JP2563200B2 - 複写機の変倍光学装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、固定焦点距離のレンズを移動させて拡大率
を可変とする複写機等に用いられる変倍光学装置に関
し、詳しくはレンズと投影面との間に介設されたミラー
をレンズの移動に同期させて移動駆動する機構の改良に
関する。

（従来の技術） 従来、電子写真法を利用して複写を行なう所謂電子複
写機は、原稿載置部に載置された原稿を蛍光ランプ等の
光源により照光すると共に、該光源により照光された原
稿面の像を、レンズ及びミラーにより構成される結像光
学系によって感光ドラム上に結像させるように構成され
ている。

最近では、結像光学系を構成するレンズを光軸方向に
移動して原稿面からレンズ迄の距離及びレンズから投影
面（即ち感光ドラム表面）迄の距離を変化させることに
よって投影像の拡大率を可変とするよう構成した変倍光
学装置を用い、原稿サイズと同じ大きさ（等倍）から拡
大・縮小して複写できる所謂変倍機能を有するものがあ
る。

このような変倍光学装置で、レンズとして固定焦点の
レンズ（焦点距離一定のレンズ）を用いるものでは、第
10図の如くレンズＡと感光ドラムＢとの間に、二枚のミ
ラーを互いの成す角を90゜として対向配置ミラー部Ｃを
介設し、このミラー部Ｃにより光路を反転すると共にこ
れをレンズＡの移動（図中Ｘ）による原稿面とレンズＡ
との距離の変化に所定の関係で対応させて移動（図中
Ｙ）させ、感光ドラムＢ表面上に結像させるように構成
されている。

レンズ及びミラーは、第11図示の如く構成されて移動
するようになっている。

即ち、レンズ１は該レンズ１を保持するレンズ保持部
材1Aが装置のシャーシに設けられたガイド部材11に摺動
可能に嵌合して配置され、ミラーは該ミラーを保持する
ミラー保持部材２がシャーシに設けられたガイド部材13
に摺動可能に嵌合して設置される。レンズ保持部材1Aに
は、図示しないモータにより回転駆動されるプーリ３を
巻回すると共にプーリ12・12間に連繋された無端ワイヤ
６の所定位置が固定されており、該レンズ保持部材1Aは
モータの回転によって周回駆動される無端ワイヤ６によ
って移動駆動されるようになっている。

ミラー保持部材２の移動は、前述の如くレンズ１の移
動と所定の関係で対応させて移動させる必要がある為、
レンズ１（レンズ保持部材1A）を移動駆動するプーリ３
の回転と同期して回転駆動されるカム４に、ミラー保持
部材２に設けられたカムフォロア25が追従することによ
って行なわれるようになっているものである。

（従来技術の課題） しかし乍ら、投影像の拡大率が1.4倍〜0.6倍といった
比較的狭い範囲では問題はないものの例えば拡大率2.05
倍〜0.48倍といったように変倍範囲を広くしようとした
場合、ミラーの移動量は当然大きくなり、従ってカムの
変位量が大きくなることにより上記従来構成ではカムフ
ォロアのカムへの追従が不能となってミラー移動ができ
なくなるといった問題がある。

このような問題を解決するものとして、レンズ及びミ
ラーを夫々別個のモータにより移動駆動するように構成
し、両者を同調させて駆動するよう構成したものがある
が、これでは製造コストが上昇してしまうものであっ
た。

（発明の目的） 本発明は、上記の如き事情に鑑み、変倍範囲が広く従
ってミラーの変動量も大きい場合でも、正確な移動駆動
ができると共に、低コストで製造可能な複写機の変倍光
学装置の提供、を目的とする。

（課題を解決するための手段） この為、本発明に係る複写機の変倍光学装置は、レン
ズと、該レンズと投影面との間に介設されたミラーと、
を光軸方向に移動して原稿面からレンズまでの距離およ
びレンズから投影面までの距離を変化させることによっ
て投影像の倍率を可変とする複写機の変倍光学装置であ
って、外周に回動軸方向に沿ってギヤ部とプーリ部が並
設され、さらに平面部にカム溝が形成された回動可能な
円板部材と、ギヤ部に係合する駆動手段と、レンズを移
動可能に保持するレンズ保持手段と、レンズ保持手段に
連結されたプーリに周回するワイヤと、ミラーを移動可
能に保持するミラー保持手段と、カム溝に係合するカム
フォロワを有しミラー保持手段に連結されたミラー駆動
手段と、を有し、円板が駆動手段により回動されること
により、プーリに周回するワイヤを介してレンズを移動
すると共に、カム溝に係合するカムフォロワを介してミ
ラーを移動することを特徴とする。

（発明の実施例） 以下、図面に基づいて本発明の一実施例を説明する。

第１図は本発明に係る複写機の変倍光学装置の平面
図、第２図はその縦断面図である。尚、当該変倍光学装
置の変倍範囲は2.05倍〜0.48倍となっているものであ
る。

図に於て、１はレンズ、２はミラー21を保持するミラ
ー保持部材としてのミラーホルダ、４はカム部材として
のカムプレート、である。

レンズ１は、レンズホルダ1A上に保持されている。レ
ンズホルダ1Aには、その一端に軸受け部1Bが形成されて
おり、該軸受け部1Bにシャーシ10にその長手方向をレン
ズ１の光軸方向と一致させて設置されたレンズガイドシ
ャフト11が摺動自在に嵌合し、レンズホルダ1A（即ちレ
ンズ１）は該レンズガイドシャフト11に沿って（即ちレ
ンズ１の光軸方向に）移動自在となっている。

ミラーホルダ２には、ミラー21が所定の位置関係で配
置されている。第２図及びそのミラー保持部分の反対側
面である第３図に示す如く、ミラーホルダ２の両側壁に
ミラー21が通過可能な開口部22を形成し、該開口部22の
周縁のミラー21の表面（反射面）に対応する側に支持突
起22Aを突出形成すると共にこれと対向する周縁に該支
持突起22Aに対応させて弾性変形可能な押圧保持突起22B
を一体形成してあり、該押圧保持突起22Bの変形による
弾性復帰力でミラー21を支持突起22Aに押圧付勢するこ
とによってミラーホルダ２にミラー21を保持しているも
のである。尚、支持突起22Aと押圧保持突起22Bとによる
保持は、図示の如くミラー21の一端側に於て二箇所、他
端側に於て一箇所となっており、都合三点支持となって
安定的に保持されているものである。

このミラーホルダ２には、その一端に軸受け部2Aが一
体形成されており、該軸受け部2Aにレンズ１の移動方向
と平行にシャーシ10に設置されたミラーガイドシャフト
13が摺動自在に嵌合しており、ミラーガイドシャフト13
に沿ってレンズ１の移動方向と平行する方向に移動自在
となっている。

ここで、レンズガイドシャフト11とミラーガイドシャ
フト13とは、シャーシ10に平行に設置されており、該シ
ャーシ10の端の屈曲立ち上げ部10Aに於て第４図示の如
く一つのクリップ14により同時に固定されている。

クリップ14は、ピアノ線等の弾性を有する線材を屈曲
し、自由状態ではレンズガイドシャフト11とミラーガイ
ドシャフト13の配置間隔より広い係合部14Aと、両端部
にシャーシ10に引っ掛けるフック14Bとを形成したもの
である。そして、シャーシ10の屈曲立ち上げ部10Aに形
成された開口部10Bに両端のフック14Bを引っ掛け、係合
部14Aを変形させてその弾性復帰力で両ガイドシャフト1
1・13に形成された夫々の係合溝11A・13Aに係合し、両
ガイドシャフト11・13を移動不能に固定しているのであ
る。尚、クリップ14の係合部14Aは平行ではなくて係止
部14Bとは反対側に広がる形状となっており、係合部14A
が両ガイドシャフト11・13と係合することによる弾性復
帰力で屈曲立ち上げ部10Aへの係止も確実とするよう作
用するようになっているものである。

カムプレート４は、その斜視図を第５図示の如く円板
状であり、その裏面に所定形状のカム溝4Aが形成される
と共に、その外周面に上下にプーリ部4Bと外周ギヤ部4C
とが形成されている。即ち、カム溝4A・プーリ部4B及び
外周ギヤ部4Cが一体に形成されているものである。

そして、シャーシ10の所定位置にシャフト41によって
回転可能に設置され、その外周ギヤ部4Cに、シャーシ10
の裏面側に固定されたフランジ型のパルスモータである
モータ５の表面側（内側）に突出するスピンドルに嵌合
固定されたギアが噛合し、該モータ５により回転駆動さ
れるようになっている。

カムプレート４のプーリ部4Bには、シャーシ10のレン
ズ１の光軸方向両端に回転自在に設けられたプーリ12・
12を連繋すると共に所定位置でレンズホルダ1Aに固定さ
れた無端ワイヤ６が一回巻回されており、カムプレート
４が回転すると該無端ワイヤ６が周回駆動されてレンズ
ホルダ1Aが移動駆動されるようになっている。尚、第１
図は拡大率が等倍である状態を示しており、拡大の際に
はこの状態からレンズホルダ1A（レンズ１）が矢印Ｘの
方向に移動され、縮小の際にはこれと反対の方向に移動
されるものである。

カムプレート４のカム溝4Aには、レバー７の一端に固
定されたカムフォロア71が摺動可能に嵌合している。

レバー７は、長短二本のアーム7A・7Bを略直交させた
ようなＬ字状に板金により一体に形成したものであり、
その二本のアーム7A・7Bの交点位置に於てシャーシ10に
ピン72によって揺動自在に枢支されている。カムプレー
ト４のカム溝4Aに揺動可能に嵌合するカムフォロア71
は、短い方のアーム7Aの先端に固定されているものであ
る。

長い方のアーム7Bの先端には、該アーム7Bの長手方向
に沿う方向に長孔73が開口されており、該長孔73をシャ
フト23が摺動可能に貫通し、該シャフト23はミラーホル
ダ２の軸受け部2Aに嵌合固定されている。

そして、カムプレート４が回転してカムフォロア71が
カム溝4Aに追従して移動すると、レバー７はその枢支点
（ピン72）を中心として揺動し、アーム7Bの先端の長孔
73に嵌合するシャフト23を介してミラーホルダ２を移動
駆動する。即ち、カムプレート４の回転によりミラーホ
ルダ２が移動駆動されるものである。

ここで、カム溝4Aの回転中心（シャフト41）からの変
位量に対するミラーホルダ２の移動量は、レバー７の、
枢支点からカムフォロア71迄の距離（即ちアーム7Aの長
さ）と、枢支点からシャフト迄の距離（即ちアーム7Bの
長さ）との比率に従って拡大されることとなる。即ち、
カム溝4Aの変位量は少なくても、ミラーホルダ２の移動
量を大きくできるものである。このカム溝4Aの変位量に
対するミラーホルダ２の移動量は、アーム7A・7Bの長さ
の比（レバー比）を変化させることにより任意に設定す
ることができる。

本実施例では、このアーム7Aの長さとアーム7Bの長さ
との比は略1:2としてある。又、レンズ１とミラーホル
ダ２の拡大率に対する移動量の関係は第６図示の如くな
っており、カムプレート４のカム溝4Aの形状（軌跡）
は、前述のレバー７のレバー比との関係に於てカムプレ
ート４の回転によるレンズ１の移動駆動に対してミラー
ホルダ２が図に示される移動量となるよう設定されてい
るものである。従って、第１図の拡大率が等倍である状
態から、拡大・縮小のどちらの方向に移動しても、ミラ
ーホルダ２はレンズ１から遠ざかる方向に動く（移動率
は異なるが）ようになっている。尚、図に於て縦軸は拡
大率を横軸は移動量を夫々示し、図中実線がレンズ１、
破線がミラー21（ミラーホルダ２）、を夫々示している
ものである。

カムプレート４のカム溝4Aの形状とレバー７の枢支点
位置との関係は、拡大率が等倍の時、第６図（Ａ）に示
す如くカム溝4Aの回転中心からの変位量が最も大きくな
るように設定されており、従って、等倍から第６図
（Ｂ）に示す拡大側及び同図（Ｃ）に示す縮小側のどち
らに移動する場合でもカム溝4Aはより回転中心に近づく
（回転中心からの変位量が少なくなる）ようになってい
る。尚、第６図中4A′はカム溝4Aも沿うカムフォロア71
の軌跡を示しているものである。

その結果、特に等倍から拡大側に移動する際には（第
６図（Ｂ））カムプレート４の回転角に対するミラーホ
ルダ２の移動量が大きく（カム溝4Aに対するカムフォロ
ア71の接触角：θが大きく）従ってミラーホルダ２の移
動力を要するようになるが、この時にはカム溝4Aが回転
中心に近づく（回転半径が小さくなる）為にカムプレー
ト４を回転させるトルクは同一であってもより強力な移
動駆動力を得ることができ、低出力のモータ５を用いる
ことができる。又、カムプレート４の回転角に対するミ
ラーホルダ２の移動量が大きいと言うことは即ちカム溝
４を高精度にしなければ精度の良い移動駆動はできない
ものであり、カム溝4Aが回転中心に近付けばより以上に
精度を必要とするが、本光学系の場合には拡大側に行く
に従って焦点深度が深くなる為に許容精度が広くなり、
特に高精度としなくとも良いようになっている。

拡大率が低くなる方向（縮小側：第６図（Ｃ））で
は、焦点深度が浅くなることによりカム溝を高精度とし
なければならないが、カムプレート４の回転角に対する
ミラーホルダ２の移動量は少なく（カム溝4Aに対するカ
ムフォロア71の接触角：θが小さく）従ってカム溝4Aの
許容精度が広くなり、両者が相殺されることから特に高
精度としなくとも良いものである。

即ち、カム溝4Aは等倍を挟む拡大・縮小のどちらの方
向にもほぼ同様の精度で良く、しかも移動の力を要する
方向により強力に駆動できる構成となっているものであ
る。

尚、第１図中８はシェーディング補正板であり、第８
図に示す如く、光路を所定の形状で遮る板状のシェーデ
ィング部8Aと、該シェーディング部8Aの両端下部にそれ
と直角に舌片状の操作部8Bが形成されており、シェーデ
ィング部8Aと操作部8Bとの交点位置から側方に突出形成
されたシャフト部8Cが、シャーシ10に回転可能に嵌合し
て配置されている。これは、拡大率が等倍以下の場合に
周辺光量が増大するというレンズ１の固有の特性を補正
するためのものであり、レンズ１（即ちレンズホルダ1
A）が等倍から縮小側に移動した時、レンズホルダ1Aに
よって操作部8Bが蹴られることによって回転し、シェー
ディング部8Aが起立して光路を所定形状で遮って光量を
補正すると共に、補正する必要のない拡大等倍以上の場
合には、移動するレンズホルダ1Aによってシェーディン
グ部8Aが蹴られて倒れるようになっているものである。
又、レンズ１（レンズホルダ1A）のミラーホルダ２側の
端面には、光漏れを防ぐ為の所定幅の遮光フィルム９が
装着されており、該遮光フィルム９はレンズホルダ1Aの
移動に伴なって移動してシェーディング部8Aが倒れてい
る状態で該シェーディング部8Aの上側に位置し、これに
よってシェーディング補正板８の誤動作（回転）を防ぐ
ことができるようになっている。

次に、第９図に示す本発明の第２実施例を説明する。

これは、カムプレート４にカム溝4Aの代りに外周カム
4Dを形成してある。

レバー７のレバー比は１となっており、一端にカムフ
ォロア74、他端に自由滑車としてのプーリ75が夫々回転
自在に装着されている。そして、一端をシャーシ10に固
定したワイヤ15をプーリ75に連繋反転させて他端をミラ
ーホルダ２に固定してある。

又、ミラーホルダ２は、一端がシャーシ10に固定され
た引っ張りスプリング16により、カムプレート４及びレ
バー７の設置位置とは逆側に引っ張り付勢されている。

上記構成により、レバー７は、ミラーホルダ２・ワイ
ヤ15及びプーリ74を介して引っ張りスプリング16により
引っ張られ、その結果カムフォロア74が外周カム4Dのカ
ム面に当接するようになっている。

而して、上記構成に於てカムプレート４が回転する
と、その外周カム4Dのカム面の変位に従ってレバー７が
揺動し、このレバー７の揺動でプーリ75が移動する。該
プーリ75が移動すると、ワイヤ15の一端が固定されてい
るミラーホルダ２も移動するが、この時、プーリ75の移
動量に対するミラーホルダ２の移動量は略二倍となる。
（尚、ワイヤ15の連繋方向がミラーホルダ２の移動方向
と平行であり、且つプーリ75がこれと同方向に移動する
ならば、ミラーホルダー２の移動量はプーリ75の移動量
に対して正確に二倍である。） 従って、外周カム4Dのカム面の変位量に対し、ミラー
ホルダ２をその略二倍移動することができるものであ
る。

本構成に於て、レバー７をのレバー比を変更すれば、
外周カム4Dのカム面の変位量に対するミラーホルダ２の
移動量を適宜変更可能となるものであり、加えて外周カ
ム4Dのカム面の変位量の設定を行なうことにより任意の
移動量に設定することができるものである。

尚、プーリ74及びカムフォロア74が配置されて移動す
る部材は、必ずしも揺動するレバーである必要はなく、
ミラーホルダ２の移動方向と同方向に直線的に移動可能
な部材として良いものである。

（発明の効果） 本発明に係る複写機の変倍光学装置によれば、変倍率
が大きく従ってミラーの移動量が大きい場合でも、一つ
の駆動手段によって確実な移動駆動ができるものであ
る。

即ち、広い範囲の変倍量のものを、一つの駆動手段に
よって確実に作動し得、従って低コストに構成できるも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る複写機の変倍光学装置の一実施例
の平面図、第２図はその縦断面図、第３図はミラー保持
機構を示す図、第４図（Ａ），（Ｂ）はガイドシャフト
の固定構造を示す図、第５図はカムプレートの斜視図、
第６図はカムプレートのカム溝形状とレバーの揺動関係
を示す図であり（Ａ）は等倍，（Ｂ）は拡大側，（Ｃ）
は縮小側を夫々示す、第７図はレンズ１とミラーホルダ
２の拡大率に対する移動量の関係を示すグラフ、第８図
はシェーディング補正板の斜視図、第９図は第２実施例
の平面図、第10図は変倍の機構を示す説明図、第11図は
従来例の平面図である。 １……レンズ ２……ミラーホルダ（ミラー保持部材） 21……ミラー ４……カムプレート（カム部材） 4A……カム溝 4B……プーリ部（プーリ） 4C……外周ギア部（ギア部） ７……レバー（操作レバー）（アーム部材） 71・74……カムフォロア 75……プーリ（自由滑車） 10……シャーシ（固定部材） 15……ワイヤー

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−203147（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−59337（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−106447（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−188751（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−44655（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レンズと、該レンズと投影面との間に介設
   されたミラーと、を光軸方向に移動して原稿面からレン
   ズまでの距離およびレンズから投影面までの距離を変化
   させることによって投影像の倍率を可変する複写機の変
   倍光学装置であって、 外周に回転軸方向に沿ってギア部とプーリ部が並設さ
   れ、さらに平面部にカム溝が形成された回動可能な円板
   部材と、 前記ギヤ部に係合する駆動手段と、 前記レンズを移動可能に保持するレンズ保持手段と、 前記レンズ保持手段に連結され前記プーリに周回するワ
   イヤと、 前記ミラーを移動可能に保持するミラー保持手段と、 前記カム溝に係合するカムフォロワを有し前記ミラー保
   持手段に連結されたミラー駆動手段と、 を有し、前記円板が前記駆動手段により回動されること
   により、前記プーリに周回する前記ワイヤを介して前記
   レンズを移動すると共に、前記カム溝に係合する前記カ
   ムフォロワを介して前記ミラーを移動することを特徴と
   する、複写機の変倍光学装置。