JPS6057336A - 複写機の投影レンズ移動機構 - 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】 しくは、原稿と複写紙の位置合せ現車をコーナーでとる
コーナーレジストレーション方式の変倍複写機における
投影レンズ移動機構に関する。

従来技術 ］−ナーレジストレーション方式をとり、３段以上の複
数段変倍又は倍率を連続的に変更できる無段階変倍をお
こなう場合、投影レンズの移動は光軸方向及び光軸方向
と直交する方向の両方向成分をもちかつ非直線的な移動
となる。

第１図は原稿（０）の像を露光面（Ｉりに投影する光路
を展開して示した図であり、１．４１４倍から０．７０
７倍まで無段階変倍する際の投影レンズ（１」）の移動
軌跡は一点鎖線−）の様になる。

投影レンズをこのように非直線的に移動させる機構とし
て特開昭５６−１５０７６６号に提案される機構がある
。この機構では、投影レンズをガイド軸に摺動可能に保
持し、そのガイド軸をリンク機構で平行移動する様に構
成するとともに、投影レンズをガイド軸に直交して張ら
れたスプリングによってカムに当接させた状態でガイド
輔に沿って移動させるようにしている。即ち、投影レン
ズかガイド軸に沿って移動するとき、投影レンズがカム
に拘束されることによってガイド輔自体が平行移動し、
これによって投影レンズを非直線的に移動させる訳であ
る。

本発明者は上記の機構における駆動源の負荷について研
究をおこない、負荷が倍率によって大きく　変動するこ
とをつきとめた。このような負荷の変動は投影レンズの
スムーズな移動を阻害する要因になるとともに駆動源と
して大トルクのモータを必要とし好ましくないものであ
る。

目的・要旨 本発明はこのような点に鑑みてなされたもので、投影レ
ンズを移動させる駆動源にかかる負荷を軽減し、投影レ
ンズをスムーズに移動させることのできる投影レンズ移
動機構を提供することを目的とする。

上記目的は、投影レンズをカムに当接させるためにガイ
ド軸に取付けられるスプリングの取付は角をガイド軸に
対して斜めにすることによって達成される。具体的には
倍率が１．４１４倍から０．７０７倍の範囲ではガイド
軸に対して１６０°〜１７５°傾→けて取付けることに
よって負荷の変動を非常に少なくすることができる。

実施例 以下図面を用いて本発明を説明する。まず、第２図に本
発明の投影レンズ移動機構を模式的に示し、本発明の原
理説明をおこなう。

第２図において、投影レンズ（Ｌ）はレンズ台（１）上
に設けられ、レンズ台（１）がガイドシャフト（２）に
沿って移動可能に軸支されるとともにカム面（３）にコ
ロ（４）を介して当接するようになっている。シャフト
（２）はリンク＋５１　（５つによって平行移動可能に
保持され、また、斜めに張られたスプリング（６）によ
って投影レンズ（Ｌ）をカム面（３）に当接させる方向
に付勢されている。

カム面（３）の形状は、第１図において、等倍位置を原
点として光軸方向をｘｌｌｌ、これと直交する方向をＹ
ｍとすると、 ｍ　−１−１ ｘ＝−−、ｆ ｍ ｍ＋ｔ γｍ＝　・１ −１ 但し、ｍ：倍率（負値） ｆ：焦点距離 ｌ；像高 ここで、最大倍率と最小倍率の位置を結んだ線をシャフ
ト（２）の方向、このシャフト方向と光軸のなす角をθ
として、シャフト方向をＸ軸にとった座標系（ｘ、ｙ　
）に前記（ｘｍ　＋　Ｙｍ　）を変換すると、 となる。

ここで、この曲線の傾きｄｙ／／ｄｘは、となる。

再び第２図に戻って、リンク（５）にスプリング（６）
を取付け、レンズ台（１）をカム面（３）に押しあてつ
つ移動させる機構について考える。

いま、等倍位置でリンク（５）の作用点（Ｕ）かシャフ
ト（２）と角度αをなすように取り付けたときの、リン
ク（５）の回転中心ＩＶＩを座標原点とした直交座標に
おける、リンク（５）の作用点の座標（ＸＲＯ，ＹＲＯ
）は、リンク（５）のスパンをＳとすると、 ＸＲＯ＝　Ｓ　ｃｏｓａ ＹＨｏ　＝　Ｓ　ｓｉｎα 一方、倍率ｍ　テノ作用点（Ｕ）の座標（Ｘｌ（、Ｙｎ
）は、ｘＨ−ロア１Ｆ ＹＲ＝　ｙ　＋ＹＲ○ であるから、旧式及びｉｌ１式を用い、倍率口ｌをパラ
メータとして、 ｍ　ｍ　−１ と表わすことかできる。

次に、スプリング（６）を等倍位置にある作用点υ）に
対してシャフト（２）から角度β開いて取イ・］す、バ
ネ長をＬＳＯに伸して固定点ＣＷ）に固定すると、スフ
リンク（６）ノ固定点（ｗ）ノ座標（Ｘｓ、Ｙｓ）　ハ
、と表わせる。

また、倍率ｍでのスプリング（６）の長さＬＳは、ＬＳ
−ＪＣＸＲＸｓ）２＋（ＹＨＹｓ）２　°−＋ｖ＋とな
る。

上記スプリング（６）が作用点（Ｕ）に及はすカＦは、
バネ定数をに１スプリング（６）の自然長をＬｓＮとす
ると、 Ｆ　＝　＝　ｋ　（ＬＳ　−ＬＳＮ）　・・曲・・・・
・・曲・・萌・・（■）となり、また、スプリング（６
）とリンク（５）の回転中心＋Ｖ＋との距離技は となる。

ここで、リンク（５）がスプリング（６）から受けるモ
ーメントＭＳは、 Ｍ３＝−Ｆ、Ｒ て表わされ、このモーメントＭ３は、リンク（５）がシ
ャフト（２）から受けるモーメント、即ち、カム面：３
）の規制によりコロ（４１、レンズ台（１）、シャフト
（２）ヲ介してリンク（５）が受けるモーメントＭＬに
対して、Ｍ３　＋Ｍ、＝０ の関係にある。

前記モーメントＭＬは、カム面（３）からコロ（４）か
うける垂直抗力のγ方向成分をＮｙ、ｘ方向成分をＮｘ
とすると ＭＬ　＝　Ｎｙ−ＸＲ十声ｙＹＲ と表わすことができる。尚、μはレンズ台（１）とシャ
フト（２）との間の摩擦係数である。

前二式よりＮｙは、 となる。

以上を踏まえ、レンズ台（１）をＸ方向に引張る力Ｔを
考えると、このＴは、前記Ｎｘ、Ｎｙ、μを用いて、 Ｔニーｙ　＋Ｎｘ となる。この力は駆動モータからなかめるとモータにか
かる負荷である。

このＴにｍ　、　（Ｖｌ）　、　（■）、（■）式を夫
々代入する（　以　下　余　白　） ２−ノ（一 式（ＩＸ）よりモータにかかる負荷Ｔは、α、β。

θ、　Ｓ’　、　ｋ　、　ＬＳＮ　、　ＬＳｏ　＋μを
与えてやれば倍率ｍの関数として一意的に決まる。そこ
で、α＝−６０°。

θ＝　２３．３°、　５−２ｓ、　ｋ＝１　、ＬＳＮ−
５０，Ｌｓｏ＝　１００　。

μｍ０．１としβを変化させたときの倍率変更時のＴの
反動を見ると、第３図のようになり、βが１６０゜〜１
７５°の範囲で従来技術（β＝９０°）よりＴの変動が
少ないことがわかった。そして、β＝１６９°のときも
っともＴの変動が少なかった。

ざらにμｍ０．２とし他のパラメータは同一とすると第
４図の如くになり、同様にβが１７０°近傍でＴの変動
が少ないことがわかった。

尚、第３図、第４図において、実線は最小倍率位置から
等倍位置への移動、破線は最大倍率位置から等倍位置へ
の移動を、夫々左から右へ向って示しである。

第５図第６図は第２図に模式的に示した構成を具体化し
たものである。

両図において投影レンズ（Ｌ）はレンズ台（１）に固定
されており、レンズ台（１）は軸受によってシャット（
２）に対し摺動可能とされる一方、コロ（１０）によっ
て合板上に支持されている。

レンズ台（１）の側部にはコロ（４）が設けられており
、このコロ（４）はカム面（３）を形成さ第１たカム板
（１１）に当接している。

また、シャフト（２）はリンクｔ５ｉ　（５つに接続さ
れて平行移動可能であり、一方のリンク（５）にスプリ
ング（６）がシャフト（２）に対して傾いた角度で取イ
・］けられ、コロ（４）をカム面（３）ｌこ押し付ける
方向の付勢力を与えている。

リンク＋５＋　（５’）の近傍には、アイドルブー１月
１２１　ｆ１３１か設けられ、両ブーＩＪ　（１２＋　
（１３）と三角形をなず位１１ゞｔｌこ駆動ブーＩＪ　
（１４）か設けられる。

駆動ブーＩＪ　（１４）の軸にはギヤ（１５）か設けら
れ、このギヤ（１５＋がモータ（］６）の軸に設けらオ
′シたギヤ（１７）と噛合している。

前記アイドルプーリ（１２）　（１３１と駆動プーリ（
１４）をまわってワイヤ（１８１が巻き付けられ、この
ワイヤ（■８）はレンズ台（１１１こ固定される。また
、アイドルプーリ（１２）と駆動プーリ（１４）の間の
ワイヤに外側からテンショ上記モータ（１６）からの駆
動によりレンズ台（１）はシャフト（２）に沿って動き
、また、レンズ台（１）はカム面（３）の形状に規制さ
れて同時にシャフト（２）と直交する方向にも動く。

このような構成において、スプリング（６）を取付ける
角度βをシャフト（２）に対して１６０°〜１７５°の
範囲に、特には１６９°に定めることによって、モータ
（１６）の負荷変動を小さくすることができるのである
。

第７図は本発明の変形例を示す模式図である。

先の実施例ではスプリング（６）はリンク（５）とシャ
フト（２）の連結点にかけられたが、変形例ではリンク
（Ｓ　／／　）を回転中心ｍに対してｍｌ記連結点とは
反対側に伸長しその腕部（５−１）の先端（Ｕ′）を作
用点としてスプリング（６′）をかけるものである。ス
プリング（６′）は先の実施例と同様シャフト（２）と
角度βをもって取付けられ、コロ（４）をカム面（３）
に押付けるように張られる。

このように構成することによって、駆動系に対する負荷
の変動を小さく押えるととも【こ、スプリングを張る位
置を自由に設定することかできる。

この際、適切な角度βをもとめるための式（ＩＸ）は若
干訂正を要する。

即ち、スプリング（６′）の固定点間′）の座標（Ｘｓ
’　、Ｙｓ’　）を示す（ＩＶ）式は、等倍時における
スプリング（６′）の作用点（Ｕ′）の座標を（Ｘｌ、
Ｙｒ）として、の式に置換える。

また、倍率ｍでの作用点（Ｕ′）の座標を（ＸＡ、ＹＡ
）とすると、この座標は、 となる。ここでスプリング（６′）の倍率１１１ての長
さＬＳ／　は、 Ｌ’ｓ’　＝Ｊ（ＸＡ−ＸＳ’　）　２＋（ＹＡ−ＹＳ
’　）”　Ｈ−−−−＝−・−・・−（ｙ’）となり、
削成（７１式を（Ｖ′）式に置換える。

さらに、リンク（５’′）の回転中心（Ｖ′）とスプリ
ング（６′）との距離に′は となり、前記（Ｖｎ）式を（Ｖ［Ｉ’）式に置換える。

以上の置換えによって（ＩＸ）式から適切な角度βを設
定すればよい。

尚、リンク（５″）の形状は第７図に示すものに限定さ
れないことは明らかであり、また、スプリング（６′）
のバネ定数にもリンク（５”　）の形状、スプリングの
取付けに応じて適切なものに変更することが望ましい。

効　果 以上詳述したように本発明は、コーナーレジストレーシ
ョン方式をとり、３段階以上か若しくは無段階に倍率を
変更可能な複写機に設けられる投影レンズ移動機構であ
って、投影レンズを、リンク機構によって平行移動可能
ｆ、（シャフトに摺動可能に保持するとともに、倍率に
応じたカム面を有するカム部材に当接付勢し、駆動機構
によって前記シャフトに沿って移動させるもの蚤こおい
て、前記投影レンズを前記カム部材に当接付勢するだめ
のスプリングを前記シャフトに対して斜めの角度で取付
け、この取付は角度を投影レンズ駆動時の負荷の変動が
小さくなるようにしたことを特徴とする投影レンズ移動
機構であるから、投影レンズの移動をスムーズに、しか
も大トルクのモータを用いることなくおこなうことかで
きる利点を有する。

また、スプリングをリンクの腕部（５１）に取付けるよ
うにすればスプリングの取イ、」け位置を自由に選ぶこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は投影レンズの移動を説明する操式図、第２図は
本発明の投影レン、ズ移動機構を示す栓弐図、第３図、
第４−図はスプリングの取イー１番ノ角βをパラメータ
とした負荷Ｔの変動を示すグラフ、第５図第６図は本発
明の投影レンズ移動機（１１’ｆの詳細を示す斜視図及
び平面図、第７図は本発明の変形例を示す模式図である
。 Ｌ・・・投影レンズ ２・・・シャフト ５　、５’　、　５”・・リンク ６・・・スプリング β・・・スプリングの取付は角 出願人　ミノルタカメラ株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　コーナーレジストレーション方式をとり、３段階
   以上か若しくは無段階に倍率を変更’ｉ＋（能な複写機
   に設けられる投影レンズ移動機構であって、投影レンズ
   を、リンク機構によって平行移動ｉｉＪ能なシャフトに
   摺動可能に保持するとともに、倍率に応じたカム面を有
   するカム部材に当接付勢し、駆動機構によって前記シャ
   フトに沿って移動させるものにおいて、前記投影レンズ
   を前記カム部材に当接付勢するためのスプリングを前記
   シャフトｔこ対して斜めの角度で取付け、この取（＝１
   け角）■を投影レンズ駆動時の負荷の変動が小さくなる
   ようにしたことを特徴とする投影レンズ移動機構。 ２　前記スプリングがシャフトとリンクの連結点にシャ
   フトに対して１６０〜１７５°の角１ぜで取付けられる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の投影レン
   ズ移動機構。 ａ　＠記シャフトを平行移動可能に保持するリンクの一
   方が回動中心に対しシャフトと反対側に腕部を有し、前
   記スプリングが該腕部に取付けられることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の投影レンズ移動機構。