JPH0545993A - フイルタ交換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 フィルタフレーム６に赤青緑フィルタ３・４
・５が設けられ、フィルタフレーム６を回転させること
によりレンズ１の光軸上に各赤青緑フィルタ３・４・５
を順次配置させ交換する。フィルタフレーム６は、レン
ズ１の光軸に対して平行な平面上を回転するように設け
られていると共に、各赤青緑フィルタ３・４・５は、レ
ンズ１の回りを回転するように、フィルタフレーム６の
回転方向に並設されている。 【効果】 フィルタフレーム６を光軸に対して水平に回
転させて赤青緑フィルタ３・４・５を交換するので、交
換速度が速く、装置が簡単である。また、レンズ１、及
び赤青緑フィルタ３・４・５を配設したフィルタフレー
ム６が光軸方向に進退移動する際に要するスペースを小
さくすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フルカラー複写機等の
光学系に装着されるフィルタ交換装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば、フルカラー複写機においては、
１つのカラー原稿に対し、基本的な複数色の現像剤の像
を得るための複数の色フィルタを、原稿と感光体との光
路中に個別に配して、光源により複数回の原稿走査を行
う。そして、これら各原稿走査に基づいて得られた各現
像剤の像を重ね合わせることにより、フルカラー複写画
像を作成するようになっている。

【０００３】上記色フィルタを交換する従来のフィルタ
交換装置には、図６及び図７に示すように、フィルタス
ライド方式及び円盤フィルタ方式の２種類の方式のもの
がある。

【０００４】フィルタスライド方式のフィルタ交換装置
は、図６に示すように、レンズを内蔵するレンズユニッ
ト５１の入射側に複数の色フィルタ５２…を備えてい
る。上記各色フィルタ５２…は、下側に設けられたフィ
ルタ駆動ベルト５３が矢印Ａ方向に回転すると、フィル
タ駆動ベルト５３上に形成されたベルト凸部５４が各色
フィルタ５２…の下部に形成されたフィルタ凸部５２ａ
に引っ掛かり、各色フィルタ５２…がスライドされて、
レンズユニット５１の光軸上に引き出されるようになっ
ている。また、上記ベルト凸部５４がプーリ５５の位置
に達して矢印Ｂ方向に回転すると、ベルト凸部５４とフ
ィルタ凸部５２ａとの係合が外れ、リセットバネ５６に
より各色フィルタ５２…が、矢印Ｃ方向の元の位置に引
き戻されるようになっている。各色フィルタ５２…の交
換は、フィルタ駆動ベルト５３の幅方向に、各色フィル
タ５２…用の各ベルト凸部５４…を配置することによっ
て行われるようになっている。

【０００５】一方、円盤フィルタ方式のフィルタ交換装
置は、図７（ａ）に示すように、レンズユニット６１の
入射側に円盤６３を備えている。この円盤６３には、３
種類の色フィルタ６２…が配設されており、この円盤６
３を駆動用モータ６４で回転させることにより、各色フ
ィルタ６２…がレンズユニット６１の光軸上に配置され
るようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のフィルタスライド方式のフィルタ交換装置は、コン
パクトではあるが、各色フィルタ５２…の交換に時間が
かかること、及び装置が機械的に複雑であること等の問
題点を有している。

【０００７】それに比べ、円盤フィルタ方式のフィルタ
交換装置は、装置が簡単で各色フィルタ６２…の交換速
度を速くできるが、上下方向に大きいスぺースを要する
という問題点を有している。特に、コピーの拡大、縮小
等の変倍機構を備えている場合、図７（ｂ）に示すよう
に、等倍コピーをするときの、各色フィルタ６２…及び
レンズユニット６１の等倍位置Ｐ１に対し、縮小コピー
をするときの縮小位置Ｐ２、及び拡大コピーをするとき
の拡大位置Ｐ３に示すように、各色フィルタ６２…及び
レンズユニット６１が対をなして前後に移動する。この
ため、レンズユニット６１の下側に、円盤６３が移動自
在となるスペースが必要となるという問題点を有してい
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のフィルタ
交換装置は、上記課題を解決するために、フィルタ支持
部材に複数のフィルタが設けられ、上記フィルタ支持部
材を回転させることによりレンズの光軸上に各フィルタ
を順次配置させるフィルタ交換装置において、上記フィ
ルタ支持部材はレンズの光軸に対して平行な平面上を回
転するように設けられていると共に、各フィルタは、フ
ィルタ支持部材の回転に伴ってレンズの回りを回転する
ように、フィルタ支持部材の回転方向に並設されている
ことを特徴としている。

【０００９】また、請求項２記載のフィルタ交換装置
は、上記請求項１記載のフィルタ交換装置において、上
記フィルタは色フィルタであり、フィルタ支持部材にお
ける、レンズを介して各色フィルタと対向する位置に
は、対向する色フィルタと同じ光路長を有する補正フィ
ルタが配設されていることを特徴としている。

【００１０】

【作用】請求項１記載の構成によれば、フィルタをレン
ズの回りに回転させることによって、例えばレンズの入
射側に所定のフィルタを位置させることができる。した
がって、フィルタの交換をフィルタ支持部材の回転によ
り行うことができるので、フィルタの交換を迅速に行う
ことができ、かつ装置が簡単である。そして、各フィル
タを配設したフィルタ支持部材は、レンズの光軸に対し
て平行な平面上で回転されるので、例えば変倍機能を備
える場合において、レンズ、及びフィルタを配設したフ
ィルタ支持部材が光軸方向に進退移動する際に要するス
ペースを小さくすることができる。

【００１１】また、請求項２記載の構成によれば、複数
の色フィルタがフィルタ支持部材に並設されると共に、
フィルタ支持部材において、各色フィルタの対向位置
に、対向する色フィルタと同じ光路長を有する補正フィ
ルタが配設される。このため、レンズの入射側、出射側
のいかんに係わらず色フィルタを配置させることができ
る。すなわち、例えば３色の青・緑・赤フィルタがある
場合、各青・緑・赤フィルタをフィルタ支持部材におい
て、例えば回転角度１２０°毎の位置にそれぞれ順次配
設する。このとき、各青・緑・赤フィルタにおけるレン
ズの出射側のフィルタ支持部材には、上記各青・緑・赤
フィルタと同じ光路長を有する補正フィルタが配設され
ている。フィルタの交換に際しては、まず、フィルタ支
持部材に設けた青フィルタをレンズの光軸における入射
側に位置させる。ついで、フィルタ支持部材を６０°回
転することによって、レンズの光軸上の出射側に緑フィ
ルタが配置され、レンズの入射側には、この緑フィルタ
と同じ光路長を有する補正フィルタが配置されるように
なる。さらに、フィルタ支持部材を６０°回転すること
によって、レンズの光軸上の入射側に赤フィルタが配置
され、上記赤フィルタと同じ光路長を有する補正フィル
タが出射側に配置されるようになる。ここで、仮に上記
各補正フィルタがなければ、レンズの入射側に青フィル
タを配置したときと、レンズの出射側に青フィルタを配
置したときとでは、光路長の違いにより、得られる像が
異なってくる。そこで、本発明のように、各青・緑・赤
フィルタの相対向面を同一の光路長を有する補正フィル
タで形成すると、レンズの入射側に青フィルタを位置さ
せ出射側に補正フィルタを位置させたときと、この青フ
ィルタを出射側に位置させ入射側に上記補正フィルタを
位置させたときとで、得られる像を同じにすることが可
能となる。

【００１２】この結果、各色フィルタの交換に際して、
一方向に回転させる場合に、各色フィルタをレンズユニ
ットの入射側又は出射側に配置させても、光路長を同じ
にできるので、請求項１記載のフィルタ交換装置よりも
交換速度を速くできる。

【００１３】

【実施例】

〔実施例１〕本発明の一実施例について図１ないし図３
に基づいて説明すれば、以下の通りである。

【００１４】本実施例に係るフィルタ交換装置はフルカ
ラー複写機に備えられており、図１に示すように、原稿
（図示しない）からの入射光を出射側の感光体（図示し
ない）に結像させるためのレンズ１を有する円柱状のレ
ンズユニット２を備えている。上記レンズ１は、レンズ
ユニット２の長手方向の中心に形成されており、この位
置は後述するフィルタ支持部材としてのフィルタフレー
ム６の回転中心と一致する位置にもなっている。

【００１５】上記レンズユニット２の回りには、６角柱
形状のフィルタフレーム６が設けられている。このフィ
ルタフレーム６は、図２に示すように、フィルタフレー
ム６の外径よりも大きな径を有する円盤形状の回転保持
体７の上に固定されている。

【００１６】回転保持体７は、レンズ１の光軸に対して
水平に設けられている。そして、円盤形状の中心（鉛直
方向）の回りに回転自在になっているので、この回転保
持体７の回転に伴って上記フィルタフレーム６が回転す
るようになっている。

【００１７】このフィルタフレーム６における６角柱形
状の側面部には、図１に示すように、フィルタとしての
例えば、赤フィルタ３、青フィルタ４、緑フィルタ５が
１面おきに取り付けられている。したがって、これら各
赤青緑フィルタ３・４・５が、レンズユニット２の光軸
上に位置するときは、光軸と直角に配されるようになっ
ている。また、上記フィルタフレーム６において、レン
ズユニット２を介して各赤青緑フィルタ３・４・５が対
向する側面部は開口状態になっている。なお、本実施例
のフィルタ交換装置のように角柱形状のフィルタフレー
ム６を備える場合においては、Ｎ（Ｎは３以上の奇数）
色のフィルタが有る場合には、フィルタフレーム６は２
Ｎ角柱形状で形成され、２Ｎ角柱形状の側面部の１面お
きに上記各フィルタが配設される。

【００１８】上記回転保持体７には、図２に示すよう
に、外縁部にギヤ部８が形成されていると共に、回転保
持体７の基準位置を示すための位置決め羽根９が設けら
れている。

【００１９】上記ギヤ部８は、上記回転保持体７の下側
に設けられたステップモータ１０の駆動軸に設けられた
駆動ギヤ１１と歯合している。上記ステップモータ１０
の回転動力は駆動ギヤ１１を介して回転保持体７のギヤ
部８に伝達されるので、回転保持体７が回転され、上記
６角柱形状のフィルタフレーム６が軸心の回りに回転す
るようになっている。そして、この６角柱形状のフィル
タフレーム６の回転により、上記レンズユニット２の光
軸上に各フィルタが順次配置され、交換されるようにな
っている。

【００２０】上記位置決め羽根９は、フルカラー複写機
の本体側に設けられたホームポジションセンサ１２によ
って位置が検知されるようになっている。そして、この
位置決め羽根９がホームポジションセンサ１２の位置に
達すると、上記回転保持体７の回転が停止すると共に、
例えば赤フィルタ３がレンズユニット２の光軸上に配置
されるようになっている。なお、上記ステップモータ１
０は、図示しない制御装置の制御によって、予め決めら
れたステップ数だけ回転することにより、例えばフィル
タフレーム６を１２０°ずつ回転させるようになってい
る。したがって、ホームポジションセンサ１２が位置決
め羽根９を検知したフィルタフレーム６の位置、すなわ
ち赤フィルタ３がレンズユニット２の入射側の光軸上に
ある位置を基準として、設定されたステップ数により、
他の青緑フィルタ４・５の停止位置が設定されるように
なっている。

【００２１】次に、上記フィルタ交換装置の交換動作を
説明する。

【００２２】まず、図２に示すように、フィルタフレー
ム６の下部の回転保持体７が矢印ａで示す回転方向に回
転され、回転保持体７に設けられた位置決め羽根９がホ
ームポジションセンサ１２に達した所で、回転保持体６
の回転が止まる。このとき、図３（ａ）に示すように、
赤フィルタ３がレンズユニット２の光軸上の入射側に位
置している。

【００２３】つぎに、図３（ｂ）（ｃ）に示すように、
ステップモータ１０の回転駆動により、フィルタフレー
ム６を１２０°ずつ回転させることによって、レンズユ
ニット２の入射側のフィルタが、赤フィルタ３→緑フィ
ルタ５→青フィルタ４に順次交換される。また、フィル
タフレーム６をさらに１２０°回転させることによって
最初のフィルタである赤フィルタ３を配置させることが
できる。

【００２４】このように、本実施例のフィルタ交換装置
は、６角柱形状のフィルタフレーム６を１２０°ずつ回
転させることにより、レンズ１の入射側に各赤青緑フィ
ルタ３・４・５を順次位置させることができる。このた
め、赤青緑フィルタ３・４・５の交換を迅速に行うこと
ができる。また、ステップモータ１０により回転保持体
７を介してフィルタフレーム６を回転させる構造である
ので、装置も簡単なものとなっている。さらに、赤青緑
フィルタ３・４・５の交換に際しては、フィルタフレー
ム６がレンズユニット２の光軸に対して水平に回転され
るものであるから、変倍機構が備えられている場合にお
いても、レンズユニット２及びフィルタフレーム６が光
軸方向に進退移動する際に要するスペースは小さくな
る。

【００２５】〔実施例２〕本発明の他の実施例を図４及
び図５に基づいて説明すれば、以下の通りである。な
お、説明の便宜上、前記の実施例１の図面に示した部材
と同一の機能を有する部材については同一の符号を付記
しその説明を省略する。

【００２６】本実施例のフィルタ交換装置は、図４に示
すように、前記実施例１のフィルタ交換装置において、
回転保持体７のギヤ部８が、中間ギヤ２１を介してステ
ップモータ１０の駆動軸に設けられた駆動ギヤ１１と歯
合するようになっており、ステップモータ１０の回転駆
動により、駆動ギヤ１１及び中間ギヤ２１を介して回転
保持体７が回転され、上記フィルタフレーム６が軸心の
回りに矢印ａ方向に回転するようになっている。

【００２７】一方、色フィルタとしての各赤青緑フィル
タ１３・１４・１５は、フィルタフレーム６の６角柱形
状の側面部に１面おきに配設されている。また、上記フ
ィルタフレーム６において、レンズユニット２を介して
各赤青緑フィルタ１３・１４・１５が対向する位置に
は、対向する各赤青緑フィルタ１３・１４・１５と同じ
光路長を有し、光路長の補正のみを目的とする無色透明
の補正フィルタ２３・２４・２５が配設されている。し
たがって、レンズユニット２における入射側と出射側に
は、常に、各赤青緑フィルタ１３・１４・１５のいずれ
かと、これに対応する各補正フィルタ２３・２４・２５
とが対になって配設されるようになっている。

【００２８】この結果、レンズユニット２の両側におい
ては、光路長（屈折率ｎの媒質において、光の進む道筋
の長さｌと屈折率ｎとの積）の変化がなく、各赤青緑フ
ィルタ１３・１４・１５がレンズユニット２の入射側に
あろうと、出射側にあろうと常に、感光体には同一の結
像が得られる。つまり、フィルタフレーム６において、
レンズユニット２を介して各赤青緑フィルタ１３・１４
・１５が対向する位置に同一の光路長の補正フィルタ２
３・２４・２５を設けると、レンズ１の入射側に例えば
赤フィルタ１３を位置させ出射側に補正フィルタ２３を
位置させたときと、この赤フィルタ１３を出射側に位置
させ入射側に上記補正フィルタ２３を位置させたときと
で、得られる像を同じにすることが可能となる。

【００２９】したがって、各赤青緑フィルタ１３・１４
・１５は、必ずしもレンズユニット２の入射側に位置さ
せる必要はなく、レンズユニット２の入射側、出射側の
どちらかに配置されれば良いことになる。

【００３０】なお、本実施例におけるフルカラー複写機
は、１つのカラー原稿に対し、各赤青緑フィルタ１３・
１４・１５を順次交換して得られた各現像剤の像を重ね
合わせることにより、フルカラー複写画像を作成するよ
うになっているので、各赤青緑フィルタ１３・１４・１
５及び補正フィルタ２３・２４・２５は、全て同一の光
路長を有するフィルタで形成されている。

【００３１】つぎに、上記フィルタ交換装置の交換動作
を図５に基づいて説明する。

【００３２】図５（ａ）に示すように、ホームポジショ
ンセンサ１２が位置決め羽根９の到達を検出すると、ス
テップモータ１０が停止し、例えば、青フィルタ１４が
レンズユニット２の光軸上の入射側に配置されると共
に、レンズユニット２の出射側には、同一の光路長を有
する補正フィルタ２４が配置される。つぎに、ステップ
モータ１０が予め決められたステップ数回転すると、図
５（ｂ）に示すように、回転保持体７が矢印ａ方向に６
０°回転し、緑フィルタ１５がレンズユニット２の出射
側に配置されると共に、レンズユニット２の入射側に
は、同一の光路長を有する補正フィルタ２５が配置され
る。ついで、ステップモータ１０が予め決められたステ
ップ数回転すると、図５（ｃ）に示すように、回転保持
体７が矢印ａ方向に６０°回転し、赤フィルタ１３がレ
ンズユニット２の入射側に配置され、出射側に同一の光
路長を有する補正フィルタ２３が配置される。また、回
転保持体７をさらに矢印ａ方向に６０°回転することに
よって、最初の色フィルタである青フィルタ１４を出射
側に配置させることができるようになっている。

【００３３】このように、本実施例のフィルタ交換装置
は、赤青緑フィルタ１３・１４・１５の交換に際して、
一方向に回転させる場合に、赤青緑フィルタ１３・１４
・１５をレンズユニット２の入射側又は出射側に配置さ
せても、光路長を同じにできる。このため、前記の実施
例１のフィルタ交換装置の半分の回転角度である６０°
で赤青緑フィルタ１３・１４・１５を交換することがで
き、交換速度を２倍速くすることができる。

【００３４】

【発明の効果】請求項１記載の発明のフィルタ交換装置
は、以上のように、フィルタ支持部材はレンズの光軸に
対して平行な平面上を回転するように設けられていると
共に、各フィルタは、フィルタ支持部材の回転に伴って
レンズの回りを回転するように、フィルタ支持部材の回
転方向に並設されている構成である。

【００３５】これにより、フィルタの交換をフィルタ支
持部材の回転により行うことができるので、フィルタの
交換を迅速に行うことができ、かつ装置が簡単である。
そして、各フィルタを配設したフィルタ支持部材は、レ
ンズの光軸に対して平行な平面上で回転されるので、例
えば変倍機能を備える場合において、レンズ、及びフィ
ルタを配設したフィルタ支持部材が光軸方向に進退移動
する際に要するスペースを小さくすることができる。

【００３６】また、請求項２記載の発明のフィルタ交換
装置は、上記請求項１記載のフィルタ交換装置におい
て、上記フィルタは色フィルタであり、フィルタ支持部
材における、レンズを介して各色フィルタと対向する位
置には、対向する色フィルタと同じ光路長を有する補正
フィルタが配設されている構成である。

【００３７】これにより、請求項１の発明の効果に加え
て、一方向に回転させる場合に、各色フィルタをレンズ
ユニットの入射側又は出射側に配置させても、光路長を
同じにできるので、請求項１記載のフィルタ交換装置よ
りも交換速度を速くできるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のフィルタ交換装置を示す斜
視図である。

【図２】上記フィルタ交換装置を示す平面図である。

【図３】上記フィルタ交換装置のフィルタ交換方法を示
すものであり、（ａ）は、赤フィルタがレンズの入射側
にある状態、（ｂ）は、緑フィルタがレンズの入射側に
ある状態、（ｃ）は、青フィルタがレンズの入射側にあ
る状態を示す概略平面図である。

【図４】本発明の他の実施例のフィルタ交換装置を示す
斜視図である。

【図５】上記フィルタ交換装置のフィルタ交換方法を示
すものであり、（ａ）は、青フィルタがレンズの入射側
にある状態、（ｂ）は、緑フィルタがレンズの出射側に
ある状態、（ｃ）は、赤フィルタがレンズの入射側にあ
る状態を示す概略平面図である。

【図６】従来例を示すものであり、フィルタスライド方
式のフィルタ交換装置を示す斜視図である。

【図７】従来の円盤フィルタ方式のフィルタ交換装置を
示すものであり、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は変倍
処理をするときの色フィルタ及びレンズユニットの位置
を示す説明図である。

【符号の説明】

１ レンズ ２ レンズユニット ３〜５ 赤・緑・青フィルタ（色フィルタ） ６ フィルタフレーム（フィルタ支持部材） １３〜１５ 赤・緑・青フィルタ（色フィルタ） ２３〜２５ 補正フィルタ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フィルタ支持部材に複数のフィルタが設け
   られ、上記フィルタ支持部材を回転させることによりレ
   ンズの光軸上に各フィルタを順次配置させるフィルタ交
   換装置において、 上記フィルタ支持部材はレンズの光軸に対して平行な平
   面上を回転するように設けられていると共に、各フィル
   タは、フィルタ支持部材の回転に伴ってレンズの回りを
   回転するように、フィルタ支持部材の回転方向に並設さ
   れていることを特徴とするフィルタ交換装置。
2. 【請求項２】上記フィルタは色フィルタであり、フィル
   タ支持部材における、レンズを介して各色フィルタと対
   向する位置には、対向する色フィルタと同じ光路長を有
   する補正フィルタが配設されていることを特徴とする請
   求項１記載のフィルタ交換装置。