JPH052142U - 画像読取光学系の変倍装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複写機等の画像読取光学系の変倍装置におけ
る変倍用ミラーの変倍時の位置補正を簡単な構造で確実
に実施できる補正機構を提供する。 【構成】 原稿露光用光源と、直交配置され光路を変換
する変倍用ミラーと、主レンズとから成る光学系と、該
主レンズと前記変倍用ミラーとを所定の比率で移動させ
る駆動系とから構成し、前記光学系の光軸に沿って前記
レンズと変倍用ミラーを移動させて変倍を行なう画像読
取光学系の変倍装置において、前記変倍用ミラーを保持
する架台の変倍時の位置を補正する変位量補正機構を設
け、該補正機構を円板カムと固定ピンにより構成したこ
とを特徴とする画像読取光学系の変倍装置。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、複写機や画像読取装置における画像読取光学系の変倍装置に関し、 特に変倍光学系における光路変換ミラーの駆動量補正機構の改良に関するもので ある。

【０００２】

【従来の技術】

図１は電子写真複写機の光学系10の一例を示す構成図である。原稿台11に載置 された原稿Ｄは、露光ランプ12及びランプハウス13により照射され、その反射ビ ームは、第１ミラー14で直角に光路を曲げ、Ｖ型ミラーユニットをなす第２ミラ ー15Ａ,第３ミラー15Ｂに入射する。第２,３ミラー15Ａ,15Ｂで光路が180゜曲げ られたビームは結像系の主レンズ16を通過し、再びＶ型ミラーユニットをなす第 ４ミラー17Ａ,第５ミラー17Ｂに入射し、180゜方向を変更し第６ミラー18によっ て反射し、画像形成ユニット20の感光体ドラム21上に原稿像を結像する。

【０００３】 複写機や画像読取装置における画像読取光学系における変倍の方法は、 主レンズの前後に補助レンズを挿入して主レンズの焦点距離を変更し主レン ズの位置を相対的に移動して変倍画像を形成する方法、 原稿面から感光体面に至る全光路長を変更し、かつ主レンズの位置を移動し て変倍画像を形成する方法、 がある。一般的にはの方式を採った複写機が多い。

【０００４】 今、主レンズの焦点距離は一定で、光路長と主レンズの位置を移動させる変倍 方式のものにおいて、主レンズの焦点距離をｆ、原稿面より主レンズまでの距離 をａ、主レンズより感光面までの距離をｂとし、倍率をｍとした時、次の一般式 が成立する。

【０００５】 （１／ａ）＋（１／ｂ）＝（１／ｆ） この一般式で、等倍の場合、 ｍ＝ａ／ｂ＝１ であり、ａ＝ｂ＝２ｆ とな り、全光路長は、 Ｌ＝ａ＋ｂ＝４ｆ である。

【０００６】 つぎに変倍の場合、 ｍ１＝ａ１／ｂ１ で、ｍ１が１より遠ざかるほど全光 路長は伸びて Ｌ１＝ａ１＋ｂ１＞４ｆ となる。即ち、全光路長Ｌ１は等倍の ときが最短距離で、拡大・縮小共に全光路長Ｌ１は長くなってくる。

【０００７】 この条件を満足するために、一般的には主レンズ（レンズスライドユニット） とＶ形ミラーユニット（ミラースライドユニット）を移動する方式をとっている 。

【０００８】 しかし、実際には各々の変倍状態において、主レンズの持つ収差の変化や、焦 点距離のバラツキにより、理論値とは異なった位置に最適画像を結像する場合が ある。またこの収差は変倍に比例して大きくなるため、要求性能を考え合わせた 上で、例えばある一定の変倍時において、ミラースライドユニットの位置を補正 するのが一般的である。

【０００９】 従来の補正方法の一例として、カム溝を設けたカムプレートを用いてミラース ライドユニットを移動させて所定の量を変位調整している。

【００１０】 その他の補正手段としては、特開昭59-128504号や実開昭55-173949号各公報が 開示されている。

【００１１】

【考案が解決しようとする課題】

前記カムプレートのカム溝は前記Ｖミラースライドユニットの移動量と同程度 の長さを必要とするとともに該スライドユニットの移動方向と平行に設置する必 要があった。重ねて、該カムプレートを偏芯調整する穴にて組立後に調整するた め、該カムプレートは外周表面に露出させる必要があった。このようにカムプレ ートは大きくかつその機能上の制限から取付位置がほぼ限定されているため、複 写機変倍作動装置のコンパクト化を大きく阻害する一因であった。

【００１２】 本考案は、Ｖミラーユニットの移動と光路長の変更を確実にまた高精度に保持 した複写機変倍光学系の機能を損なう事なくコンパクトで低価格の複写機変倍作 動装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成する本考案の画像読取装置の変倍装置は、原稿露光用光源と、 直交配置され光路を変換する変倍用ミラーと、主レンズとから成る光学系と、該 主レンズと前記変倍用ミラーとを所定の比率で移動させる駆動系とから構成し、 前記光学系の光軸に沿って前記レンズと変倍用ミラーを移動させて変倍を行なう 画像読取光学系の変倍装置において、前記変倍用ミラーを保持する架台の変倍時 の位置を補正する変位量補正機構を備えたことを特徴とするものである。

【００１４】 また、本考案の画像読取装置の変倍装置は、前記変倍用ミラーを保持する架台 の変倍時の位置を補正する変位量補正カムと、前記ミラー保持架台を変倍値に応 じて移動させる駆動源とを搭載した可動架台と、前記補正カムに当接する固定ピ ンと、前記可動架台の可動方向を規制する規制ピンを設けた固定架台と、前記固 定架台とミラー保持架台とを位置決め固定して支持する基台とから構成したこと を特徴とするものである。

【００１５】 さらに本考案の画像読取装置の変倍装置は、前記変倍用ミラーを保持する架台 の変倍時の位置を補正する変位量補正カムを搭載した可動架台と、前記補正カム に当接する固定ピンと、前記ミラー保持架台を変倍値に応じて移動させる駆動源 と、前記可動架台の可動方向を規制する規制ピンを設けた固定架台と、前記固定 架台とミラー保持架台とを位置決め固定して支持する基台とから構成したことを 特徴とするものである。

【００１６】

【実施例】 本考案の画像該読取装置の変倍装置の一実施例を図２ないし図４に示す。

【００１７】 図２は変倍装置の斜視図、図３はＶミラーユニット架台移動装置の正面断面図 、図４は該移動装置の平面図である。

【００１８】 駆動用モータ（ステッピングモータ）Ｍ１はモーター取付台２に取りつけられ ており、更には可動架台（Ｖミラー補正台）３に固設されている。該可動架台３ には、一体形成されたタイミングプーリTP2とドラムプーリ４とが回転可能に軸 支されている。前記駆動用モータＭ１の駆動軸に固定されたタイミングプーリTP 1と前記タイミングプーリTP2との間にはタイミングベルトTB1が巻回され、テン ションプーリ６によって緊張されている。

【００１９】 前記ドラムプーリ４の上面側には、円板カム５が回転方向調整可能に係止して いる。すなわち、該円板カム５には、円周方向に穿設された２箇所の円弧状の長 溝部５ａ,５ｂが設けられ、ねじによってドラムプーリ４上に締付け固定される 。円板カム５の円周には、半径が次第に増大するカム曲面５ｃが形成されている 。なお、上記円板カム５の形状としては、半径が漸次減少するカム曲面を使用す る場合もある。

【００２０】 前記可動架台３には３箇所の長溝部３ａ,３ｂ,３ｃが穿設され、固定架台（Ｖ ミラー補正台）７の上面側に突出した３個の規制ピン８ａ,８ｂ,８ｃの段付部面 上に載置される。該規制ピン８ａ,８ｂ,８ｃの各中央先端部には、小径ピン部形 状をなし、この各ピン部に前記長溝部３ａ,３ｂ,３ｃがそれぞれ嵌合し、長溝部 の長手方向にのみ可動架台３を移動可能にしている。

【００２１】 前記固定架台７の一部には、固定ピン（カム突当て軸）９が直立植設されてい る。該固定ピン９は前記円板カム５のカム曲面に当接する。該円板カム５を手で 把持して回転させれば（図５（Ｃ）参照）、カム曲面５ｃの半径方向長さに応じ て、円板カム５およびこれと軸一体をなす可動架台３は移動し、可動架台３は長 溝部３ａ,３ｂ,３ｃの長手方向に沿って距離δだけ移動することになる。

【００２２】 前記固定架台７には２箇所の長溝部７ａ，７ｂが張設されていて、基体１に植 設された案内ピン１ａ，１ｂに摺動し、その長手方向に移動調整後、基台１に固 定される。

【００２３】 前記ドラムプーリ４に複数回巻回された伝達ワイヤＷは、アイドルプーリ22Ａ ，22Ｂ，22Ｃおよびテンションばね23を巻回して張設され、その両端部は、前記 第４ミラー17Ａ，第５ミラー17ＢからなるＶミラーを保持するＶミラー架台（ミ ラースライドユニット）17Ｃの一端17Ｄに係止されている。該Ｖミラー架台17Ｃ 一端の軸受部はガイドシャフト24に移動自在に保持され、他端のコロは案内溝（ 図示せず）に転動自在に支持されて、光軸と平行方向に前後動自由に移動可能に 設置されている。

【００２４】 一方、主レンズ16を保持するレンズ架台28は、一端がガイドシャフト27に、他 端が案内溝（図示せず）に保持されて、光軸方向に移動可能になっている。他の 駆動源に直結するタイミングプーリTP3は、タイミングベルトTB2を介してタイミ ングプーリTP4,TP5を駆動し、更にタイミングベルトTB3を介してTP6を巻回した のち、前記レンズ架台28の結合部29に接続し、所定量移動させる。

【００２５】 このような構成において、駆動モータＭ１が回転すると駆動用タイミングプー リTP1に掛かっているタイミングベルトTBにより、タイミングプーリTP1とドラム プーリ４が回転する。また該ドラムプーリ４の回転力は、伝達ワイヤを介してＶ ミラー架台17Ｃに伝達される。同時に円板カム５はドラムプーリ４に調整後、固 設している為、固定ピン９に当接しながら回転する。このとき円板カム５によっ て生じた位相差分だけ、可動架台３が移動方向規制ピン３Ａ，３Ｂ，３Ｃに従っ て移動する。ここで、テンションばね23は温度変化等の環境変化、耐久経時変化 を考慮して設けたものである。また固定架台３の案内ピン１ａ，１ｂはＶミラー 架台17Ｃの初期位置設定の調整用として設けたものである。

【００２６】 図５(Ａ)，(Ｂ)，(Ｃ)は、前記円板カム５の調整方法を示したものである。

【００２７】 図５(Ａ)は等倍原点位置状態である。これを最大変倍時（0.5倍、２倍）に回 転したものが図５(Ｂ)である。ここで前記収差の影響でベストピント位置がずれ 、多量を補正する手段として図５(Ｃ)の如く、円板カム５は本来の使用角度範囲 以外の部分が、線形カム曲線をもっており、最大変倍時の位置を円板カム固定ね じ５ｄ，５ｅを緩めて外力により回転させる。該円板カム５の回転は前記固定ピ ン９を通じて前記可動架台（Ｖミラー補正台）３の直進運動となり、前記Ｖミラ ー架台17Ｃを前後させることは、前述した通りである。このようにして、原稿台 11上に最適画像が得られたところで該固定ねじ５ｄ，５ｅにより、円板カム５を ドラムプーリ４に固定する。この時等倍状態の原点も移動するが、原点付近のカ ム形状を同半径にしておけば、等倍位置でのＶミラー架台17Ｃの位置変化はない 。

【００２８】 また、上記実施例では拡大・縮小時のＶミラー17Ａ，17Ｂの配置を同じカムに て行っているが、その理由を焦点深度との関係で説明する。

【００２９】 焦点深度は（式−１）によって求められる。ここで、倍率を拡大側２倍、縮小 側0.5倍としたとき、（下記）の如く拡大焦点深度が深いことがわかる。従って 縮小側にて、補正調整をしておくことで、拡大側の性能も充分に満たされている 。

【００３０】 （焦点深度）＝Ｆ値×（１＋Ｍ）／Ｒ・・・（式−１） ここで、Ｍは拡大・縮小倍率、Ｒは必要解像度（本／mm）である。

【００３１】 いま、Ｒ＝10（本／mm）、Ｆ値＝10の主レンズを使用したとき、 Ｍ＝１（等倍）なら、焦点深度は1.0mm Ｍ＝２（２倍拡大）なら、焦点深度は1.5mm Ｍ＝0.5（0.5倍縮小）なら、焦点深度は0.5mm 但し、極端にＦ値の明るいレンズ、および高解像力が要求される場合は、円板 カム５を正・逆回転させ、かつ縮小・拡大側それぞれにおいて、Ｖミラー架台17 Ｃの調整する機構になることは、本考案から容易に類推できる。

【００３２】 図６は本考案による他の実施例のＶミラー架台移動装置を示す平面図である。 なお、図面に使用されている符号について、前記実施例と同じ機能を有する部分 には、同番号を付している。また、前記実施例と異なる点を説明する。

【００３３】 この実施例では、前記駆動モータＭ１はモータ取付台２に取りつけられており 更には固定架台７に固設されている。さらには、該駆動モータＭ１のタイミング プーリTP1と可動架台３上に設置された円板カム５と同軸のタイミングプーリTP2 との間には、ばね付勢されたテンションプーリ26を介してタイミングベルトTBに より連結されている。該テンションプーリ26は、支点26Ａを中心に振動可動なア ーム26Ｂの一端に回転自在に支持されている。該アーム26Ｂの他端には引張りば ね26Ｃが係止され、アーム26Ｂを一方向にばね付勢し、タイミングベルトTBを常 に緊張させている。

【００３４】 この実施例では、重量のあるモータＭ１を可動架台３に搭載していないので、 可動架台移動等のモータ負荷は少なく、低トルクのモータにより確実に作動させ ることができる。

【００３５】 図７(Ａ)，(Ｂ)は、円板カム５を回転調整する方法を示した平面図である。

【００３６】 円板カム５の回転調整により、可動架台３が最大変位量δだけ移動可能である 。また、円板カム５の回転調整によって伝達ワイヤＷを介してＶミラー架台17Ｃ が所定量移動補正される。

【００３７】 上述のような構造において、前記レンズ架台（レンズスライドユニット）28、 前記Ｖミラー架台（ミラースライドユニット）17Ｃ、第６ミラー18の位置関係は 、光学性能に大きく影響する。このため、これらの位置を決定する前記基体１の 平面性および程度が重要な因子となっている。

【００３８】 図10は従来の基体の形状を示す正面図である。

【００３９】 基体１の４辺は四隅を開放した形で折り曲げている。かつ、対向する２辺１ｄ ，１ｅにシャフト27を締結している。この構成において、基体１の底面部には固 定架台７、駆動源（ステッピングモーター）Ｍ１、位置センサー19、第６ミラー 18（全て図示せず）が固設され、該シャフト27にはレンズ架台28（共に図示せず ）が係合している。

【００４０】 また、基体１はプレス切断、曲げ加工可能な薄板綱板で形成され、その板厚は 、1.5〜２mmを使用するのが一般的である。

【００４１】 したがって、従来の基体１は平面性と強度維持のために、充分厚い板厚を必要 とするばかりでなく、前記ユニットおよびミラーは、装置量産に際して、さらに 微調整を行っているため作業が非能率であった。

【００４２】 また、この欠点を補うため、該基体１を鋳物にて形成し、光学部材取り付け面 を機械加工面とする方法、ダイキャストにて形成する方法等があるが、高価なも のばかりでなく、重量が重くなるという欠点があった。

【００４３】 本考案の画像該取光学系変倍装置で安価なプレス切断、曲げ加工により形成さ れた基体を使用し、かつ折り曲げ部の構成を工夫することで、板厚が薄くても充 分な平面性と強度を維持可能にするものである。

【００４４】 図８は本考案に係る基体１の斜視図、図９はＡ矢視正面図である。

【００４５】 基体１の対向する２辺の折り曲げ部１ｄ，１ｅは端面部が隣接する２辺の折り 曲げ部１ｆ，１ｇの平面部に当接している。さらに、対向する２辺１ｄ，１ｅに ガイドシャフト27を結合してねじ固定している。この構成において、基体１の底 面部には固定架台７、駆動源（ステッピングモーター）Ｍ１、位置センサー19、 第６ミラー18（全て図示せず）が固設され、前記ガイドシャフト27,24には、レ ンズ架台28、Ｖミラー架台17Ｃ（共に図示せず）が係合している。

【００４６】 また、前記基体１の底板部に形成された底付リブ溝１ＣはＨ型をなし、プレス 絞り加工され、底板部を補強している。このような構成にすることにより、基体 １の強度が増大するとともに平面性が向上する。また、基体１の板厚を1.2mmま で薄くしても複写機光学系本体として充分な平面性（平面度0.1）と強度を得る ことができた。これによって光学装置の軽量化、コスト化ガ可能となり、かつ平 面性、強度性能は従来と同等以上のものが得られている。

【００４７】

【考案の効果】

本考案による画像読取光学系の変倍装置によって、 カム形状が円板カムであり、且つ、該円板カムを有する可動架台は、補正量 の範囲内でしか移動しないため、移動量が少なくなり、複写変倍作動装置内のユ ニットが無駄なく配置でき、コンパクトにできた。

【００４８】 補正が必要な倍率範囲のみ調整することができるので、調整作業が簡単なば かりでなく高精度な調整が可能になった。

【００４９】 装置本体の軽量化、低コスト化、平面性向上、強度アップが達成された。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る複写機の構成図。

【図２】本考案による変倍装置の斜視図。

【図３】Ｖミラーユニット架台移動装置の正面断面図。

【図４】該移動装置の平面図。

【図５】該移動装置の円板カムの調整方法を示した平面
図。

【図６】本考案による他の実施例のＶミラー架台移動装
置の平面図。

【図７】該移動装置の円板カムの調整方法を示した平面
図。

【図８】本考案に係る基体の斜視図。

【図９】該基体の正面図。

【図１０】従来の基体形状を示す正面図。

【符号の説明】

１ 基体 ２ モータ取付台 ３ 可動架台（Ｖミラー補正台） ４ ドラムプーリ ５ 円板カム ７ 固定架台（Ｖミラー補正台） ９ 固定ピン 10 光学系 16 主レンズ 17Ａ 第４ミラー 17Ｂ 第５ミラー 17Ｃ Ｖミラー架台 18 第６ミラー 26 テンションプーリ 28 レンズ架台 Ｍ１ モータ TB1,TB2,TB3 タイミングベルト TP1,TP2,TP3,TP4,TP5,TP6 タイミングプーリ Ｗ 伝達ワイヤ

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿露光用光源と、直交配置され光路を
   変換する変倍用ミラーと、主レンズとから成る光学系
   と、該主レンズと前記変倍用ミラーとを所定の比率で移
   動させる駆動系とから構成し、前記光学系の光軸に沿っ
   て前記レンズと変倍用ミラーを移動させて変倍を行なう
   画像読取光学系の変倍装置において、前記変倍用ミラー
   を保持する架台の変倍時の位置を補正する変位量補正機
   構を備えたことを特徴とする画像読取光学系の変倍装
   置。
2. 【請求項２】 前記変位量補正機構が少なくとも１個の
   円板カムと固定ピンとから構成されていることを特徴と
   する請求項１に記載の画像読取光学系の変倍装置。
3. 【請求項３】 原稿露光用光源と、直交配置され光路を
   変換する変倍用ミラーと、主レンズとから成る光学系
   と、該主レンズと前記変倍用ミラーとを所定の比率で移
   動させる駆動系とから構成し、前記光学系の光軸に沿っ
   て前記レンズと変倍用ミラーを移動させて変倍を行なう
   画像読取光学系の変倍装置において、前記変倍用ミラー
   を保持する架台の変倍時の位置を補正する変位量補正カ
   ムと、前記ミラー保持架台を変倍値に応じて移動させる
   駆動源とを搭載した可動架台と、前記補正カムに当接す
   る固定ピンと、前記可動架台の可動方向を規制する規制
   ピンを設けた固定架台と、前記固定架台とミラー保持架
   台とを位置決め固定して支持する基台とから構成したこ
   とを特徴とする画像読取光学系の変倍装置。
4. 【請求項４】 原稿露光用光源と、直交配置され光路を
   変換する変倍用ミラーと、主レンズとから成る光学系
   と、該主レンズと前記変倍用ミラーとを所定の比率で移
   動させる駆動系とから構成し、前記光学系の光軸に沿っ
   て前記レンズと変倍用ミラーを移動させて変倍を行なう
   画像読取光学系の変倍装置において、前記変倍用ミラー
   を保持する架台の変倍時の位置を補正する変位量補正カ
   ムを搭載した可動架台と、前記補正カムに当接する固定
   ピンと、前記ミラー保持架台を変倍値に応じて移動させ
   る駆動源と、前記可動架台の可動方向を規制する規制ピ
   ンを設けた固定架台と、前記固定架台とミラー保持架台
   とを位置決め固定して支持する基台とから構成したこと
   を特徴とする画像読取光学系の変倍装置。