JP2793748B2 - 光学系駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機，プリンタとい
った画像形成装置のスキャナに使用される光学系駆動装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】原稿台固定型の複写機では、周知の通
り、光源としてのランプおよび第１ミラーを備えた光源
ユニットを往復移動して原稿台上に載置された原稿を走
査し、該原稿からの反射光を可動式のミラーユニットに
搭載された第２，第３ミラー、レンズ、ミラーホルダに
搭載された第４，第５ミラーおよび固定配置された第６
ミラーを介して感光体ドラムに露光し、続いて感光体ド
ラムの露光面にトナーを供給する現像プロセスを行い、
その後、感光体ドラム上のトナー像を用紙に転写するプ
ロセスを行って画像形成を行う。

【０００３】ここで、ミラーユニットは原稿台からレン
ズ迄の光路長を一定に保つために、光源ユニットの移動
速度の１／２倍の速度で同期駆動されるようになってい
る。光源ユニット及びミラーユニットの駆動装置として
は、従来よりワイヤを用いたものが多用されている。し
かし、ワイヤを用いた駆動装置では、多数のプーリにワ
イヤを複雑に懸架する構成であるために、各プーリの配
置が複雑になるとともに、ワイヤの懸架作業に時間がか
かるという問題がある。また、経時的にワイヤが伸長し
て、光源ユニットを正確な速度によって移動できなくな
るおそれもある。

【０００４】このような問題を解決するために、ワイヤ
に替えて、ラックギヤおよびピニオンギヤを使用して光
源ユニットおよびミラーユニットを駆動する光学系駆動
装置が提案されている。

【０００５】この装置は、光源ユニットの移動路に沿っ
てガイド用ラックギヤが配設されるとともに、該ガイド
用ラックギヤに沿って可動ラックギヤが、その長手方向
に沿っての移動可能に設けられており、ガイド用ラック
ギヤおよび可動ラックギヤにそれぞれ噛み合った第１ピ
ニオンおよび第２ピニオンが同軸状態で支持されてい
る。そして、第１ピニオンおよび第２ピニオンが取り付
けられた回転軸が、ガイド軸にスライド可能に支持され
た移動ブロックに支持されており、該移動ブロックが光
源ユニットに連結されるとともに、前記可動用ラックギ
ヤがミラーユニットに連結されている。第１ピニオンお
よび第２ピニオンのピッチ円の直径比が光源ユニットと
ミラーユニットとの速度比に対応するように、２：１に
設定されており、従って、それぞれのギヤ比も２：１に
なっている。

【０００６】このような装置では、可動用ラックギヤが
所定の速度で移動されることにより、ミラーユニットが
所定の速度で移動される。そして、該可動用ラックギヤ
に噛み合った第２ピニオンが、ガイド用ラックギヤに噛
み合った第１ピニオンと一体となって回転することか
ら、該第２ピニオンは可動用ラックギヤ上を該可動用ラ
ックギヤの２倍の速度で移動されている。その結果、第
２ピニオンと一体となった移動ブロックおよび光源ユニ
ットが、ミラーユニットの２倍の速度で移動される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このような光学系駆動
装置では、感光体ドラムに写る原稿像のピントに大きく
影響を与える光路長の内、原稿からミラーを介してレン
ズまでは光源ユニットとミラーユニットとの位置関係に
よって設定される。この位置関係は、２段ギヤの第１ピ
ニオンとガイド用ラックギヤとの噛み合いと、２段ギヤ
の第２ピニオンとミラーユニットに取付けられた可動ラ
ックギヤとの噛み合いによって決まる。

【０００８】従来の２段ギヤは、ギヤ比が２：１であ
り、第１ピニオン歯数が第２ピニオンの歯数の２倍であ
り、第１ピニオン歯１枚おきに第１ピニオンの歯と第２
ピニオンの歯が同一角度位置に揃う構成となっている。
この第１ピニオン及び第２ピニオンは、余程注意してみ
ないとわからず、ガイド用ラックギヤと可動ラックギヤ
の２段ギヤにそれぞれ第１ピニオン，第２ピニオンを噛
み合わせ挿入する時には、第２ピニオンが第１ピニオン
によってかくれて見えないため、第１ピニオンの歯１枚
分回転させた状態で組み込んでしまうトラブルが多く発
生した。

【０００９】上記のように２段ギヤが誤挿入となった場
合、ミラーユニットの位置が１／２歯分正規の位置とは
ずれた位置となり、原稿からレンズまでの光路長が１歯
分長く或は短くなってしまいピントずれが発生する。ま
た、２段ギヤが組込まれた状態では、場合によっては第
２ピニオンが第１ピニオンの裏側となるため、この誤挿
入を目視することができず、組立て時に余程注意してギ
ヤとピニオンの歯の位置を確認しながら組込み作業をし
ない限り防止することができなかった。従って、本体へ
の光学系駆動装置の組込み作業が難しく時間を要してい
た。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の光学系駆動装置
は、上記のような課題を解決するため、光源ユニットを
往復移動させると共に、該光源ユニットと感光体との光
路中に設けられたミラーユニットを、光源ユニットの移
動方向へ所定の速度比で移動させる光学系駆動装置であ
って、光源ユニットの移動路に沿って配設されたガイド
用ラックギヤと、該ガイド用ラックギヤとは平行であっ
て該ガイド用ラックギヤに沿って移動可能に設けられて
おり、前記ミラーユニットが一体となって移動し得るよ
うに該ミラーユニットに連結された可動ラックギヤと、
該可動ラックギヤを前記光源ユニットの移動方向へ所定
の速度で移動させる手段と、前記ガイド用ラックギヤに
噛み合った第１ピニオンと、該第１ピニオンと同軸状態
で一体的に取り付けられた状態で該可動ラックギヤに噛
み合っており、前記可動ラックギヤの移動によってその
移動方向と同方向へ所定の速度比で移動されるように、
該第１ピニオンとの直径比が光源ユニットとミラーユニ
ットとの速度比に対応して設定された第２ピニオンと、
前記第１ピニオンおよび第２ピニオンと一体となって前
記各ラックギヤに沿って移動されるとともに、前記光源
ユニットに連結された移動ブロックと、を具備し、前記
ガイド用ラックギヤ及び第１ピニオンとの噛み合わせに
おいて相隣る歯の歯幅の形状を隔歯毎に異ならしめてガ
イド用ラックギヤと第１ピニオンとの噛み合わせ位置を
決定することを特徴とするものである。

【００１１】また、前記ガイド用ラックギヤ及び第１ピ
ニオンとの、該ガイドラックギヤの少なくとも先端部で
の噛み合せにおいて、第１ピニオンの相隣る歯の歯幅の
長さを異ならしめ、該ガイドラックギヤの相隣る歯の歯
幅を第１ピニオンの異なる歯幅に噛合するように異なら
しめ、ガイド用ラックギヤと第１ピニオンとの噛み合せ
位置を決定することを特徴とするものである。

【００１２】

【作用】本発明の光学系駆動装置では、可動用ラックギ
ヤが所定の速度で移動されることにより、ミラーユニッ
トが所定の速度で移動され、可動用ラックギヤの移動に
伴って、該可動用ラックギヤに噛み合った第２ピニオン
が回転する。このとき、第２ピニオンと一体となってガ
イド用ラックギヤに噛み合った第１ピニオンも回転され
るが、該第１ピニオンの回転によってガイド用ラックギ
ヤに加わる力によって、該ガイド用ラックギヤがその長
手方向へと移動し、その移動の間に該ガイド用ラックギ
ヤと第１ピニオンとが確実に噛み合った状態になる。そ
の後に、第１ピニオンがガイド用ラックギヤ上を回転す
る。

【００１３】第１ピニオンと一体となった第２ピニオン
は、第１ピニオンに対する直径比が、光源ユニットとミ
ラーユニットの速度比に対応して設定されているため
に、第２ピニオンは可動ラックギヤ上を該可動ラックギ
ヤの移動速度に対して、所定の速度比で移動される。そ
の結果、第２ピニオンに移動ブロックを介して取付けら
れた光源ユニットが、可動ラックギヤに取り付けられた
ミラーユニットに対して所定の速度比で移動される。

【００１４】上記基本的な作用の外、ガイド用ラックギ
ヤ及び第１ピニオンとの噛み合せにおいて相隣る歯幅の
形状を隔歯毎に異ならしめて構成しているので、ガイド
用ラックギヤと第１ピニオンとを所定の正規の噛み合せ
位置に合わせ得るものである。

【００１５】

【実施例】以下に本発明の実施例について説明する。本
発明の光学系駆動装置は、例えば原稿台固定型複写機の
スキャナとして使用されている。

【００１６】上記スキャナは、図１に示すように、原稿
台１０上の原稿を走査するように該原稿台１０の下方に
配置された光源ユニット２０を備えている。光源ユニッ
ト２０は、走査方向の全長にわたって移動可能になった
可動ベース２１を有しており、移動開始位置（ホームポ
ジション）から走査方向へとＡ方向及びＢ方向に往復移
動される。可動ベース２１は、走査方向に対して直交す
る方向に延びる平板状をしており、該可動ベース２１に
は、ランプ２２、反射板２３および第１ミラー２４等が
搭載されている。ランプ２２から発せられた光は、原稿
台１０上に載置された原稿に照射されて、該原稿によっ
て反射される。原稿からの反射光は、可動ベース２１上
に搭載された第１ミラー２４を介して、該光源ユニット
２０の走査方向に配置された可動式のミラーユニット３
１に導かれる。

【００１７】ミラーユニット３１には第２ミラーおよび
第３ミラー３３がそれぞれ搭載されており、該ミラーユ
ニット３１に導かれた反射光は、第２ミラー３２、第３
ミラー３３により光路を反転される。そして第３ミラー
３３にて反射された光は、光源ユニット２０とミラーユ
ニット３１との間に設けられたレンズ３４を通って、光
源ユニット２０のホームポジション近傍に設けられたミ
ラーホルダ４０へと導かれる。

【００１８】ミラーホルダ４０には、第４ミラー４１お
よび第５ミラー４２が搭載されている。第４ミラー４１
および第５ミラー４２は、導かれた反射光の光路を反転
させて、複写機内における走査方向の中程に固定配置さ
れた第６ミラー４３へと導く。第６ミラー４３は、この
反射光の光路を下方へと向けて、図示しない感光体ドラ
ム上に露光する。これにより、感光体ドラム上に潜像が
形成され、その後、公知の画像形成プロセスが行われ
る。

【００１９】ミラーユニット３１は、光源ユニット２０
がホームポジションに位置する状態では、移動路の中央
に位置しており、その中央から移動路の他方の端部まで
移動可能になっている。ミラーユニット３１は、以下に
説明する光学系駆動装置により、光源ユニット２０の移
動方向と同方向へ、該光源ユニット２０の移動速度の１
／２の速度で同期して移動される。

【００２０】光学系駆動装置は、図２および図３に示す
ように、光源ユニット２０の移動路における一方の側縁
部の下方に沿って、その移動路の全長にわたって配設さ
れたガイド用ラックギヤ５０と、ガイド用ラックギヤ５
０の上方において、該ガイド用ラックギヤ５０に平行に
なっており、該ガイド用ラックギヤ５０の長手方向への
移動可能になった、該ガイド用ラックギヤ５０のほぼ半
分の長さのミラーベース６１と、該ミラーベース６１上
にガイド用ラックギヤ５０と同方向に延びた状態で取り
付けられた可動ラックギヤ６０とを備えている。

【００２１】ミラーベース板６１は、図２および図３に
示すように、光源ユニット２０の全光路長さの１／２の
長さとなった水平状の下面部８０と、該下面部８０の各
端部にてそれぞれ上方へ直角に延出するブラケット６２
および６２とを有している。各ブラケット６２は、ミラ
ーベース板６１の下面部８０と平行に配置されたガイド
軸６４に、軸受６３によって、スライド可能に取り付け
られている。可動ラックギヤ６０は、ミラーベース板６
１の下面部８０上に、歯面を上方に向けて、ガイド用ラ
ックギヤ５０と平行な姿勢で固定されている。

【００２２】ミラーベース板６１の下面部８０の下面に
は、歯面を下方に向けた図示していない入力用ラックギ
ヤが、該ミラーベース板６１の長手方向に沿って固定さ
れており、この入力用ラックギヤには、図示していない
駆動用ピニオンギヤが噛み合っている。該駆動用ピニオ
ンギヤは、複写機のフレームに回転可能に取り付けられ
ており、該駆動用ピニオンギヤが回転駆動されることに
よって、ミラーベース板６１が、ガイド軸６４に沿って
移動される。また、ミラーベース板６１は、光源ユニッ
ト２０取付側の各ブラケット６２間を覆う壁面８１と、
該壁面８１上端面から光源ユニット２０の走査方向に沿
って順次広がった上面部８２とを有している。

【００２３】可動ラックギヤ６０の長さは、ガイド用ラ
ックギヤ５０の長さの略１／２になっており、ガイド用
ラックギヤ５０に沿って往復移動可能になっている。ま
た、ミラーベース板６１における下面部８０の端部に設
けられた一方のブラケット６２には、ミラーユニット３
１のミラー固定板３５が連結されており、該ミラー固定
板３５に、第２ミラー３２および第３ミラー３３が装着
されている。

【００２４】ガイド軸６４には、移動ブロック７０が、
軸受７４による軸方向へのスライド可能に嵌合されてお
り、該移動ブロック７０に、光源ユニット２０における
可動ベース２１の一方の端部が連結されている。該移動
ブロック７０には、ガイド軸６４とは直交する方向に延
びる回転軸７３が回転可能に支持されている。そして、
該回転軸７３の端部に、ガイド用ラックギヤ５０および
可動ラックギヤ６０にそれぞれ噛合する第１ピニオン７
１および第２ピニオン７２が一体となって取り付けられ
ている。第１ピニオン７１は第２ピニオン７２よりも大
径になっており、第１ピニオン７１と第２ピニオンと７
２とのピッチ円の直径比は、光源ユニット２０とミラー
ユニット３１との速度比２：１に対応するように、２：
１に設定されており、また、それぞれのギヤ比も２：１
に設定されている。

【００２５】上記第１ピニオン７１においては、図２，
３に示すように、長歯７１ａはピニオンの厚さと同じ長
さの歯幅とし、相隣る短歯７１ｂはピニオンの厚さより
短い歯幅として隔歯毎に同じ長さの歯幅を構成するもの
とする。また上記第１ピニオン７１に噛み合せるガイド
用ラックギヤ５０においては、上記第１ピニオン７１の
順次隔歯毎に並んだ歯７１ａに噛み合う谷部５０ａはラ
ックギヤの厚さと同じ長さとし、第１ピニオン７１の順
次隔歯毎に並んだ歯７１ｂに噛み合う谷部５０ｂは、隔
谷毎に山部５１，５２間の一端に壁部５３を設けコ字状
に構成する。上記第１ピニオン７１の長歯７１ａはガイ
ド用ラックギヤ５０の通常の谷部５０ａに噛み込み、短
歯７１ｂはコ字状の谷部５０ｂに噛み込み、この反対の
噛み合せは完全に組み込めない寸法となっている。

【００２６】本実施例においては、第２ピニオン７２と
それに噛み合う可動ラックギヤ６０とは通常の歯の形状
としているが、これらも上記第１ピニオン７１とガイド
用ラックギヤ５０との歯の噛み合せと同様に構成するこ
とにより、更に誤った組み込みを防止できる。

【００２７】尚、上記第１ピニオン長歯７１ａ及び短歯
７１ｂと該長歯７１ａ及び短歯７１ｂにそれぞれ噛み合
うガイド用ラックギヤ５０の谷部５０ａ及びコ字状谷部
５０ｂとは、この一組のみをガイド用ラック５０の最端
部に設けてもよい。

【００２８】従って、ガイド用ラックギヤ５０に、光源
ユニット２０が取付けられた第１ピニオン７１を、移動
開始位置（ホームポジション）である正規の噛み合せ位
置に組み込むことができる。

【００２９】

【発明の効果】本発明の光学系駆動装置は、叙上のよう
な構成であるから、ガイド用ラックギヤと第１ピニオン
及び第２ピニオンの２段ギヤとの歯の位置が一目でわか
り、いちいち歯位置の確認を行なうことなく２段ギヤの
組み込み時の１歯ずれ誤挿入は皆無となり、２段ギヤの
組み込み作業の時間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光学系駆動装置の一実施例の全体構造
を示す概略断面図である。

【図２】本発明の光学系駆動装置の一実施例の要部斜視
図である。

【図３】本発明の光学系駆動装置に使用される第１ピニ
オンおよび第２ピニオンと、ガイド用ラックギヤ及び可
動ラックギヤとを示す斜視図である。

【符号の説明】

１０ 原稿台 ２０ 光源ユニット ２１ 可動ベース ３１ ミラーユニット ３４ レンズ ４０ ミラーホルダ ５０ ガイド用ラックギヤ ５０ａ，５０ｂ ギヤの谷部 ５１，５２ ギヤの山部 ５３ ギヤの壁部 ６１ ミラーベース板 ６０ 可動ラックギヤ ６４ ガイド軸 ７０ 移動ブロック ７１ 第１ピニオン ７１ａ 第１ピニオンの長歯 ７１ｂ 第１ピニオンの短歯 ７２ 第２ピニオン

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源ユニットを往復移動させると共に、
   該光源ユニットと感光体との光路中に設けられたミラー
   ユニットを、光源ユニットの移動方向へ所定の速度比で
   移動させる光学系駆動装置であって、 光源ユニットの移動路に沿って配設されたガイド用ラッ
   クギヤと、 該ラックギヤとは平行であって該ガイド用ラックギヤに
   沿って移動可能に設けられており、前記ミラーユニット
   が一体となって移動し得るように該ミラーユニットに連
   結された可動ラックギヤと、 該ラックギヤを前記光源ユニットの移動方向へ所定の速
   度で移動させる手段と、 前記ガイド用ラックギヤに噛み合った第１ピニオンと、 該第１ピニオンと同軸状態で一体的に取り付けられた状
   態で該可動ラックギヤに噛み合っており、前記可動ラッ
   クギヤの移動によってその移動方向と同方向へ所定の速
   度比で移動されるように、該第１ピニオンとの直径比が
   光源ユニットとミラーユニットとの速度比に対応して設
   定された第２ピニオンと、 前記第１ピニオンおよび第２ピニオンと一体となって前
   記各ラックギヤに沿って移動されるとともに、前記光源
   ユニットに連結された移動ブロックと、 を具備し、 前記ガイド用ラックギヤ及び第１ピニオンとの噛み合せ
   において相隣る歯の歯幅の形状を隔歯毎に異ならしめて
   ガイド用ラックギヤと第１ピニオンとの噛み合せ位置を
   決定することを特徴とする光学系駆動装置。
2. 【請求項２】 前記ガイド用ラックギヤ及び第１ピニオ
   ンとの、該ガイドラックギヤの少なくとも先端部での噛
   み合わせにおいて、第１ピニオンの相隣る歯の歯幅の長
   さを異ならしめ、該ガイドラックギヤの相隣る歯の歯幅
   を第１ピニオンの異なる歯幅に噛合するように異ならし
   め、ガイド用ラックギヤと第１ピニオンとの噛み合せ位
   置を決定することを特徴とする、請求項１に記載の光学
   系駆動装置。