JPH06100768B2 - 可変倍像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はズームレンズにより原稿像を感光面に結像する
可変倍像形成装置に関する。

像形成装置に於いて、レンズ位置の調整の中に、光軸と
直角な方向にレンズ位置を移動し感光面上での原稿像の
基準を合せる調整があるが、従来、ズームレンズの場
合、ズーミングのために移動レンズ群を制御するズーム
リングへ上記調節が影響を与えてしまつていた。つまり
上記調整のためにズームレンズが動かされるため、歯車
を使用した駆動伝達の場合、ズームレンズを移動した後
歯車のかみ合いを調整しなければならない。

本発明は前記欠点を無くすことを目的とする。つまり、
レンズの鏡筒に設けたズーミング用カム溝に、光軸と直
角方向に平行なカム溝部分を各倍率に対応して夫々設け
てあるため、調整においてズームリングが回転しても移
動レンズ群の位置は光軸方向に変化せず、焦点距離も変
化しない。

以下図面を参照して本発明の実施例を説明する。

第１図は本発明の適用できる可変倍電子写真複写機であ
る。図に於いて、１は矢印方向に回転するドラム状電子
写真感光体であるが、これに限らず直線移動区間を有す
る無端ベルト状のものでもよい。感光体１はまず帯電器
２で均一に帯電され、次に原稿走査装置によつて走査さ
れた原稿０の光像が露光される。この光像はミラー4,5
及びズームレンズ３を有する投影光学系によつて感光体
１上に投影結像される。而してズームレンズ３は、後述
の手段により、倍率変更動作によつて選択された倍率に
対応する位置に変位され、かつこの際の移動に連動して
焦点距離が選択された倍率に対応する焦点距離に変更さ
れる。

図でP₁〜P₄は夫々原稿像形成倍率がm₁〜m₄の時のズーム
レンズ３の位置である。

上記光像露光によつて感光体１に形成された潜像は、現
像器６によりトナーを用いて現像される。この現像によ
つて得られたトナー像は転写装置７によつて矢印方向に
搬送される転写材８に転写される。転写後、トナー像は
不図示の定着器によつて転写材８に定着され、一方、転
写後の感光体１はクリーニング装置９によりクリーニン
グされる。

さて、第１図で10は定位置に固定された原稿照明ランプ
である。原稿０は原稿台11に載置されるが、この原稿台
11は原稿を走査する為に、公知の案内手段による案内下
に、ランプ10による照明位置に通して矢印Ａ方向に移動
する。矢印Ａ方向への原稿台１の移動速度（原稿走査速
度）は感光体１の速度に選択された倍率の逆数を乗じた
速度である。かくして原稿走査が終了すると原稿台11は
矢印Ｂ方向に復動し、矢印Ａ方向への起動起点位置に戻
る。

尚、本発明は原稿台移動方式のものばかりでなく、ベル
トやローラ等で原稿を搬送して走査する方式のもの、或
いはミラーを移動させて原稿を走査する方式のものにも
利用できる。また感光体としてCCD等の固体イメージセ
ンサを使用し、原稿情報を電気信号に変換する装置にも
本発明は適用できる。

第２図は本発明の実施例の要部斜視図、第３図はその一
部の斜視図である。

第３図において、変倍操作レバー12は、拡大，等倍，縮
小A,縮小Ｂ、の４段階の複写倍率切換用となつており、
今、ひとつの所望倍率を得るために矢印Ａ方向に移動す
ると、該操作レバー12の他端は矢印Ａ′方向に回転す
る。軸13は操作レバー12の回転中心である。連結板14
は、一方端にガイドピン15が固定されており、他方端に
は制御ピン16が設けられている。ガイドピン15は、操作
レバー12の長穴17と遊合されているので、連結板14は矢
印Ｂ方向に移動する。案内部材18は連結板14を直線案内
する固定部材である。19は板ばねであり、連結板14に設
けた４つの切り欠きとの内、選択された倍率に対応する
切り欠き20に落ち込で、連結板14の位置を保持する。

不図示の駆動源からの回転力は、歯車21を経て歯車22へ
伝えられる。歯車22は軸23を回転中心とし、同軸23上に
は、内部にバネクラツチを有する制御環24が配されてお
り、制御環24の外周に４ケの制御爪25〜28がある。該爪
25〜28は前記４倍率と夫々対応しており、制御ピン26に
より該爪のいずれか１つが抑止された時、歯車22は軸23
に対し空転をし、連結板14が移動すると制御ピン16によ
る制御環24の抑止力が解かれ、前記バネクラツチにより
歯車22、制御環24（バネクラツチも含む）および軸23は
一体となつて回転する。軸23の回転目的は不図示の変倍
用変速機の歯車列を変化させることによつて選択された
倍率の原稿台移動速度を決めるためであり、更には次に
述べる選択された倍率に対応する位置へレンズを移動さ
せるためでもある。

さて、先に述べた様に連結板14が矢印Ｂ方向に移動して
停止し、歯車21に駆動が与えられると、軸23は制御環24
の選択された倍率に対応する制御爪が制御ピン16に当る
まで回転する。軸23に固定された歯車29も共に回転し、
歯車29とかみ合う歯車列（歯車30,歯車31,歯車32）も回
転する。（第２図）歯車32はカム基板33に通された軸34
を回転中心とし、一方向に回転するカム環35と一体化さ
れている。カム環35には無端のカム溝36があり、カム溝
36には、軸37を回転中心とするカムレバー38の案内ピン
39が多少のガタをもつて遊合している。したがつて、カ
ムレバー38は、カム溝36に沿つて揺動し、矢印Ｃ方向に
動く。軸40を回転中心としたレンズ台移動レバー41は、
カムレバー38と歯車42により結合している。レンズ台移
動レバー41に固定されたピン43はレンズ３を搭載したレ
ンズ台44に設けられた長穴45と係合している。よつてカ
ム35を回転させてカムレバー38のＣ方向に回転させる
と、レンズ台44は矢印Ｄ方向に摺動する。（レンズ３の
レンズ台44上での位置調節手段については後述する。） 以上からレンズ台44は操作レバー12の矢印Ａ方向の操作
により矢印Ｄ方向に移動し、その移動量はカム環35のカ
ム溝36の位置によつて決定される。

次にレンズ台44およびレンズ３の動きを詳述する。

第５図は４つの複写モードのひとつの位置でのレンズ台
44の静止状態を示す斜視図である。レンズ台44の下面に
設けたコロ46は、位置決めレバーの４つの位置決め溝48
〜51のうち選択された倍率に対応する等によつて係止状
態にある。該レバー47は基板52に固定されたピン53を揺
動中心とし、揺動中心と反対端にばね掛けを有し、引張
ばね54が掛けられている。ばね54のもう一方端は揺動レ
バー55と結合している。揺動レバー55の他方端にピン56
が一体となつており、ピン56はカム環35の無端カム面57
と接触している。レバー55の揺動中心は軸56である。ま
たカム面57は４つの突起部58〜61を有している。この突
起58〜61は夫々選択可能な倍率に対応しており、ピン56
がこの突起に係合している時引張ばね54は張力がかけら
れた状態であり、この時のばね力により位置決め溝48〜
51をコロ46に弾性的に押圧することによつてレンズ台の
光軸方向の移動を阻止していることになり、選択された
複写倍率に対応する位置にレンズが保持される。又、基
板52に一体的に設けられた案内溝形成板62,63の形成す
る案内溝にはレンズ台44の下側に突き出た２つの案内コ
ロ64が入り込み、案内溝形成板62に当つて光軸とほぼ直
角方向の移動を抑止していると共に、光軸と直角方向の
レンズ台44の位置決めをしている。よつてコロ46および
64によつてレンズの位置が決められることになる。

カム環35が回転（矢印Ｅ）し、ピン56がカム面57の凸部
をはずれると、引張ばね54は張力が解かれ、位置決めレ
バー47は付勢ばね力が無くなるため、Ｆ方向への揺動が
自由となり、コロ46へのレバー47の位置決め溝48〜51の
弾性圧接力が解かれレンズ台44は自由に移動可能とな
り、レンズ台44は先述したレンズ台移動レバー41によつ
て矢印Ｄ方向に動かされる。カム環35のカム溝36によつ
て選択された倍率に対応する位置の近傍に移動させられ
たレンズ台44は、同カム環35のカム面57の凸部によつて
再び引張ばね54がＦ′方向に引張られてレンズ台44のコ
ロ46が位置決めレバー47の選択された倍率に対応する位
置決め溝に入り込むことによつて、位置が正確に決めら
れる。

カムレバー38と揺動レバー55の動きを、それぞれが有す
るピン39,ピン56とカム環の展開図（第４図）を用いて
説明する。以下の説明は倍率を１つ隣りの倍率に変更す
る場合についてであるが、他の場合も以下と同様な作動
が行われる。

第４図において、カムレバー38のピン39、揺動レバー５
のピン56が図の実線位置にあるとする。これは選択され
た１つの倍率に対応する位置にレンズ台44が正確に位置
決めされているときの、各々のピンの位置である。カム
溝の平行部g,b,d,hはカム57の凸部58,59,60,61に夫々対
応している。カム環35が回転すると（矢印Ｅ方向）、ピ
ン39はカム溝36の平行部ｂを動くので、揺動レバー38に
はレンズ台44を動かす力は働かない。ピン39へカム36の
平行部ｂの終端が達するまでの間に、ピン56にはカム57
のａ−１部（斜行部、つまりカム移動方向に対して傾斜
した部分）が接触し、ａ−２部（平行部）が到達する。
従つて、ピン39がカム36の平行部ｂ（カム移動方向と平
行な部分）にある間に、ピン56とカム57の凸部頂面ａの
接触が解除され、これによつて引張ばね54のばね力が弱
められることになる。次にカム溝36のｃ部（斜行部）に
よつてピン39が移動させられ、レンズ台44が動くことに
なるが、この時ピン56はカム57の平行部ａ−２を摺動す
ることになるのでばね54は緩められたままである。更に
カム環35が回転し、カム溝36のｄ部（平行部）がピン39
に達して少し移動した後停止する。ピン39にカム溝36の
斜行部ｃの終点が達してから後に、ピン56はカム57の凸
部60の斜行部ｅによつて移動させらればね54を引張り始
め、カム環35が停止する少し前には突部60の頂面ｆ部と
接し、引張りばね54を充分働らかせることになる。カム
溝36のｄ部によつてレンズ台のコロ46は第６図の破線の
様に選択された倍率に対応する位置の略近傍に移動させ
られ、引張ばね54のばね力で付勢されたレバー47の位置
決め溝によつて実線部の様に選択された倍率に対応する
位置に位置決めされる。つまりレンズはまず選択された
倍率に対応する位置近傍に移動され、次に位置決めレバ
ーによつて正確な位置にもたらされる。

カム環35を駆動する駆動源は、まずばね54を緩め、次に
レンズ台44を移動させ、その次に引張ばね54を引張れば
よい。従つてレンズ台移動用の力とばね引張り用の力を
同時に必要としないので、駆動源への負荷が軽減される
という長所がある。又、レンズ台はカム環35によつて概
略の位置に運ばれ、位置決めレバー47とばね54によつて
正確な位置が決められるために、駆動力の停止を正確に
する必要がなくなる。前記概略の位置も、カム溝36のｄ
部が平行部であるため、慣性力等によるカム溝35の停止
位置のバラツキがあつても、略一定しており、従つて位
置決めレバー47によるレンズ台の位置決めも常に円滑に
行いうる。カム57の各凸部の頂面部はカム移動方向
（Ｅ）と逆方向に若干の上り斜面となつていてこれによ
り駆動伝達機構が有するバツクラツシユのために、駆動
停止時における振動，落下、によつてカム環35が矢印Ｅ
（第５図）方向に回転して、ピン56がカム57の谷部に落
ちて、引張ばね54の張力を弱めてしまうことを防止して
いる。引張ばね力と前記頂面部による矢印Ｅ方向と反対
方向カム溝35への回転力は、前記バツクラツシユの無い
側への負荷になるため抑制されて問題は生じない。勿
論、各凸部の頂面を平行部としてもかまわない。

以下、本発明の適用できる実施例装置では、レンズを支
持し、所定経路に沿つて移動可能なレンズ台と、このレ
ンズ台に連結され、レンズ台を選択された倍率に対応す
る位置の近傍に移動させる移動部材と、上記レンズ台を
選択された倍率に対応する位置に位置決めさせる為に、
上記レンズ台に選択的に係合する複数の位置決め係合部
を有する、可動位置決め部材と、上記位置決め係合部を
上記レンズ台に圧接する為に、上記可動位置決め部材を
弾性的に付勢する可動付勢部材と、上記移動部材と付勢
部材の作動を制御する手段であつて、上記レンズ台を移
動させるに際してまず上記付勢部材の作動を解除して上
記位置決め係合部とレンズ台との圧接を解除し、次に上
記移動部材を作動させてレンズ台を選択された倍率に対
応する位置の近傍まで移動させ、そして上記付勢部材を
作動させて上記位置決め係合部の１つをレンズ台に弾性
的に圧接させて選択された倍率に対応する位置に位置決
めさせる制御手段と、を有するから、簡単な構成にもか
かわらず、レンズを正確な位置に位置決めできる。尚、
前記制御手段は、前記移動部材が連結された第１のカム
と、前記付勢部材が連結された第２のカムとを有し、両
カムは共通駆動源によつて同時に駆動されるものとすれ
ばよい。その場合レンズ移動部材と付勢部材は交互に駆
動されるから、駆動源に無理な負担はかからず、倍率変
更動作は円滑に行われる。尚、カム環35をレンズ台移動
用と、バネ54付勢用に分割してももちろん良いし、揺動
レバー55の一方にバネ性を与え（樹脂成型等で容易に成
し得る）引張ばね54を除去する構成も容易にでき、本発
明を逸脱しない。

また、位置決めレバー47に溝ではなく各倍率に対応して
複数の突起を設け、レンズ台44の方にこの各突起に選択
的に係合する切り欠き部を設けてもよい。

尚、本発明の実施例ではレンズ３の焦点距離を変更する
為の可回転ズーム環66ハス歯ギアが設けられている。こ
のハス歯ギアは、レンズ台44に設けた孔68を介して、基
台52に固定されたハス歯ラツク67に噛合している。而し
てレンズ台44の前記移動によつてズーム環66が連動回転
し、レンズ台44が選択された倍率に対応する位置に位置
決めされた時、レンズの焦点距離も選択された倍率に対
応するものに設定される。

さて、第７図はズームレンズ支持部の平面図、第８図は
第７図のＸ−Ｘ方向断面図である。

ズームレンズの鏡筒70はビス71,72,73によりレンズ台44
に固定される。即ち鏡筒70のフランジには、ズームレン
ズ光軸OXと垂直な方向に長孔74,75,76が設けられてお
り、各ビス71,72,73はこの長孔に嵌合され、レンズ台44
のネジ孔に螺合されている。

上記フランジには長孔77が更に設けられている。この長
孔77には偏心カラー（即ち、幾何学的中心軸に対して偏
心した軸を中心に回動可能な円柱状カラー）78が嵌合さ
れており、このカラー78はビス79によつてレンズ台44に
固定されている。

レンズ３の光軸OX方向について略中心であり、かつ光軸
OX方向と垂直な方向についても略中心である所に相当す
る位置に於いて、レンズ台44には軸ピン80が植設されて
いる。この軸ピン80はレンズ鏡筒70に設けられた、光軸
OXと垂直な方向に長い長孔81に嵌合している。この軸ピ
ン80には、この軸ピン80の外径と略同径の孔を有する板
82が、相互に相対回転可能に係合している。板82は光軸
OXと垂直な方向に長い長孔83が設けられており、この長
孔83にビス84が嵌合され、レンズ鏡筒70にこの板82が固
定される。

前記ズームリング66には突出片85が固定されており、こ
の突出片85には、光軸OX方向に長い長孔86,87が設けら
れている。

鏡筒70内には、焦点距離変更（ズーミング）の為に可動
なレンズを支持し、鏡筒70に対して光軸OX方向に相対的
に可動な内鏡筒88,89が設けられている。

一方、鏡筒70には溝カム90,91が設けられている。溝カ
ム90,91にはズームリング66の回転方向と平行な、換言
すれば光軸OXと垂直な方向にフオロアを案内する平行部
90′,91′が、夫々複数設けられている。複数の平行部9
0′、91′は、夫々選択された倍率に対応するもので、
フオロアがこの平行部90′,91′に係合している時、レ
ンズの焦点距離は選択された倍率に対応するものに設定
されている。

上記長孔86、カム90には上記フオロアとしての偏心カラ
ー92が係合され、この偏心カラー92はビス94によつて内
鏡筒88に固定されている。一方、前記長孔87、カム溝91
には前記フオロアとしての偏心カラー93が係合されてお
り、この偏心カラー93はビス95によつて前記内鏡筒89に
固定されている。

而してレンズ台44を移動させるとハス歯ラツク67に噛合
したハス歯ギアを有するズーム環66が回動し、上記偏心
カラー92,93は溝カム90,91に沿つて移動せしめられるか
ら、内鏡筒88,89の相対的間隔が変化し、これによつて
レンズの焦点距離が変化する。

カム溝90,91は、４つの倍率に対応する位置に、ズーム
リング66が若干回転しても内鏡筒88,89が光軸方向へは
移動しないように光軸方向と直角方向への平行部90′,9
1′を有しており、ズームリング66の回転角のバラツキ
の影響が画像性能に及ぼさないよう設計されている。

さて、偏心カラー92,93は、光学調整時、原稿像の感光
ドラム上でのピント調整をするための部品であり、ビス
94,95を緩めて各偏心カラー92,93を回動調整して内鏡筒
88,89の間隔を調整し、調整後ビス94,95により内鏡筒に
固定される。

光学調整に於いては、更に原稿Ｏの側端Ｏ′の像を感光
体１上の所定位置Ｏ″に結像する調整が必要になる。そ
の為レンズ３を光軸OXと垂直な方向に微移動し、レンズ
位置調整を行う。その為にまずビス71,72,73,84を緩
め、鏡筒70を光軸OXと平行な方向に移動させる。この
時、長孔81が直線移動を案内する。レンズ位置が決まる
とビス84を締めて板82を鏡筒70に固定する。この状態で
レンズ鏡筒は軸80を中心に回動可能な状態である。

尚、ハスバラツク67は固定されているため、この調整に
おいてハスバラツク67とかみ合うズームリング66は当然
回転されるが、各倍率におけるカム溝90,91の平行部9
0′,91′が設けられているため、各倍率におけるズーム
レンズの内鏡筒88,89は正しい位置にあることになる。

上記調整が終了し、感光体上で全幅にわたつて像のピン
トが一様にあつておれば、ビス74,75,76を締めて鏡筒70
を台44に固定する。ピントが一様に合つていない所謂片
ピントぼけがある場合は、ビス74,75,76を緩めた前記状
態で、更にビス79を緩める。そして偏心カラー78を回転
させると、鏡筒70は前記軸80を中心にして回動する。レ
ンズの回転支点80が光軸の略中心であり、かつ光軸と直
角方向の略中心でもあるため、この調整によつて倍率の
狂いは勿論、感光体上の原稿像の直角性，平行性の狂い
もほとんど生じないで片ピントぼけを補正できる。この
調節が完了し、感光体上で像のピントが一様に合わされ
ると、ビス71,72,73,79を締めて、レンズ鏡筒70を台44
に固定するとともに、偏心カラー78も固定する。なお、
カラー78は上記片ピントぼけ補正の為のものであり、鏡
筒70を台に固定するものではないから、調節後除去して
もよいし、偏心カラー以外の手段でレンズを回動調節す
るようにしてもよい。いずれにせよ、ズームリング66と
ハスバラツク67のかみ合いも、固定鏡筒70の調整回転量
を考慮してバツクラツシユを増してあるため、問題は生
じない。前述の如くカム溝90,91の各倍率に対応する部
分に平行部90′,91′を設けてあるために、バツクラツ
シユを多くしてもズームリング66の回転停止位置におけ
る精度上の問題が解消されるわけである。いうまでもな
くかみ合いを良くするためのバツクラツシユ調整は不用
となる。

以上本発明によればズーミング用のカムに、各倍率に対
応する処に於いて、平行部を設けたから、像位置調整
時、ズーミング量に何ら変化を与えることもない。依つ
て調整が極めて容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の適用できる可変倍複写機の一例の説明
図、第２図はレンズ位置変更機構列の要部の斜視図、第
３図は第２図機構の一部の説明図、第４図はカムの展開
図、第５図は上記機構例の一部の説明図、第６図は最終
的位置決めの説明図、第７図、第８図は本発明の実施例
の説明図である。 ３はレンズ、35はカム環、41はレンズ移動レバー、44は
レンズ台、48は位置決めレバー、54は付勢用引張りば
ね、55は付勢用レバー、70は鏡筒、71,72,73はビス、78
は偏心カラー、80は軸ピン、82は板、90,91は溝カム、9
0′,91′は平行部、92,93は偏心カラーである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ズーミング用のレンズ群を保持し原稿像か
   ら感光体に向かう光軸方向への移動に応じて回転する内
   鏡筒と、この内鏡筒を内部に保持し内鏡筒を回動させな
   がら光軸方向に移動させるためのカム溝を備えたレンズ
   鏡筒と、を有するズームレンズを有し、原稿の像を感光
   体に所定の倍率に変倍して結像可能な可変倍像形成装置
   において、 上記カム溝は、上記内鏡筒の回動に応じて内鏡筒を光軸
   方向に移動させるための傾斜部と、上記内鏡筒が回動し
   ても内鏡筒を光軸方向に移動させない溝であり内鏡筒を
   所定の倍率に応じた位置に保持するための光軸と垂直な
   平行部と、を有することを特徴とする可変倍像形成装
   置。