JP2000505258A - ドラムスキャナの駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 片側で緊定された、定置の又は交換可能なドラムを備えた、反射原稿又は透過原稿を走査するための鉛直方向のドラムスキャナは、一方では振動の少ない回転駆動装置を有し、他方では非常にコンパクトな構造を有しているものでなければならない。このような２つの要求を満たすために、本発明によれば、制御式の直接的な非同期駆動装置が使用されており、この非同期駆動装置は、中空軸として構成されたロータが同時にスキャナシステムの軸を形成することによって、あらゆる形式の伝動装置による振動を避けるようになっている。中空軸の構造原理によれば、走査ドラムの内部照明を、構造容積を節約しながら、まさにこの中空軸を通じて良好に走査することができる。

Description

【発明の詳細な説明】 内部照明装置を配置するためにロータが中空軸として構成されている、ドラムス キャナのための、制御式の非同期モータ駆動装置 ドラムスキャナは、原稿を走査してデータを検出するために使用される。一方 ではこのスキャナは、振動する伝動装置又はその他の駆動装置の伝動の影響をで きるだけ受けないようにされた回転運動を必要とする。他方では、特に軸が鉛直 方向に延びているスキャナにおいては、軸方向でコンパクトな構造が求められる 。本発明では、従来公知のドラムスキャナとは異なり、駆動時に歯車伝動装置又 はベルト伝動装置による伝動が省かれていることによって、前記２つの課題が満 たされている。このために、スキャナ軸は、制御式の非同期モータのロータとし て直接的に中空軸の形状に構成されている。また、走査ドラム内での原稿の照明 は、有利には中空軸によって操作されるが、これは、走査ドラムの交換を容易に し、また付加的に構造形状のコンパクト性にも寄与している。駆動装置と交換ド ラムとの間の接続部材として、有利な形式で特許出願(Patentanmeldung)０１／９ ５号明細書に記載した緊定装置が使用される。 以下に、第１図及び第２図を用いて本発明を詳しく 説明する。 第１図は、ドラムスキャナの原理図、 第２図は、駆動形式の横断而図を示す。 第１図に鉛直なドラム軸線を有するドラムスキャナの原理図が示されている。 片側が緊定された走査ドラム１は、反射原稿(Aufsichtsbildmaterial)も透過原 稿(Transparentbildmaterial)も見通して走査することができるように、ガラス 又はガラスに似た材料より成っている。走査ドラムは、メタルフランジ２で保持 されていて、このメタルフランジ２と共にモータフランジ５上に載っている。モ ータフランジ５は駆動モータ６と１つのユニットを形成している。メタルフラン ジ２とモータフランジ５とは、外周部で１２０°ずらして配置された３つの緊定 装置によって連結されている。これらの緊定装置はモータフランジに取り付けら れている。緊定装置のうちの１つは、サークル３によって示されている。走査過 程中にドラム１は回転し、互いに堅固に結合された照明アーム７と走査ユニット ８とは、ドラム軸線に対して平行に、駆動モータ６に向かって移動する。この際 に、ドラム外周面に取り付けられた原稿は、光線９によって走査線に分解される 。走査の終わりに、照明アーム７は、モータフランジ５及び駆動モータ６の中空 軸内に侵入する。 第２図には、駆動装置の原理が横断面図で示されている。駆動を行う非同期モ ータ６は、固定子巻線１１ を備えた固定子ケーシング１０と、ロータ巻線１２を備えた中空軸式のロータ５ とから成っている。ロータは上端部が、皿状のフランジとして構成されている。 このモータフランジは、１２０°ずらして配置された３っの緊定装置３を有して おり、これらの緊定装置は、その緊定レバー１５が、走査ドラムフランジ２のカ ラー(Kragen)をモータフランジに緊定する。走査過程の終わりに、下降するミラ ーヘッドの解除フィンガー１４が自動的に、緊定レバー１５を解除するための解 除レバー１３を操作する。有利な形式で操作ドラムとモータフランジとを結合す る緊定装置３は、平行して出願された特許出願第１９５５５７５０．６号明細書 により公知である。 さらにまた、第２図では、ドラム内部照明のやり方が示されている。光源１６ から光線９が、駆動装置の中空軸を通って、変向ミラー１７を介して操作装置８ まで達している。光線９は、走査原稿を有するガラス製走査ドラム１を通過する 。 第２図には、伝動装置を介在しないダイレクト駆動装置及び中空軸構造が、ど のようにコンパクトな構成に寄与しているかについて、示されている。

【手続補正書】 【提出日】１９９８年７月２４日（１９９８．７．２４） 【補正内容】 明細書 ドラムスキャナの駆動装置 本発明はドラムスキャナの駆動装置に関する。 ドラムスキャナは、走査、つまり電子画像処理のための画像データを検出して 、画像を描くために使用される。“スキャナ”の概念は、画像走査のための装置 もまた、画像を描くための装置も含んでいる。このようなスキャナにおいては、 ドラムが、モータとドラムとの間に配置された伝動装置を介してモータによって 駆動される。伝動装置は、ドラムの回転数を規定し、またモータの回転運動をド ラムに伝達するために使用される。このような伝達装置は、常に所定のゆるみを 避けることができないという欠点がある。このようなゆるみによって、ドラムの 回転安定性に変動が生じる。このような変動によって、複写の際に、人間の目に よって直ちに確認することができ、煩わしい品質の低下が感じられる、画像の歪 みを引き起こすことになる。これを避けるために、このようなスキャナは、非常 に正確に同期作動されるドラムのための駆動装置、つまり、伝動装置又はその他 の伝達の影響によって生じる変動にさらされることのない駆動装置が必要である 。 このような同期作動の妨害を避けるために、高価な構造的手段が必要であるが 、これによって駆動装置の構造が高価になってしまう。しかしながらこのような 高価な駆動装置は、上記のようなスキャナにおける今日的必要において要求され ることはない。何故ならばスキャナは、次第に広く普及しているために大量生産 されるからである。大量生産によって価格は著しく低下し、これによって、製造 業者及び供給業者の競争力に著しく影響を受ける。また他方では、電子画像処理 における今日のコンピュータ技術によって、高品質の画質において高い解像が可 能である。これは、顧客にとって嬉しいことであるが、低い走査品質によるデジ タル画像データにおいては不可能である。つまり安価なコストで高品質の画像を 達成する必要がある。何故ならば、画像品質に関する顧客の要求は、以前と比較 して著しく高くなっているからである。 アメリカ合衆国特許第３９３８１９１号明細書によれば、エアベアリング(Luf tlagerung)を有する回転するデータベースが公知である。この回転するデータベ ースによれば、アナログデータを有する（画像ではない）ドキュメントが走査さ れる。ドキュメントは、回転するドラムの内側に真空下で緊張されている。デー タに光を当てる走査ヘッドと、感光性の読み取りユニットとは、回転するドラム の軸線に対して平行に移動する支持体に取り付けられている。走査ヘッドと読み 取りユニットは、データを横方向に走査し、一方、ドラムは回転する。支持体は 、エアベアリングに支持されており、このエアベアリングは、送り運動及び周方 向運動を許容し、精密スピンドルによって駆動される。走査ヘッドの走査率は、 ドラム回転を検出するコーダ(Kodierer)に基づいて歩数計によって制御される。 この装置は、高い精度を有してはいないが、エアベアリング及びその他の機械 的な構造に関連して非常に高価である。また、走査ドラムが水平に配置されてい て、そのために複雑な伝動装置が必要とされるので、所用スペースが大きい。従 って、このような装置は、本発明の目的のためには適していない。 所用スペースが小さく、しかも、ドラム軸の軸線が鉛直に方向に延びているス キャナが提案されている。この場合、コンパクトな構成が得られるが、必要な精 度は得られれない。アメリカ合衆国特許第３９３８１９１号明細書により公知な 装置を、鉛直に配置されたドラムを備えた装置の構造に変えると、スペースは得 られるが、装置が複雑に、ひいては高価になる。 アメリカ合衆国特許第３９１６６５９号明細書によれば、ファクシミリ走査の ためのスキャナが公知である。このスキャナは、定置のドラムを備えたスキャナ としても、また回転するドラムを備えたスキャナとしても構成することがでくる 。定置のドラムの場合には、回転する内部ミラーによって走査が行われる。この 内部ミラーは、円筒形の中空体に固定されていて、２つの軸受でガイドされてい る。この軸受を通じて圧縮空気がポンプによって汲み上げられる。空気経路内に バラストタンクが設けられていて、これによって、均一な空気流が生ぜしめられ 、ひいては供給空気内の脈動が避けられるようになっている。このような脈動は 、同様に妨害的な変動を引き起こすことになる。円筒形の中空体の回転運動も軸 方向運動も、電気コイルによって生ぜしめられる。ドラムが回転する場合には、 円筒形の中空体は定置に配置されている。ドラムは、その端部に配置された、中 央部でドラムに固定された管によって、同様にエアベアリングに支承される。い ずれの場合も構造が非常に高価である。エアベアリングを使用すると、構造的に 高価になり、空気経路内での脈動を避けるために特別な手段を講じる必要がある 。 さらにまたドイツ連邦共和国特許出願公開第４４２７８５０号明細書によれば 、ドラムが鉛直な軸線を中心にして回転するドラムスキャナが公知である。ドラ ムは、ベルトによって回転せしめられる。この装置においては、ドラムの軸方向 での画像走査は、２つのアームを備えたｕ字形のキャリッジが設けられていて、 一方のアームが光源を有していて、他方のアームが読み取りヘッドを有している ことによって、行われる。キャリッジの一方のアームは、ドラム軸線を通る同軸 的な孔を通って延びていて、他方のアームは、ナットセグメントを有している。 このナットセグメントは、同様に鉛直に配置されたスピンドルによって軸方向で 移動せしめられる。このような配置の欠点は、ドラムを回転させるためのベルト 伝動装置にある。このベルト伝動装置は、不正確な運動を生ぜしめ、従って、必 要な高い精度を提供することはできない。 本発明の課題は、公知のドラムスキャナ駆動装置の欠点を取り除いて、ドラム が変動することのない回転運動を行うことができ、また著しくスペースの節約さ れた構成によって得られる、ドラムスキャナのための新規な駆動装置を提供する ことである。 この課題は、請求項１に記載した特徴によって解決される。本発明の有利な変 化実施例は請求項２から５に記載されている。 本発明の特別な利点は、公知のドラムスキャナとは異なり、回転運動をドラム に直接伝達する際に、歯車伝動装置又はベルト伝動装置等のすべての中間伝動装 置を省くことができる、という点にある。しかも、走査ドラム内部の原稿の照明 は、有利な形式で、スペースを節約して、モータ自体を通してつまりモータの中 空軸を通して行うことができる。これによって、ドラムとモータと照明ガイドと が１つのコンパクトなユニットを形成するので、著しくコンパクトな構造が得ら れる。駆動装置と交換ドラムとの間の接続部材として、有利には、特許出願ＷＯ （国際公開）９７／１０６６９号明細書に記載されているような緊定装置を使用 することができる。以下に、第１図及び第２図を用いて本発明を詳しく説明する 。 第１図は、ドラムスキャナの原理図、 第２図は、駆動装置の横断面図を示す。 第１図に鉛直なドラム軸線を有するドラムスキャナの原理図が示されている。 片側が緊定された走査ドラム１は、反射原稿(Aufsichtsbildmaterial)も透過原 稿(Transparentbildmaterial)も見通して走査することができるように、ガラス 又はガラスに似た材料より成っている。走査ドラムは、メタルフランジ２で保持 されていて、このメタルフランジ２と共にモータフランジ５上に載っている。モ ータフランジ５は駆動モータ６と１つのユニットを形成している。メタルフラン ジ２とモータフランジ５とは、外周部で１２０°ずらして配置された３つの緊定 装置によって連結されている。これらの緊定装置はモータフランジに取り付けら れている。緊定装置のうちの１つは、サークル３によって示されている。走査過 程中にドラム１は回転する。照明アーム７と走査ユニット８とは、２つのアーム から成る図示していないｕ字形の公知の支持体を介して互いに堅固に連結されて いる。このような配置は、例えば冒頭に述べたアメリカ合衆国特許第３９３８１ ９１号明細書に記載されている。走査過程時に、ドラム外周面に取り付けられた 原稿は、光線９によって走査線に分解される。走査の終わりに、照明アーム７は 、モータフランジ５及び駆動モータ６の中空軸内に侵入する。 第２図には、駆動装置の横断面図が示されている。駆動を行う非同期モータ６ は、固定子巻線１１を備えた固定子ケーシング１０と、中空軸として構成された ロータ５と、ロータ巻線１２とから成っている。ロータは上端部が、皿状のフラ ンジとして構成されている。このモータフランジは、１２０°ずらして配置され た３つの緊定装置３を有しており、これらの緊定装置は、その緊定レバー１５が 、走査ドラムのフランジ２のカラー(Kragen)をモータフランジに緊定する。走査 過程の終わりに、下降するミラーヘッドの解除フインガー１４が自動的に、緊定 レバー１５を解除するための解除レバー１３を操作する。操作ドラムとモータフ ランジとを結合する緊定装置３は、平行して出願された特許出願ＷＯ（国際公開 ）９７／１０６６９号明細書により公知である。さらにまた、第２図では、ドラ ム内部照明の光線９の経路が示されている。光源１６から光線９が、駆動装置の 中空軸を通って、変向ミラー１７を介して操作装置８まで達している。光線９は 、走査原稿を有する走査ドラム１を通過する。ドラムのダイレクト駆動と走査照 明のガイドとを結びつけたことによって、著しくコンパクトな構造で、しかも駆 動装置による変動若しくは振動を完全に排除することができる。 請求の範囲 1. 画像を走査するか又は描くための、片側が緊定されたドラムを備えたドラ ムスキャナの駆動装置において、 制御式の非同期モータ（６）を備えた駆動装置が設けられており、該非同期モ ータのロータ（５）の一端部がドラム（１）のための緊定部として構成されてお り、モータの軸線とドラムの軸線とが一致していて、ロータの軸受が同時にドラ ムのための軸受として構成されていることを特徴とする、ドラムスキャナの駆動 装置。 2. ロータ（５）が、照明アームを貫通ガイドするために中空軸として構成さ れている、請求項１記載の駆動装置。 3. 走査ドラムが、ロータに堅固に又は解除可能に結合されている、請求項１ 又は２記載の駆動装置。 4. 駆動装置が、スキャナの鉛直な角度位置又は水平な角度位置、或いは鉛直 方向と水平方向との間に位置する、スキャナの任意の角度位置のために構成され ている、請求項１から３までのいずれか１項記載の駆動装置。 5. モータと走査ドラムとの結合が、特許出願第１９５５５７５０．６号明細 書に従って構成されている、請求項１記載の駆動装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 1. 反射原稿及び透過原稿を走査するための、片側が緊定された走査ドラムの ためのドラムスキャナ駆動装置において、 振動の少ない回転駆動装置及び非常にコンパクトな構造形状を得るために、 ａ）制御式の非同期モータ（６）のロータ（５）が、振動公差を生ぜしめるあ らゆる形式の伝動装置を省いて、走査ドラムに直接結合されており、 ｂ）ロータ（５）が中空軸として構成されていて、該中空軸内を通って、走査 ドラムのための内部照明装置がガイドされるようになっており、 ｃ）直接的なモータ駆動装置並びに中空軸原理によって、特別にコンパクトな 構造が得られる、 ことを特徴とする、内部照明装置を配置するために中空軸として構成されてい る、ドラムスキャナのための、制御式の非同期駆動装置。 2. 走査ドラムが駆動モータに堅固に結合されているか又は交換ドラムとして 構成されている、請求項１記載のドラムスキャナ。 3. 駆動装置が、スキャナ軸の鉛直な位置又は任意の位置のために構成されて いる、請求項１記載のドラムスキャナ。 4. モータと走査ドラムとの結合が、特許出願第１ ９５５５７５０．６号明細書に従って構成されている、請求項１記載のドラムス キャナ。