JPS63179345A

JPS63179345A - 複写機の光学装置

Info

Publication number: JPS63179345A
Application number: JP1090887A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Oguro; 大黒　明宏
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1987-01-20
Filing date: 1987-01-20
Publication date: 1988-07-23
Anticipated expiration: 2010-02-01
Also published as: JPH079532B2

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】く技術分野〉本発明は変倍機能を付加した複写機において、変倍のた
めに焦点固定レンズを用いて原稿画像に対して記録媒体
上に変倍投影を行うための光学装置に関する。

〈従来技術〉電子写真複写装置において、原稿の画像を記録媒体（例
えば表面が光導性層からなる感光体）に結像させる場合
、多数のミラー及びレンズからなる光学装置を用いてい
る。この光学装置は、記録媒体に等倍像を形成する場合
、原稿面とレンズとの光路長ａが、レンズと記録媒体表
面との光路長すとをａ＝ｂの関係になるようにミラー及
びレンズを適宜配置している。この場合、焦点固定レン
ズの焦点距離をｆとすれば、ａ及びｂは２ｆとなるよう
に設定される。つまり、レンズの焦点距離関係にあり、
等倍の場合は、ａ＝ｂであるからａ及びｂを２ｆに設定
すればよい訳である。

ここで、記録媒体上に投影する倍率ｍは、ｍ−ｂ　　− 一で下される通りであって、記録媒体へ拡大投影しなけ
れば、レンズを原稿面側へ近すけ（第３図において左側
）ればよく、縮小投影するのであればレンズを記録媒体
側へ近ずければよい。そのため、変倍複写を行う場合に
は、レンズを移動させる必要がある。また、このレンズ
の移動と同時に各倍率に応じた光路長（ａ十ｂ　）を補
償するために、光路に配置されているミラーを移動させ
る必要がある。従来では、このレンズ及びミラーの移動
を変倍率に応じて、夫々関連させて移動させている。

〈発明が解決しようとする問題点〉従来、焦点固定レンズを使用すれば、投影倍率に応じて
レンズ及びミラーを移動させる構成が非常に複雑且つ大
きなスペースを必要としていた。

例えば、レンズ及びミラーを別々の駆動系を用いて移動
させるものがあるが、この場合にはコストが高くなる一
方、両者の駆動系を各倍率により関連させて駆動させる
ため、両者を精度的に向上させることが必要となり、よ
りコスト高になる。

また、一つの駆動系により、レンズ及びミラーを倍率に
応じて移動させるものが特開昭５９−６９７４９号公報
「電子写真複写機の光学装置」に開示されている。これ
は、レンズをモータにて駆動されるワイヤを利用して変
倍率に応じて移動させると共に、モータに連結手段を介
して連結された平面カムにてミラーを必要距離移動させ
るものである。

この例では、変倍範囲が広い（無段階変倍や変倍数が多
い場合）場合であれば、平面カム等が複雑且つ大きくな
る傾向にある。そのため、カムを配置するためのスペー
スが大きくなることから、変倍数が少ないものに限られ
ていた。

そこで、本発明によれば、構造が簡単な上、且つ無段階
変倍にも適した焦点固定レンズを使用した光学装置を提
供することを特徴とする特に本発明は一つの駆動系によ
りレンズ及びミラーを移動させることのできる光学装置
である。

〈問題を解決するための手段〉本発明は上述の問題点を解決するために、モータ等の駆
動力により回転される円筒カムとミラーを保持し移動可
能に設けられたミラー保持部材とを連結する構成となし
、上記円筒カムを回転させる駆動力にて更にレンズを保
持したレンズ保持部材をワイヤ等の移動手段を介して移
動させる構成を特徴とするものである。

〈作　用〉以上のように構成された光学装置によれば、モータ等の
駆動源の回転力が直接円筒カム及びワイヤ等の移動手段
を駆動しているため、ミラーを移動させるための連結手
段が簡素化されており、ミラーを円筒カムの回転に応じ
て無段階に正確に移動できる。

〈実施例〉第１図は本発明による光学装置のレンズ及びミラーの移
動機構を示す平面図、第２図は本発明によるミラー移動
機構の詳細を示す斜視図、第８図は本発明における光学
装置の全体構成を示す側面図である。

まず第３図において、図中１は原稿、２は原稿画像が投
影される円筒形状の記録媒体、３は原稿と記録媒体との
間に配置され光学画像を投影するための光学装置である
。本発明による光学装置３は、その−例を示せば原稿か
らの反射光像を受けて反射する第１の反射ミラー３０、
第１の反射ミラー３０からの反射光像の光路を反転させ
る第２及び第３の反射ミラー３１，３２、焦点距離ｆが
固定である投影用のレンズ３３、レンズ３３を通した反
射光像の光路を再度反転させる第４．第５の反射ミラー
３４．３５及び第５の反射ミラー３５がらの反射光像を
記録媒体２表面上に向ける固定反射ミラー３６とを備え
て構成されている。この光学装置３は、原稿ｌの全長を
光学的に走査するためには、原稿１そのものが移動する
他に、固定原稿に対して第１の反射ミラー３０及び第２
．第３の反射ミラー３１．３２がＶ及びｖ／２の速度で
原稿１に平行に移動される。但しＶは複写倍率ｍに応じ
て変化しており、変率時のｖｍはｖｍ−′／ｍとなる。

また、光学装置３は投影倍率に応じて、矢印方向にレン
ズ３３及び第４．第５の反射ミラー３４゜３５が移動さ
れる。レンズ３３は、第１図に示す如くレンズ保持部材
４上に固定保持されている。

また、第４．第５の反射ミラー３４．３５は同一のミラ
ー保持部材５に取り付けられている。そして、レンズ保
持部材５はレンズ移動用のガイドレール６に対してスラ
イド可能に設けられており、ミラー保持部材５はミラー
保持用のスライド部材７を介してレール８に沿ってスラ
イド可能に設けられている。スライド部材７は、ミラー
保持部材５に固定されており、スライドレール８に沿っ
てスライドする。

次にレンズ及びミラー保持部材４，５を倍率に応じて移
動させる構成について以下に説明する。

上記レンズ保持部材４には、ワイヤ９が固定されており
、このワイヤ９は３個のプーリ１０．ＩＯ及び１１に張
架されている。プーリ１０は回転可能に設けられており
、プーリ１１は駆動用歯車１２が同軸上に固定されてお
り、ワイヤ９を駆動する。

また、歯車１２はモータ（図示せず）の回転軸に直結さ
れた歯車１３と噛み合い、モータの回転力が伝達されて
ワイヤ９を駆動している。以上がレンズ３３を移動させ
るための機構の構成である。

尚、ガイドレール６が傾斜しているが、これは原稿ｌの
片側を基準として記録媒体２に投影するためである。

そして、レンズ３０の移動と連動して移動されるミラー
３４．３５の移動機構は、上記モータの回転軸に歯車１
３共々直結されたピニオンギア１４と噛み合うラック１
５を備えている。ラック１５は軸１６を中心に回転可能
に設けられており、軸１６にはラック１５と同時に回転
する円筒カム１７が設けられている。ラック１５は円筒
カム１７に固着又は一体重に形成されており、モータ等
の回転を円筒カム１７に伝達するための手段を必要とせ
ず、直接伝達できる。この場合、従来であればモータの
回転力を他の伝達手段を介してカム等の回転軸に伝達す
る構成が一般的であって、カムと伝達手段等の軸のガタ
等の影響を受け、モータ等の回転が正確に伝わらなかっ
た。しかし本発明の如く円筒カム１７をモータの回転力
が直接伝達されるラック１５と一体的に形成あるいは固
着しているため、円筒カム１７をモータの回転に合わせ
て正確に回転させることができる。

上記ラック１５及び円筒カム１７の一体形成部材を回転
可能に設けてなる軸１６は、円筒カムホルダー１８に取
付けられている。軸１６の両端にはＥリング１９が固着
されており、ホルダー１８の脱落を防止している。また
、軸１６に設けられたＥリング１９−１は、円筒カム１
７の位置決め用のもので、円筒カム１７とホルダー１８
との間に介在されたスプリング２０の付勢力により、ラ
ック１５がそれ以上の移動を規制され、円筒カム１７の
位置決めを行う。この円筒カム１７の円周上には、倍率
に応じてミラー保持部材５を移動させるために、ガイド
２１が形成されている。ガイド２１は、各倍率に合うよ
うに予め計算されて設定されて、等倍の時の原稿１と記
録媒体２との全体の光路長りは、Ｌ＝ａ＋ｂ＝４　ｆの
関係にある。ここで、ａは先に説明した通り原稿１面か
らレンズ３３までの光路長、ｂはレンズ３３から記録媒
体２との間の光路長、ｆはレンズ３３の固定の焦点距離
である。そして、変倍の場合はａ二ｆ＋−、ｂ＝ｆ＋ｍ
ｆ　となる。尚、ｍは変倍における倍率である。

これにより変倍時の光路の全長Ｌｍとしては、（Ｈｍ２
）ｆＬｍ＝　ａ　十ｂ　＝　２　ｆ　＋　−−−・・・・・
［１）［＋＋式より（＋＋ｍ）２ｆＬｍ＝□　　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・　（２）となる。従って変倍時においては、
（２）式に示す通り全体の光路長Ｌｍを確保するために
、ミラー保持部材５を移動させればよい。しかし、第１
図に示す実施例によれば第４及び第５の反射ミラーの２
枚のミラーが同時に移動するため、保持部材５ため、円
筒カム１７のガイド２１はミラーの移動量Ｘを得るよう
に形成されている。即ちＸはｍとなる。

上述のように形成された円筒カム１７のガイド２１に対
して、ミラー保持部材５を移動させるために、ミラー保
持部材側のスライド部材７に取付けられているガイド圧
着機構２２が設けられている。このガイド圧着機構２２
は、スライド部材７に一端が固定された軸２３の先端に
、圧着ローラ２４．２５を保持する保持部材２６が回転
可能に設けられている。圧着ローラ２４は、保持部材２
６に取付けられた軸２７に回転可能に設けられており、
圧着ローラ２５は圧着ローラ２５より相当の間隔を隔て
て保持部材２６に圧着ローラ２４方向に移動するように
、取付けられた軸２８の先端部に回転可能に設けられて
いる。そして、保持部材２６に取付けられた各軸２７，
２ｇは、スプリング２９にて付勢されており、軸２８が
軸２７方向に付勢されることになる。従って、軸２７　
、２９先端の各圧着ローラ２４，２５は、円筒カムＩ７
のガイド２１を挾むよう配置されていることから、スプ
リング２９にてガイド２１を両側より適度の圧力でもっ
て圧着されることになる。よって、モータの回転に応じ
てラック１５を介して円筒カム１７が回転すれば、ガイ
ド２１に沿って圧着機構２２によりミラー保持部材５が
移動することになる。

以上説明したように構成された光学装置によれば、複写
倍率ｍに応じてレンズ及びミラーを移動させるためのモ
ータが正転又は逆転され、この時の回転角等は複写倍率
に応じて決まる。上記モータが回転することで、ワイヤ
９が駆動され、レンズ保持部材４を複写倍率ｍに応じて
移動される。

従って、レンズ３３は倍率ｍに応じた距離だけ移動され
る。この時の移動距離ｙはｙ＝　ｆ　（１−ｍ　）　　　　・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（４）とな
る。つまり、倍率ｍが縮小であれば、第３図において、
（４）式により右方向へレンズ３３が移動される。逆に
拡大であれば左方向にレンズ３３が移動される。但し、
第３図において図に示すレンズ３３の位置が等倍位置の
場合である。

一方、レンズ３３の移動と同時に、第４及び第５の反射
ミラー３４．３５が倍率ｍに応じて右方向に移動される
。この時、円筒カム１７がモータより直接ラック１５に
伝達されて回転するため、この構成が非常に簡単になる
。また円筒カム１７を回転させて第４．第５の反射ミラ
ー３４．８５を移動させるため、円筒カム１７の周面に
設けたガイド２１の形状を変えることで広い変倍範囲を
確保できるだけでなく、カム全体の形状が複雑化するこ
となく、スペース的にも広くなることもなくなる。

尚、本発明の実施例によればレンズ３３の保持部材４を
ワイヤ９にて移動させているが、これに限ることなくベ
ルトやチェーンあるいは歯車やピニオン及びラック等を
設けて移動させる構成としてもよい。また、円筒カム１
７に直接固着されているラック１５は、通常の歯車でも
よく、これに対してモータの回転軸に取付けられるピニ
オン１４を通常の歯車に代えればよい。

く効　果〉本発明の光学装置によれば、１個の駆動源にてミラー及
びレンズを倍率に応じて同時に移動させることができ、
例えばミラーを移動させるための機構が非常に簡単にな
り、駆動源からの伝達効率が高まり正確な移動等が望め
る。

特に、円筒カムに駆動源に直結する伝達部材である歯車
等を固着又は一体形成したことから、駆動源からの回転
等が正確に伝えられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による光学装置のレンズ及びミラーを移
動させる機構を示す平面図、第２図は第１図のミラーを
移動させる機構の詳細を示す斜視図、第３図は本発明の
光学装置の全体構成の一例を示す側面図である。

Claims

【特許請求の範囲】１、原稿の画像を記録媒体に投影するための光学装置で
あって、焦点固定レンズを複写投影倍率に応じて移動さ
せると共に該倍率に応じた光路長を確保するためにミラ
ーを同時に光路方向に移動させてなる複写機の光学装置
において、上記レンズを移動するための駆動源の回転が
伝達される円筒カムと、該円筒カムに上記複写投影倍率
に応じた形成されたガイドと、該ガイドに連接され上記
倍率に応じた光路長を確保するためのミラーを上記ガイ
ドに沿って移動させる移動機構とを備えたことを特徴と
する複写機の光学装置。２、上記円筒カムを回転させる駆動源の回転力を伝達す
る手段を円筒カムに直接固着又は一体形成したことを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の複写機の光学装置
。