JP2001025226A - 原稿露光走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ステッピングモータの振動を小さくするため
にマグネットダンパを用いた原稿露光走査装置に関し
て、経時においてもマグネットダンパにおけるスペーサ
の磨耗が少なく、空転トルクが安定し，良好なる振動抑
止力を維持できる原稿露光走査装置を提供する。 【解決手段】 マグネットダンパ３１に２枚のスペーサ
３２，３３を重ね合わせて用いることで、スペーサ３
２，３３間で主な滑りを生じさせてスペーサ３２，３３
の磨耗を減らすことができ、１枚だけのスペーサを用い
た場合に比べて、経時の空転トルクが安定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、イメージスキャナ
や複写機などにおける原稿露光走査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図７にデジタル複写機のスキャナの概略
構成例を示す。原稿面を露光走査するキャリッジとし
て、原稿面を露光するための露光ランプと原稿からの反
射光を受ける第１ミラーとを搭載した第１キャリッジ１
と、第１ミラーからの光を結像レンズを介してＣＣＤに
導くための第２，３ミラーを搭載した第２キャリッジ２
とが平行かつ副走査方向に移動自在に設けられている。
このような第１，２キャリッジ１，２は正逆転自在なモ
ータ３を駆動源として副走査方向に往復移動される。こ
こに、モータ３と第１，２キャリッジ１，２との間に
は、光路長が常に変化しないように第１，２キャリッジ
１，２を２：１の速度比で駆動させるための伝達手段４
が介在されている。この伝達手段４は、モータ３により
回転されるキャリッジ駆動軸５と、このキャリッジ駆動
軸５の両端に設けられたワイヤプーリ６と、これらのワ
イヤプーリ６に一部が巻回されるとともに第１，２キャ
リッジ１，２の各々の両端に係止されたワイヤ７とを主
に構成されている。ここに、２：１の速度比を実現する
ために第２キャリッジ２の両端にはワイヤ７が巻回され
る動プーリ８が取付けられ、第１キャリッジ１に対して
は直接的に係止されている。また、ワイヤ７は適宜固定
プーリ９，１０等を経て張り巡らされているとともに、
両端は所定の係止部に係止されて固定されている。ま
た、モータ３のモータ軸１１とキャリッジ駆動軸５との
間は、減速させるための駆動側タイミングプーリ１２と
従動側タイミングプーリ１３とタイミングベルト１４と
により連結されている。なお、モータ３はモータブラケ
ット１５により筐体１６に取付けられている。

【０００３】このようなスキャナにおいては、モータ３
としてステッピングモータが用いられることが多い。こ
れは、第１，２キャリッジ１，２を往復動させる際に、
その移動量を同じにする必要があるが、ステッピングモ
ータによれば簡単な制御で移動量を高精度に管理できる
ためである。

【０００４】反面、ステッピングモータは振動が大きい
という欠点がある。特に、特定の回転数にて、モータや
キャリッジという駆動系の共振点に一致すると、モータ
３の振動がミラーに伝搬し、ミラーが振動し、直線がギ
ザギザになったりする。この点、この種のスキャナで
は、複写倍率を変えるために、モータ３の回転数を変
え、キャリッジの読取速度（副走査速度）を機械的に変
える方法が一般に採用されているため、振動を避けるた
めに共振点から外れた回転数域のみでモータ３を使用す
る訳にはいかない。

【０００５】このようなことから、ステッピングモータ
やキャリッジ駆動軸にフライホイールを付加させること
で、イナーシャを増加させて振動を低減させる方法が採
用されている。このような方法は、各種公報にも記載さ
れており、例えば、特開平２−３０６０３２号公報、特
開平８−１５７８６号公報、特開平１０−４４７６号公
報、特開平１０−１８４８４５号公報等に記載されてい
る。

【０００６】フライホイールとしては、磁性体（磁石）
からなるディスク状の回転慣性体と、磁性体からなるフ
ランジ部材と、回転慣性体とフランジ部材との間に樹脂
製のスペーサを挟んでなるマグネットダンパを用いたも
のがある。このマグネットダンパ２１の例を図８に示
す。重量を有する回転慣性体なるディスク２２には穴２
３があいており、この穴２３には滑り軸受２４が圧入さ
れている。このようなディスク２２の滑り軸受２４に対
してスペーサ２５を介してフランジ部材２６のボス部２
７が挿入される。フランジ部材２６の穴２８内にはモー
タ軸等の回転軸２９がディスク２２側から挿入され、ボ
ス部２７のねじ穴３０を介してねじ（図示せず）により
フランジ部材２６と回転軸２９とが固定される。

【０００７】このようなマグネットダンパ２１を用いる
と、ステッピングモータ３に負荷のかかる加減速時にデ
ィスク２２が空転することで加減速時の慣性負荷があま
りステッピングモータ３自身にかからなくなる。このた
め、比較的小型で低コストのステッピングモータを用い
ることかできる。また、振動が発生した時、ディスク２
２とスペーサ２５との摩擦によりその振動を吸収するこ
ともできる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このようなマグネット
ダンパ２１において、ディスク２２が空転する空転トル
クはステッピングモータ３の加減速時の摩擦負荷とな
る。この摩擦負荷を極力小さくするために、スペーサ２
５の材料をテフロンなどの摩擦係数の低いものにした
り、ディスク２２やフランジ部材２６のスペーサ摺動面
の面精度を上げる必要がある。

【０００９】ところが、摩擦係数の低い樹脂は、特性的
に削れやすい性質がある。このため、磨耗粉がスキャナ
機内を汚染し、ミラー面などに付着し、白スジ等の読取
異常画像を発生してしまう。

【００１０】また、スペーサ２５として０．５mm厚さの
テフロンを用いた場合のマグネットダンパ２１の空転ト
ルクを経時で測定したところ、図９で示すような結果が
得られた。この結果によれば、１０００時間を過ぎた頃
から空転トルクが増しているのが分かる。これは、スペ
ーサ２５が磨耗し、スペーサ２５の厚みが減り（測定に
よれば、１０００時間後のスペーサ２５の厚みは０．３
ｍｍであった）、ディスク２２とフランジ部材２６との
距離が近くなり、両者間の磁性吸着力が大きくなったた
めである。よって、空転トルクが大きくなると、ステッ
ピングモータ３の加減速時の摩擦負荷が増し、加減速時
にステッピングモータ３が脱調するに至ることがある。
ちなみに、図９において、最初に空転トルクが落ち込む
のは、ディスク２２やフランジ部材２６の摺動面にスペ
ーサ２５の磨耗粉が入り込み摩擦係数が下がるためであ
る。

【００１１】そこで、本発明は、ステッピングモータの
振動を小さくするためにマグネットダンパを用いた原稿
露光走査装置に関して、経時においてもマグネットダン
パにおけるスペーサの磨耗が少なく、空転トルクが安定
し，良好なる振動抑止力を維持させることができる原稿
露光走査装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
原稿面を露光走査するキャリッジと、このキャリッジを
走査移動させるための駆動力を付与するステッピングモ
ータと、このステッピングモータの駆動力を前記キャリ
ッジに伝達する伝達手段と、回転軸に固定される磁性体
によるフランジ部材とこのフランジ部材に対して回転自
在で磁気的に結合される磁性体による回転慣性体とこれ
らのフランジ部材と回転慣性体との間に挟まれた樹脂製
のスペーサとよりなるマグネットダンパとを備えた原稿
露光走査装置において、前記スペーサが重ね合わせられ
る２枚のスペーサからなる。

【００１３】従って、２枚のスペーサを重ね合わせて用
いることにより、スペーサ間で主な滑りを生じてスペー
サの磨耗が減ることとなり、１枚だけのスペーサを用い
た場合に比べて、経時の空転トルクを安定させることが
できる。

【００１４】請求項２記載の発明は、請求項１記載の原
稿露光走査装置における２枚の前記スペーサは、その脂
材質が異なる。

【００１５】従って、異なる材料による２枚のスペーサ
を用いることにより、スペーサ間の摩擦係数を小さくす
ることができ、よって、経時における初期段階の空転ト
ルクをより小さくすることができ、かつ、初期と経時と
での空転トルクの差を小さくすることもでき、空転トル
クが長期に渡って安定する。

【００１６】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の原稿露光走査装置における２枚の前記スペーサの少
なくとも一方が、前記フランジ部材又は前記回転慣性体
に固定されている。

【００１７】従って、固定面での磨耗がなくなり、磨耗
粉による異常の発生を防止できるとともに、スペーサの
磨耗を減らしつつスペーサ同士の滑りを維持できるの
で、経時において空転トルクを安定させることもでき
る。

【００１８】請求項４記載の発明は、請求項１，２又は
３記載の原稿露光走査装置における前記フランジ部材が
固定される前記回転軸は、前記ステッピングモータのモ
ータ軸である。

【００１９】従って、ステッピングモータから発生しブ
ラケットやベルト等を介してキャリッジ側に伝達される
振動を、長期に渡って安定して抑制できる。

【００２０】請求項５記載の発明は、請求項１，２又は
３記載の原稿露光走査装置における前記フランジ部材が
固定される前記回転軸は、前記伝達手段におけるキャリ
ッジ駆動軸である。

【００２１】従って、ステッピングモータ側からブラケ
ットやベルト等を介してキャリッジ側に伝達される振動
を、経時に渡って安定して抑制できる。特に、キャリッ
ジ側駆動軸上にマグネットダンパを設けることで、空転
トルクがステッピングモータの加減速時にかかる摩擦負
荷を小さくできることから、一層小さいトルクのステッ
ピングモータを使用でき、モータの小型・低コスト化を
図ることかできる。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明の第一の実施の形態を図１
ないし図３に基づいて説明する。図７及び図８で示した
部分と同一部分は同一符号を用いて示し、説明も省略す
る（以降の実施の形態でも同様とする）。本実施の形態
のマグネットダンパ３１は、図１に示すように、ステッ
ピングモータ３のモータ軸１１上であって駆動側タイミ
ングプーリ１２とは反対側に取付けられている。即ち、
フランジ部材２６がモータ軸１１にねじにより固定され
ている。

【００２３】ここに、本実施の形態のマグネットダンパ
３１は、基本的には、マグネットダンパ２１と同様な構
成よりなるが、本実施の形態では、１枚の樹脂製のスペ
ーサ２５に代えて、２枚の樹脂製のスペーサ３２，３３
が重ね合わせて用いられている。これらのスペーサ３
２，３３としては、例えば、ポリアセタールなる同じ樹
脂材料で０．３ｍｍなる同じ厚さのものが用いられてい
る。

【００２４】このような構成のマグネットダンパ３１を
用いた本実施の形態によれば、スペーサ３２，３３間で
主な滑りを生じてスペーサ３２，３３の磨耗が減ること
となり、１枚だけのスペーサ２５を用いた場合に比べ
て、経時の空転トルクを安定させることができる。図３
は本実施の形態の場合の経時における空転トルクの測定
結果を示すもので、１０００時間以上経っても空転トル
クが安定していることが分かる。また、本実施の形態の
マグネットダンパ３１はステッピングモータ３のモータ
軸１１に直接取付けられているので、このステッピング
モータ３から発生しモータブラケット１５やタイミング
ベルト１４等を介してキャリッジ側に伝達される振動
を、長期に渡って安定して抑制することができる。

【００２５】なお、このようなマグネットダンパ３１は
図４に示すように伝達手段４のキャリッジ駆動軸５上に
おいて従動側タイミングプーリ１３の外側に位置させて
取付けるようにしてもよい。これによれば、ステッピン
グモータ３側からモータブラケット１５やタイミングベ
ルト１４等を介してキャリッジ側に伝達される振動や、
タイミングベルト１４とタイミングプーリ１２，１３と
の噛み合いで発生する振動を、長期に渡って安定して抑
制することができる。特に、キャリッジ駆動軸５上にマ
グネットダンパ３１を設けることで、空転トルクがステ
ッピングモータ３の加減速時にかかる摩擦負荷を小さく
できることから、一層小さいトルクのステッピングモー
タ３を使用でき、モータの小型・低コスト化を図ること
かできる。

【００２６】本発明の第二の実施の形態を図５に基づい
て説明する。本実施の形態は、構成的には第一の実施の
形態と同様であるが、スペーサ３２，３３の低摩擦係数
の樹脂材料を異ならせたものである。例えば、スペーサ
３２をテフロン製とし、スペーサ３３をポリアセタール
製とし、何れも０．３ｍｍの厚さに形成してなる。

【００２７】このように、異なる樹脂材料による２枚の
スペーサ３２，３３を用いることにより、スペーサ３
２，３３間の摩擦係数を同一材質による場合に比べて小
さくすることができ、よって、経時における初期段階の
空転トルクをより小さくすることができ、かつ、初期と
経時とでの空転トルクの差を小さくすることもでき、空
転トルクを長期に渡って安定させることがてきる。

【００２８】図５は、テフロン製で０．３ｍｍ厚さのス
ペーサ３２と、ポリアセタール製で０．３ｍｍ厚さのス
ペーサ３３とを用いたマグネットダンパ３１による場合
の経時における空転トルクの測定結果を示すもので、２
枚ともポリアセタール製とした場合（図３）に比べて、
初期の空転トルクを一層小さくできることが分かる。ま
た、経時の空転トルクも安定しているので、全体とし
て、初期と経時とでの空転トルクの差も小さく、空転ト
ルクが長期に渡って安定しているのが分かる。なお、１
０００時間後のスペーサ３２，３３の厚さは、テフロン
製のスペーサ３２が０．２５ｍｍで、ポリアセタール製
のスペーサ３３が０．２８ｍｍであり、磨耗の少ないこ
とが分かる。

【００２９】本発明の第三の実施の形態を図６に基づい
て説明する。本実施の形態は、マグネットダンパ３１に
おいて一方のスペーサ３３をディスク２２の片面に接着
により固定して設けたものである。

【００３０】共にポリアセタール製のスペーサ３２，３
３を用いた第一の実施の形態による場合、その１０００
時間使用後のスペーサ３２，３３の様子を観察したとこ
ろ、スペーサ３２，３３の磨耗は主にディスク２２やフ
ランジ部材２６との摺動面で発生していることが判明し
たものである。この点、本実施の形態では、スペーサ３
３をディスク２２に固定しているので、両者間（固定
面）での磨耗をほぼ０にすることができる。さらには、
スペーサ３２側についてもフランジ部材２６に接着等に
より固定して設ければ、両者間（固定面）での磨耗をほ
ぼ０にすることができ、全体としてスペーサ３２，３３
の磨耗を大幅に減らすことができる。この結果、固定面
でのスペーサ３２，３３の磨耗がなくなり、その磨耗粉
による異常の発生を防止できるとともに、スペーサ３
２，３３同士の滑りは維持できるので、経時において空
転トルクを安定させることもできる。

【００３１】なお、これらの実施の形態では、デジタル
複写機のスキャナへの適用例で説明したが、露光走査し
た光を直接感光体に結像させて静電潜像を形成するタイ
プの複写機におけるスキャナにも同様に適用できる。

【００３２】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、マグネッ
トダンパに２枚のスペーサを重ね合わせて用いたので、
スペーサ間で主な滑りを生じさせてスペーサの磨耗を減
らすことができ、１枚だけのスペーサを用いた場合に比
べて、経時の空転トルクを安定させることができる。

【００３３】請求項２記載の発明によれば、異なる脂材
料による２枚のスペーサを用いたので、スペーサ間の摩
擦係数を小さくすることができ、よって、経時における
初期段階の空転トルクをより小さくすることができ、か
つ、初期と経時とでの空転トルクの差を小さくすること
もでき、空転トルクが長期に渡って安定させることがで
きる。

【００３４】請求項３記載の発明によれば、２枚のスペ
ーサの少なくとも一方を、フランジ部材又は回転慣性体
に固定したので、スペーサにおいて固定面での磨耗がな
くなり、磨耗粉による異常の発生を防止できるととも
に、スペーサの磨耗を減らしつつスペーサ同士の滑りは
維持できるので、経時において空転トルクを安定させる
こともできる。

【００３５】請求項４記載の発明によれば、ステッピン
グモータのモータ軸にマグネットダンパを取付けたの
で、ステッピングモータから発生しブラケットやベルト
等を介してキャリッジ側に伝達される振動を、長期に渡
って安定して抑制することができる。

【００３６】請求項５記載の発明によれば、伝達手段に
おけるキャリッジ駆動軸にマグネットダンパを取付けた
ので、ステッピングモータ側からブラケットやベルト等
を介してキャリッジ側に伝達される振動を、長期に渡っ
て安定して抑制することができ、特に、キャリッジ側駆
動軸上にマグネットダンパを設けることで、空転トルク
がステッピングモータの加減速時にかかる摩擦負荷を小
さくできることから、一層小さいトルクのステッピング
モータを使用でき、モータの小型・低コスト化を図るこ
とかできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施の形態を示すステッピング
モータの側面図である。

【図２】そのマグネットダンパを示す分解斜視図であ
る。

【図３】空転トルクの経時特性を示すグラフ図である。

【図４】変形例を示す従動側タイミングプーリ付近の側
面図である。

【図５】本発明の第二の実施の形態による空転トルクの
経時特性を示すグラフ図である。

【図６】本発明の第二の実施の形態のマグネットダンパ
を示す分解斜視図である。

【図７】スキャナ構成の概要を示す平面図である。

【図８】従来のマグネットダンパを示す分解斜視図であ
る。

【図９】空転トルクの経時特性を示すグラフ図である。

【符号の説明】

１，２ キャリッジ ３ ステッピングモータ ４ 伝達手段 ５ キャリッジ駆動軸＝回転軸 １１ モータ軸＝回転軸 ２２ 回転慣性体 ２６ フランジ部材 ３１ マグネットダンパ ３２，３３ スペーサ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿面を露光走査するキャリッジと、こ
   のキャリッジを走査移動させるための駆動力を付与する
   ステッピングモータと、このステッピングモータの駆動
   力を前記キャリッジに伝達する伝達手段と、回転軸に固
   定される磁性体によるフランジ部材とこのフランジ部材
   に対して回転自在で磁気的に結合される磁性体による回
   転慣性体とこれらのフランジ部材と回転慣性体との間に
   挟まれた樹脂製のスペーサとよりなるマグネットダンパ
   とを備えた原稿露光走査装置において、 前記スペーサが重ね合わせられる２枚のスペーサからな
   ることを特徴とする原稿露光走査装置。
2. 【請求項２】 ２枚の前記スペーサは、その材質が異な
   ることを特徴とする請求項１記載の原稿露光走査装置。
3. 【請求項３】 ２枚の前記スペーサの少なくとも一方
   が、前記フランジ部材又は前記回転慣性体に固定されて
   いることを特徴とする請求項１又は２記載の原稿露光走
   査装置。
4. 【請求項４】 前記フランジ部材が固定される前記回転
   軸は、前記ステッピングモータのモータ軸であることを
   特徴とする請求項１，２又は３記載の原稿露光走査装
   置。
5. 【請求項５】 前記フランジ部材が固定される前記回転
   軸は、前記伝達手段におけるキャリッジ駆動軸であるこ
   とを特徴とする請求項１，２又は３記載の原稿露光走査
   装置。