ミラー８と同
第２ミラー８の下方の笥３ミラー９とが一体となってミ
ラーキャリッジ１３により左右へ移動自在に支持されて
いる。

、第３ミラー９のも方にはレンズ１１がレンズマウン［
−１４により左右へ移動自在に支持され、ざらにでのＧ
方に第４ミラー１０が配置され−（Ｊ３つ、＋’＋ｒＦ
記７′；九ランプ６より１２０４されてプラテンガラス
３上の原稿５Ｃ乱反ｑ１された光は、第１、第２、第３
ミラー７．８、って順次反射されてからレンズ１１を通
過し、第４ミシー１０により反則された後、１〜ラム状
感光体１２■に照ｑ・１されるようになっている。

トラツノ、１〕ぐ感ｔｌＡ４２の外周には、帯電凹１５
、現１（Ｑ器１Ｇ、転ｒＰＺ　１７．７’ｌ　２１　Ｚ
　１８Ｊ’ｒ　Ｊ、ｊ、；：　／）　１．１−二ン、　
／／　：＋ｎ１９が第１図で時計回りに順次配設されて
い・、・、。

さらに現１！（ｌ器１Ｇの（：ｉ側に川（代１＝レイ２
０が配設されており、同トレイ２０に収納された用紙２
１（，１、給紙装置２２によりドラム状感光捧１２に送
られＣ転写された後、定着器２３に送られ定着されて、
排出トレイ２４に排出されろようにナー）でいる。

次に露光系の変倍成（１ηについて説明するど、１ノン
ス１１を支持するレンズマウン１へ１４は萌後壁に沿い
左右水平方向に指向して配設されたレンズガイドレール
（図示せず）に左θへ（ρ動向（しに采設されている。

またレンズマウン１〜１４より上側のメ［右２ｔζ１ｕ
ｌｉ　Ｉ：：２対のプーリ２５．２６が・ε゛れ−こ゛
れ財支ざ１′シ、同プーリ２５．２Ｇの上部を結ぶ１１
にドライブプーリ２７の上部が接するように、同ドライ
ブプーリ２７７）（ｉＲ支され、同ドライブプーリ２７
に無・ζ（：状ケーブル２８が７２′（＝ＪＣられると
ともに、逆向きにブー’、＋２５．２Ｇに（ふす渡さ机
、前記ドライブプーリ２７にｊ、ｊ　Ｅ　、、　’！　
２’ＨＩＨ＜油結されるとともに、同無端状ケーブル２
８はレンズマウント１４に結ン１されており、モータ２
９の什逆転でレンズマウント１４が左右へ移動されるよ
うにな−）ている。

レンズマウント１４の下面には１字形）Ｊムフオロワー
アーム３０がその先端を前接方向に向けて固着され、そ
の先端部にはカムフォロワー３１が枢支されている。

同カムフォロワー３１によって下から支えられるように
して揺動カム３２が軸３３を支点に枢支され、その１区
支点と反対側の端部にはケーブル３４の一端が結１りさ
れている。

また前記第２、第３ミラー８．９を支持するミラーギヤ
リッジ１３は、前後壁に沿い左右水平方向に指向して配
設されたミラーガイドレール（図示せず）に左右へ移動
自在に架設されている。

そして同ミラーキｔ’リッジ１３よりも下側の左右２箇
所に２対のプーリ３５．３６がそれぞれ枢支され、同／
−リ３５．３６の下部を結ぶ線に連結プーリ３７のＬ部
が接するように、前後一対の連結プーリ３７が旧交され
、同連結プーリ３７に無端状ケーブル３８がΣ付けられ
るとと乙に、逆向Ｊにノ、す１「）、’１６Ｌ−架渡さ
れている。

ざらに線菌ｉす一対の連結プーリ３７の中間には軸を一
体としてもう一つの連結プーリ＋＋７１があり、同連結
プーリ３７．には前記揺動７Ｊム３２に一端をれ一着さ
れたケーブル３４がプーリ３９．４０を介しＣ反時計方
向に巻付けられるどどしに、モの先端が同連結プーリ３
７Ｉに結着されている。

同連結プーリ３７．３７．はスプリング（図示１ジで）
により常にケーブル３４を引張る方向（第１１］におい
て反時計方向）に力を受けている。

揺動カム３２の形状については１り記づるが大体下方に
向って凹形をしていて、ローラ３１が左右光軸方向に直
進０３作をするにしたがい、はぼＬ下に１工動し、ケー
ブル３４を引張つＩＪす、弛めたりｚｊイノ３ケーブル
３４が引張られたとさは、連結７”、Ｊ３７３７、は時
、７１方向に回転し、さらに無端状グープル３８により
ミラーキトリッジ１３は左方向に移動さＵられ、逆にケ
ーブル３４が弛められたどきは、ミつ一ギレリッジ１３
は右方向に［多４Ｊ３さけられる。

したがってレンズ１１を１多１１Ｊするモータ２９の？
ＪＩＩ（二１、ＩＪ　、：２”、　２、第３ミラー８．
９も同時に移動さけられることになる。

レンズ１１の！多動量はモータ２９を制御する制御装置
が設定された複写倍率に応じて適宜調整するが、第２、
第３ミラー８．９の移ｆＩＪＪ早はレンズ１１の移、Ｆ
ｌｌ早を前記カム装置を用いて所定の出に変換しなｆプ
ればならない。

以下そのための揺動カムの形状おＪ：びカム調整ｉ′３
構について説明する。

１、記動カム３２１；Ｌ第３図に示す如く、左右２つの
部分に分かれてＪ３つ、ケーブル３４が結着された左先
端側３２ａと右財支側３２ｂとが枢義ピン４１およびね
じ４２によって結合されており、ねじ４２をｆ′Ｄるめ
ることでカム先端側３２ａど枢支側３２ｂを枢支ピン４
１４−支Ｌ−＜にηいに若干回転することがてき、下面
のカム形状をいくらか変えることが可能である。

またカム（（ス支（１！ｌ＋３２ｂは１ｌｋｈ３３に枢
支されているが、１１＋ｈ３３自体支持部ハ４３に固る
されていＣ１同支持部片４３１；ｉねじ４４をゆるめる
ことで同ねじ４３を中心に回転でさるようになっている
。

したがって揺動カム３２の揺動中心３３の１−！置をね
じ４４を中心とザる円周内で調整寸ろことかてさイラー
以上の調？！！機構によってレンズの焦点距１′４１の
ン々差を吸収しようとりるＬ〕の（あるがｉ　、ｊ’公
シン１゛０したときの４ロによって求められるカム形状
をい出してみる。

いま原稿表面からレンズ、１ＣＩ７）光路長をα、レン
ズから感光体表面までの光路長をβどし、レンズの焦点
距離をｆ、複写倍率をｍとすると。

前記実施例においては感光（Ａ表面の（１“、　ｒ、＋
　Ｌ↓固定されているので同感光体表面の露光面を星型
にレンズまて゛の光路長βと１臣稿入而：１、でのン″
（′、路ｆ迅Ｑ（−α＋β）を冷写イ８率ｍの閂１′、
・てマ、わ」どなり、笠倍時（β−２ｆ１．Ｑ　＝　／
Ｉ　ｒ　＞からＣ７）ン化皐は次式のようになる。

７′・・（１−ｍ）ｒ　　　　　・・・（１）δ−（−
、ｍユ２　「　　　・・・（２）ｍ したがってＮ写１８率ｒＴＩ　７＋（設定され、レンズ
１１が等（３１１１Ｈの位置からγだけ移Φ）」Ｌ、、
　ｆことぎは、第１ミラー、第３ミラー８゛、９Ｇよδ
／２だけ移動するようにする。第２、第３ミラー８．９
がδ／′２移動したとき光路長はδだけ変化するからで
ある。

該カム装置の要部を第４図に示す。等倍時における状態
を実線で示しており、支点Ｏから左水平方向ａの距に［
の位置にケーブル３４の結る点Ｐがあり、同点Ｐより垂
直方向にケーブル３４が走り、同ケーブル３４に接する
ようにしてプーリ４０が配置されている。その接点をＨ
とし、距１１１１　Ｐ　Ｈをす、＝−する。なお、プー
リ４０は中心点を０１半径をｒとする。

ここで支点０を原点に図のように直角座標軸をとると、
Ｐ、Ｑ、Ｈのそれぞれの座標はＰ　（−ａ、Ｏ）、Ｑ　
（−＋’＋−ｒ、−１＋）　、　Ｉ」（−ａ、−ｂ）と
なる。

いま揺動カム３２が時計回りにθ（ｒａｄ）回転したと
３の状態を破線で示し、移動後のＰ点、８点をＰ′点、
１−１’点とケるど、ρ’　ｉ、’：＜　ｔ、＋、　（
−ａ　ｃ、＜ｒＳθ。

ａ　Ｓ！ｎ　Ｏ）の位置と／′Ｉ−リ、ｌｌ　’　ｇｊ
　（土Ｗ’；　５７　Ｑ　ｌ−ｌを貞Ｑを中心にφ（ｒ
；＋ｒｌ）　にｌ°Ｊ回転した位置（−ａ−ｒ（１−Ｃ
Ｏ３φ）　、　−ｈ−ｒ　ｓｉｎφ）とへろとする。

Ｈ′点にお（づる円Ｑの接線のｆＪ　Ｒ’　Ｔ’（（−
ａ−ｒ　（１−ｃｏｓφ）＋ａ＋ｒ　）（ｘ＋１１１ｒ
ｉ＋（−ｂ−ｒ　ｓｉｎφ４４））（ｙ＋ｂ）　＝　ｒ
２より、式を整理して ｃｏＳ　φ　（ｘトａ＋ｒ）−ｓｉｎφ　（ｙ＋ｔ）３
＝　　ｒ　　　　　　　　　・＝　　（３）となる。

この（３）式が示１直線はＰ’ｆ、、＋をｊＩ！！るこ
とからＣＯＳφ（−ａ　ｃｏｓＯ＋ａ＋ｒ） −ｓｉｎ　　φ　（ａ　　Ｓｌｎθ＋ｂ）＝ｒ　　　　
　　−＜４）゛の式が成り立つ。

次に揺動カム３２がθ（ｒａｄ）回転したためｉｗ　、
　’７−ブルがのびる量ＪＬは 一６７不二１〒−ｚ−ｒ？亜■１Ω・）−（ｂ＋ｒφ） ど／「つ、このＪＬがＪなりら第１、第２ミラー８、」
：うにずればよいから、 −（−ヒ！’−ｒ　　　　　　　　　−（５）ｍ の式が成立する。

したがって複写倍率ｍが設定されると、（４）、（５）
式からθ（１５よびφが決定されることになる。

またカム７４０ワー３１は直ｍＰＯに接するように左缶
に移Φ）Ｊするものとすると、了（８時において力１１
形状を示す曲線（、Ｌ直わｉ！　Ｐ　Ｏに接するにうな
位置にある。

したがってその接点のうら等１８時の点を５（−Ｃ，Ｏ
）とし、ｍ４ｆ３　＝ｊ　ｍのときの１Ｃ点をＳ′点ど
すると、（１）式より等１ａ　ｎｅｔからの移動量は（
＋−ｍ）ｆとなるので　Ｓ’　（−Ｃ１−ｍ３ｆ、Ｏ）
となる。

いま、’ｆ＋　ｊ、Ｍ、時におけるカム形状を示す曲！
（実線）の汗７・この点／ｒＲ（Ｘ、Ｙ）とし、同点の
θ（ｒａ：１１回転後の点をＲ’　　（Ｘ’　、Ｙ′　
）とｆ　ルと、（Ｘ、Ｙ）と（Ｘ′、Ｙ′　）どの間に
にＩＸ＝Ｘ’ＣＯ３θ−Ｙ’Ｓｉｎ　　θ Ｙ＝Ｘ’　　ｓｉｎ　　θ＋Ｙ’　　ｃｏｓ　　θのよ
うな関係が成り立つ。

ここでＲ’　　（Ｘ’　、Ｙ’　）はＳ　’　、ｊａ　
；’、（：ｊシフ、１　；ｔ　、３：。

ものとすると、次式が成立する。

Ｘ＝　（−Ｃ＋　（１−ｍ）　ｆ　）　ｃｏｓθ　−（
Ｇ）Ｙ＝　（−Ｃ＋　（１−ｍ）　ｆ　）　ｓｉｎ　Ｏ
・（７）この（Ｘ、Ｙ）がノＪム形１人を不寸１山り、
：！をマ・、し、複写倍率ｍおよび同１８千ｍより（４
）　、　（５）　ｉｌ：を用いて求められる前記Ｏから
、（ｆ３１　、　（７１式に」こり曲線上の点（Ｘ、Ｙ
）が決定さｈろ、。

実際に数置を入れτツ１惇り１、図に表してみろと、第
５図のようになる。

ここにｒ＝２７０（ｍｍ）、　ａ＝２２０（ｍｍ）、　
ｈ＝Ｉｏｏ（Ｐ＋ｍ）、　Ｃ−１Ｃ−１１０ｆ、　ｒ＝
ｉｏ（ｍｍ）とする。

たとえばカワ１ａ串が拡大のｍ・１１が設定されると、
力１９フォロワー３１（よミ７（８立買から、［）ｌ＼
　１０８（＝　ｉ（１−ｍ）ｒ　ｌ　＝　ｌ　（１−Ｌ
ｌ）　Ｘ２７０ｊ　）　ｍｍＪ、ｇ３１１さゼられ、該
カム７４０ワー３１の水平方向への、停・幼は１ヱ不り
カバ３２を時計回りに約４°傾けるので、ケーブル３４
は等（８旧より約１５．４３ｍ＋ｎ程引っ張られ、その
弁組２．第３ミラー８．９は左方向に移動し、複写（３
ｒ？′８１．４の露光系の設定がなされる。

逆に縮小複写の場合はカムフォロワー３１は右方へ移動
し、１工動カム３２は同様に時：１回りに揺動するので
第２．第３ミラ〜８，９はやはり左方向に移動し、露光
系の設定がなされる。

このようにして露光系の倍率設定がなされるわけである
が、レンズの焦点距離としては公差釣上１％が避けられ
ず、この公差を考ＦＪｆｌすると、前記ｐ出したカム形
状は若干変わってくる。

−３こで前記調整閲構を用い、数秒の１８率においてレ
ンズＪ５よびミラーの位置設定を実際に行って、試Ｉ７
シたＵｌｌ段設定べてについてほぼ満足できるカム形状
Ｊ３よび位置を決定し、ねじ４２．３３をもって固定す
ることにより、レンズ焦点距離の公差をほぼ吸収するこ
とができる。

なｄ５本本実間では揺動〕Ｊムを２分割としたが３分剰
以上どすることも可能であり、逆に１．ｉｉ動ｈカム分
７コ１せず、１．７動中心の７ノの調′ｊ″、ｌにとど
〜′）たり。

揺動中心を定位置どして２乏７　；−１１された１５１
動、リムの形状のみを変えて、ＩＪｉ１整を中純化ユｔ
ろこと０．；；えられる。

また第６図に示す如く２分υ１した樒４ｈカム３２ａ、
３２ｂを上下１個のねじ４５．４６によつＣ固定ｉｒる
ちのとし、同ねじ４５．４０　Ｇ；ｔカム、’＞２８．
３２ｂに；２（）られた横長の満４７．４８を負通して
おり、ねじ４５．４６をゆるめた状ｆｍぐ揺動カム３２
Ｅ１を左仁にＩ；’目＋＋　Ｌ／、適当な位置でねじ４
５．４６をしめつけることてカム形状を変えることもで
きる。

さらに第６図に示す如く、１工動カムの（記動中心部を
一部円形にくりＩムさ゛、同円形部づ）にｔＸ　ｆ！Ｉ
カムが摺動可能なように支持する円形’２１′１部材・
１９を１◇；合させ、円形支持部材４９は偏心した位「
１′に・１′、ル１〜５０が８１通されていて、同ホル
ト５０どナツト５１と（二よって投写機のフレーム５２
に固γ１されるＪ、）にしても１！動中心の位置を変更
することがてきる。

ザなわちこの場合はフレーム５２の定１１゛ｌτ（こ設
けられた満に円形支持部材４９を介してホル１−５０が
昌通し、ノッ１−５１とともに円形支持部材・１９をし
めつ（〕固定寸ろものであり、固定する際、該円形支持
部（（・１９の中心をボルト５０を中心に一定の円周上
を回防ぐきるのｒ：適当な位置で固定することで揺動／
Ｊ　ｌ＼の揺動中心（円形支持部材の中心）を変えるこ
とができるものである。

さらに本発明ではプラテン移動型に限らず光学系移動型
の複写機においても適用可能Ｃある。

介Ｑｌｊ　ｆ７’）　’、Ｊ　、！７．ｊこのように本
発明は１個のモータを用いてレンズ泣首および光路長を
同時に変えることができ、しかち設定された光学系の位
置関係はＭ’＋にケーブルによって常に保たれ、かつレ
ンズの焦点距離の公差がカム調整纏（ト１で１技収され
るのでいつも複写画１１ｔＡを鮮明にすることができる
。

Ｌ：／ニレンズの焦点ｒｒ＋離の公差を吸収するため代
（重７１″！ｂのカムを用意する必要がないので、スペ
ースをとられず、さらにカムを使い分ｔ−Ｊる機構も不
要て鋒溜的である。

４　［４而のｖ；１甲な説明 第１図は本発明に係るＰ２７５′３’、ｆｆの一″′ｉ
、″絶【：１を図示した概略側面図、第２図ｔよ・この
敷部上面図、第７１図は木実施１？Ｉのカム調整１２ミ
構を示で図、：ｎ　４　ｌ：ｌ　１．Ｌカム形状弾出の
ためのカム装置の“及部里′７幣図、第５図はｉｊ　Ｃ
７によりζン出したカム形状を爪す図、第６図はカム装
置における別の実Ｉ′Ｉｉ！ｉ例・包丞寸口、）１７図
は第６図の■−■矢視図である７ １・・・スリット露光ブラーｊン移動型屹代ｒＵ、　Ｔ
−”；　−’ｒ　？！２５拭、２・・・ケーシング、３
・・・プラテンカラス、・１・・・プラテンカバー、５
・・・原稿、Ｇ・・・六ソＣランプ、７・・・第１ミラ
ー、８・・・第２ミラー、９・・・：（’ｉ　Ｌ）ミラ
ー、１０・・・第４ミラー、１１・・・レンズ、１２・
・１〜ラム状感光１木、１３・・・ミラーキトリンシ、
１・１・・・レンツ、−７ウント、１５−・・帯電器、
Ｉ　Ｇ　＝−現１／−，Ｉｌｌ：、１７　・・・転ηｘ
：、１ｉｊ・・・ヱリ■［器、１９・・・クリーニング
盟、２０・・・用′ｌＩ（トレー（，２１・・・用紙、
２２・・・給紙装置、２３・・・定ン〒器、２１・・・
１ｌｊｌ＋１−レイ、２５・・・プーリ、２Ｇ・・・プ
ーリ、２７・・・（・・ｒ〕ノプーリ、２８・・・無０
さ状ケーブル、２９・・・モータ、３０・・カムフォロ
ワーアーム１．コト・・１゜’、１−′／、）′？・・
Ｊ、１−・−１ノザノ！い、３３・・・軸、３４・・・
Ｉノー１ル、３５・・・ｊ−リ、Ｃ１）・・・フ−リ、
３７・・・連結プーリ、３８・・・無端状ケーブル、３
９．・・Ｉ−リ、４０・・・プーリ、４１・・・枢着ピ
ン、４２・・・ねじ、４３・・・支持部片、４４・・・
ねじ、４５・・・ねＣ１４６・・・ねじ、４７・・・、
ＩＸｌ、１１８・・・：１１１．４９・・・円形支持部
材、５０・・・ボルト、５１・・・フ　ソト、５２・・
・フ゛レー　ム。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 固定焦点レンズを用い、レンズおよびミラーの位置を変
   えることで複写倍率を変えることができる複写倍率可変
   型複写機において、複写倍率に対応してレンズの光軸方
   向の位置を変えることができるレンズ位置調整手段と、
   同レンズを支持する手段に一体に設けられたカムフォロ
   ワーと、同カムフォロワーの移動によつて揺動する揺動
   カムと、ミラーの光軸方向の位置を移動させることで光
   路長を変えることができるミラー移動手段と、前記揺動
   カムと前記ミラー移動手段とを連結し、該揺動カムの揺
   動ミラーの移動に用いるべく運動を伝達するケーブルと
   、前記揺動カムの位置、形状等を調整することができる
   カム調整手段とを備え、前記揺動カムは複写倍率に応じ
   たレンズの移動量を該複写倍率に応じたミラーの移動量
   に変換するように形状が形成されるとともに、前記カム
   調整手段により該揺動カムの位置、形状等の調整を可能
   とし、レンズの焦点距離の公差を吸収することができる
   複写機の変倍機構。