JP2004354431A - 走査光学系 - Google Patents
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Abstract
【課題】走査方向一端側のアイドルプーリを無くし、走査方向の装置寸法が小さくする。
【解決手段】ワイヤ駆動式走査光学系12は、光学部材22,24の走査方向終端側に、走査方向と直交する方向に配置された回転軸70と、回転軸に所定の間隔をあけて固定された2つのプーリ44と、2つのプーリにそれぞれ複数回巻回され、各プーリから繰り出される端部が走査方向始端側に向かって伸びている2つのワイヤ50を備えており、2つのプーリからそれぞれ繰り出されるワイヤの一端側64は、光学部材が走査方向終端側にあるとき、光学部材の走査方向と平行になるように設定されている。
【選択図】図3
【解決手段】ワイヤ駆動式走査光学系12は、光学部材22,24の走査方向終端側に、走査方向と直交する方向に配置された回転軸70と、回転軸に所定の間隔をあけて固定された2つのプーリ44と、2つのプーリにそれぞれ複数回巻回され、各プーリから繰り出される端部が走査方向始端側に向かって伸びている2つのワイヤ50を備えており、2つのプーリからそれぞれ繰り出されるワイヤの一端側64は、光学部材が走査方向終端側にあるとき、光学部材の走査方向と平行になるように設定されている。
【選択図】図3
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置や画像読取装置に用いられるワイヤ駆動式の走査光学系に関する。
【0002】
【従来の技術】
ワイヤ駆動式の走査光学系の一例が、特開平11−82661号公報(特許文献1)に開示されている。この走査光学系において、光源や反射ミラーなどを支持しているキャリッジ(光学部材)を走査するためのワイヤ駆動部は、駆動系に連結された回転軸と、この回転軸に固定された巻取りプーリと、この巻取りプーリに複数回巻回されたワイヤを備えており、巻き取りプーリの回転に基づいてワイヤを前進・後退させることにより、このワイヤに連結されているキャリッジを走査させている。
【0003】
【特許文献1】
特開平11−82661号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この走査光学系では、巻き取りプーリの走査方向上流側と下流側にそれぞれアイドルプーリ(従動プーリ)を設け、これらアイドルプーリにワイヤを掛けているため、走査光学系が走査方向に大きくなるという問題があった。また、アイドルプーリを設ける分だけ装置の構成が複雑になり、調整の必要性も増加する。
【0005】
そこで、本発明は、2つのアイドルプーリの一方(特に、走査方向に関して下流側にあるアイドルプーリ)を無くし、これにより走査光学系及びこれを組み入れた画像読取装置や画像形成装置の小型化を図ることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、本発明に係るワイヤ駆動式走査光学系は、上記光学部材の走査方向一端側に、走査方向と直交する方向に配置された回転軸と、上記回転軸に所定の間隔をあけて固定された2つのプーリと、上記2つのプーリにそれぞれ複数回巻回され、各プーリから繰り出される端部が走査方向他端側に向かって伸びている2つのワイヤを備えており、上記2つのプーリからそれぞれ繰り出されるワイヤの一端側は、上記光学部材が走査方向一端側にあるとき、上記光学部材の走査方向と平行になるように設定されていることを特徴とする。
【0007】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明に係る走査光学系を含む画像形成装置10の外観を示す。画像形成装置10は、画像読取機構を有する複写機、スキャナ、またはそれらの機能を複合的に備えた複合機のいずれであってもよい。図2は、画像形成装置10の画像読取部(画像読取装置)に含まれる走査光学系12の構成を示す図である。
【0008】
図1及び図2に示すように、走査光学系12のハウジング14には、四角形の上部開口部16が形成されている。開口部16は、読取原稿(図示せず)を載せるための透明ガラス(プラテン)18によって覆われている。図2の左側(走査始端側)にあるハウジング天板の内側には、シェーディング補正で用いられるシェーディングシート20が設けてある。ハウジング14の内部には、透明ガラス18の上に載置される原稿を照明してその反射光から原稿画像を読み取るための2つの走査ユニット(光学部材)22,24が配置されている。
【0009】
第1の走査ユニット22は、光源26、原稿からの反射光を受けるミラー28を備えており、後述する駆動機構によって図の左右方向に往復移動できるようにしてある。また、第2の走査ユニット24は、第1の走査ユニット22のミラー28で反射された光を更に反射する2つのミラー30,32を備えており、第1の走査ユニット22と同様に図の左右方向に往復移動できるようにしてある。ハウジング内の略中央部にはまた、第2の走査ユニット24のミラー30,32で反射された光を集光するためのレンズ34と、レンズ34で集光された光を読み取る撮像装置36が設けてある。撮像装置36は、例えばCCDラインセンサで構成されている。
【0010】
なお、図2の左側に示す第1の走査ユニット22と第2の走査ユニット24の位置は、それらが透明ガラス18の原稿読取始位置にある原稿部分を読み取る位置に対応しており、図2の右側に示す第1の走査ユニット22’と第2の走査ユニット24’の位置は、それらが透明ガラス18の原稿読取始終端にある原稿部分を読み取る位置に対応している。また、第1の走査ユニット22と第2の走査ユニット24のホームポジションは、図2の左側に示す走査ユニット22,24の位置よりも更に左側にあり、そのとき走査ユニット22,24の照明位置(光軸)が符号38で示す場所(ホームポジション)に対応している。
【0011】
図3は、走査ユニット駆動機構40を示す。駆動機構40は、走査ユニット22,24の両端側(走査方向に直交する横断方向両端側)にそれぞれ配置されたワイヤ駆動部42を備えている。図3及び図4に示すように、各ワイヤ駆動部42は、走査方向終端側(走査方向一端側)と始端側(走査方向他端側)でハウジング14にそれぞれ固定された駆動プーリ(巻き取りプーリ)44とアイドルプーリ46と、第2の走査ユニット24に固定された折り返しプーリ48を備えており、それら複数のプーリにワイヤ50が掛けられている。そして、ワイヤ50は、ハウジング14のワイヤ固定部52から始まり、第2の走査ユニット24に固定された折り返しプーリ48の第1の溝54を介して折り返され、第1の走査ユニット22のワイヤ固定部56を通り、駆動プーリ44に複数回巻回されて折り返され、アイドルプーリ46によって折り返され、第2の走査ユニット24の折り返しプーリ48の第2の溝58を介して折り返され、ハウジング14の方向変換部60で他方のワイヤ駆動部42に向けて方向変換され、コイルばね62の一端に連結されており、両ワイヤ駆動部42のワイヤ50の終端部がコイルばね62の両端に連結されて一定の張力が与えられている。
【0012】
図3に示すように、左右のワイヤ駆動部42のワイヤ50は、走査方向と平行な軸に関して対称に駆動プーリ44に巻回されている。具体的に、図3において手前側に示す駆動プーリ44では、第1の走査ユニット22に固定された一端側64が駆動プーリ44の外側から繰り出され、コイルばね62に固定された他端側66が一端側64よりも内側から繰り出されている。同様に、図3において奥側に示す駆動プーリ44では、第1の走査ユニット22に固定された一端側64が駆動プーリ44の外側から繰り出され、コイルばね62に固定された他端側66が一端側64よりも内側から繰り出されている。
【0013】
駆動プーリ44は、螺旋状に連続した溝が形成されており、この螺旋溝に沿ってワイヤ50が複数回巻かれている。駆動プーリ44に形成されている溝の数は、第1の走査ユニット22が走査領域の始端側から終端側まで往復移動する際、駆動プーリ44に巻かれているワイヤ部分がプーリ軸方向に自由に移動できるように決定されている。したがって、図4〜図6に示すように、第1及び第2の走査ユニット24が走査方向始端側にあるとき、駆動プーリ44に巻かれたワイヤ部分は該駆動プーリ44の外側に位置し、図7〜図9に示すように、第1及び第2の走査ユニット24が走査方向終端側にあるとき、駆動プーリ44に巻かれたワイヤ部分は該駆動プーリ44の内側に位置している。
【0014】
そして、各プーリと各ワイヤ固定部の位置関係は、走査ユニット22,24が走査方向終端側(図2の右側に示す位置及び図7に示す位置)にあるとき、駆動プーリ44から第1の走査ユニット22に繰り出されるワイヤ一端側64のワイヤ部分が走査方向と平行(θ=0度)になるように、決められている。換言すると、走査ユニット22,24が走査方向始端側にあるとき、ワイヤ一端側64のワイヤ部分は走査方向と非平行(θ>0度)な関係にあるが、走査ユニット22,24が走査方向始端側に移動するに従って徐々に走査方向と平行な関係に近づいていくように設定されている。したがって、走査ユニット22,24が終端側に移動していくに従って、走査ユニット22,24の左右方向への振れが矯正される関係になっているため、走査ユニット22,24は走査開始から走査終了まで殆ど左右に振れることなく移動する。
【0015】
左右のワイヤ駆動部42の駆動プーリ44は一つの駆動軸70に固定されており、同時に回転駆動するようにしてある。また、駆動軸70は、その一端側に配置されたモータ72と、このモータ72の回転を駆動軸70に伝達する歯車機構74に連結されており、モータ72の回転が歯車機構74を介して駆動軸70で伝達されるようになっている。
【0016】
歯車機構74は、図10と図11に示すように、モータ72の駆動軸に固定された歯車76と、駆動軸70に固定された歯車78と、駆動軸70と平行に配置された複数の回転軸に固定された複数の歯車80〜86を備え、歯車76の回転が歯車80〜86を介して歯車78に伝達されるようにしてある。また、歯車76〜86の歯は、回転中心軸に対して斜めに形成されており、回転する際に歯車とこれを支持している回転軸及び駆動軸70をそれらの中心軸と平行な一方の方向に付勢するようにしてある。したがって、駆動軸70を支持している軸受機構に中心軸方向の遊びがあっても、駆動軸70が一定方向に回転している間は該駆動軸70及び駆動プーリ44が同方向に付勢されており、それらが中心軸方向に往復してがたつくということがない。
【0017】
以上の構成を備えた走査光学系12の動作を説明する。まず、原稿読取動作前、第1及び第2の走査スキャナ22,24は、図2のホームポジションに位置している。次に、原稿読取動作が始まると、モータ72の回転が歯車機構74を介して駆動軸70に伝達され、駆動プーリ44が回転する。駆動プーリ44の回転は、駆動プーリ44に巻回されている両ワイヤ50に伝達され、ワイヤ50の一端側64が駆動プーリ44に巻き取られる。その結果、第1の走査ユニット22と第2の走査ユニット24が走査方向始端側から終端側に向かって移動する。このとき、第2の走査ユニット24の移動速度及び移動距離は、第1の走査ユニット22の半分である。同時に、ワイヤ50の他端側66は駆動プーリ44から繰り出され、これにより第2の走査ユニット24及びこれに固定された折り返しプーリ48の走査方向の移動が許可される。また、走査ユニット22,24が走査方向終端側に移動するに従って、駆動プーリ44に巻かれているワイヤ部分が該駆動プーリ44の外側から内側に向かって徐々に移動し、最終的に走査ユニット22,24が走査方向終端位置に来たとき、ワイヤ一端側64は走査方向と完全に平行な関係になっている。さらに、走査ユニット22,24の走査中、斜めの歯を持つ歯車機構74によって駆動軸70と駆動プーリ44は中心軸と平行な一方向に付勢されているので、これら走査ユニット22,24が左右に振れることはない。
【0018】
また、第1の走査ユニット22の光源26から出射された光はガラス18上に置かれた原稿を照明し、その反射光が第1の走査ユニット22のミラー28と第2の走査ユニット24のミラー30,32で反射され、レンズ34を介して撮像装置36に集光される。
【0019】
原稿の読取が完了すると、モータ72は反対方向に回転し、走査ユニット22,24は走査方向始端側に送り戻される。
【0020】
次に、以上のように構成された走査光学系12がシェーディング補正に及ぼす影響について図12と図13を参照して説明する。従来から知られているように、シェーディング補正は、読取画像に含まれるノイズ(濃度異常)を検出して自動的に補正する処理である。そのため、走査時、ホームポジションから出発した第1及び第2の走査ユニット22,24はシェーディングシート20を照明する。シェーディングシート20からの反射光はミラー28,30,32及びレンズ34を介して撮像装置36に受光される。このとき、例えば、ミラー28,30,32に埃などの異物が付着している場合、この異物の付着している場所に対応する撮像素子で受光される光の量は他の部分の光の量よりも少なくなる。したがって、図示しないシェーディング補正制御部は、異物付着箇所に対応した箇所の撮像素子で取得される光量を増加補正する。その結果、シェーディング補正された画像データから、異物の付着の影響が除去される。しかし、異物の付着している走査ユニットが左右に振れた場合、シェーディングシート20を照明したときに異物の存在していた左右方向の位置(主走査方向位置)と、左右に振れたときの異物の主走査方向位置とが一致せず、両者の間に誤差が生じる。その結果、適切な画像データに対して補正がされず、出来あがった画像に白筋や黒筋を生じることになる。しかし、上述のように、走査ユニット22,24が走査方向終端側にあるとき、駆動プーリ44から第1の走査ユニット22に繰り出されるワイヤ一端側64のワイヤ部分64が走査方向と平行になるように決められているために、走査ユニット22,24は走査開始から走査終了まで殆ど主走査方向に振れることなく移動し、異物の存在する場所に対応して画像データに対して適正なシェーディング補正が行われる。また、上述のように、斜めの歯を有する歯車機構により、走査中に駆動プーリは常に一定の中心軸方向に付勢されているので、走査ユニットの主走査方向への振れが更に減少する。
【0021】
なお、明細書の特許請求の範囲には本発明の適用対象を走査光学系に限定しているが、発明は該走査光学系を含む画像読取装置や画像形成装置も対象とする意図を包含するものである。
【0022】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係るワイヤ駆動式走査光学系によれば、走査方向一端側のアイドルプーリが不要になるため、走査方向の装置寸法が小さくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】画像形成装置の斜視図。
【図2】走査光学系の断面図。
【図3】走査光学系の斜視図。
【図4】走査始端側にある第1及び第2の走査ユニットを示す平面図。
【図5】走査始端側にある第2の走査ユニットを示す平面図。
【図6】駆動プーリに巻回されているワイヤの状態を示す図。
【図7】走査終端側にある第1及び第2の走査ユニットを示す平面図。
【図8】走査終端側にある第2の走査ユニットを示す平面図。
【図9】駆動プーリに巻回されているワイヤの状態を示す図。
【図10】歯車機構の斜視図。
【図11】歯車機構の断面図。
【図12】図12(a)は異物付着による受光量の低下を示す図、図12(b)はシェーディングの光量補正を示す図、図12(c)は図12(a)と図12(b)を重ね合わせた(合成した)図、図12(d)は補正後の画像を示す図。
【図13】図13(a)は異物付着による受光量の低下を示す図、図13(b)はシェーディングの光量補正を示す図、図13(c)は図13(a)と図13(b)を重ね合わせた(合成した)図、図13(d)は補正後の画像を示す図で白筋と黒筋が現れている状態を示す。
【符号の説明】
10:画像形成装置
12:走査光学系
14:ハウジング
16:上部開口部
18:透明ガラス(プラテン)
20:シェーディングシート
22:第1の走査ユニット
24:第2の走査ユニット
26:光源
28,30,32:ミラー
34:レンズ
36:撮像装置
38:ホームポジション
40:走査ユニット駆動機構
42:ワイヤ駆動部
44:駆動プーリ
46:アイドルプーリ
48:折り返しプーリ
50:ワイヤ
52:ワイヤ固定部
54:第1の溝
56:ワイヤ固定部
58:第2の溝
60:方向変換部
62:コイルばね
64:ワイヤ一端側
66:ワイヤ他端側
70:駆動軸
72:モータ
74:歯車機構
76〜86:歯車
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置や画像読取装置に用いられるワイヤ駆動式の走査光学系に関する。
【0002】
【従来の技術】
ワイヤ駆動式の走査光学系の一例が、特開平11−82661号公報(特許文献1)に開示されている。この走査光学系において、光源や反射ミラーなどを支持しているキャリッジ(光学部材)を走査するためのワイヤ駆動部は、駆動系に連結された回転軸と、この回転軸に固定された巻取りプーリと、この巻取りプーリに複数回巻回されたワイヤを備えており、巻き取りプーリの回転に基づいてワイヤを前進・後退させることにより、このワイヤに連結されているキャリッジを走査させている。
【0003】
【特許文献1】
特開平11−82661号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この走査光学系では、巻き取りプーリの走査方向上流側と下流側にそれぞれアイドルプーリ(従動プーリ)を設け、これらアイドルプーリにワイヤを掛けているため、走査光学系が走査方向に大きくなるという問題があった。また、アイドルプーリを設ける分だけ装置の構成が複雑になり、調整の必要性も増加する。
【0005】
そこで、本発明は、2つのアイドルプーリの一方(特に、走査方向に関して下流側にあるアイドルプーリ)を無くし、これにより走査光学系及びこれを組み入れた画像読取装置や画像形成装置の小型化を図ることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、本発明に係るワイヤ駆動式走査光学系は、上記光学部材の走査方向一端側に、走査方向と直交する方向に配置された回転軸と、上記回転軸に所定の間隔をあけて固定された2つのプーリと、上記2つのプーリにそれぞれ複数回巻回され、各プーリから繰り出される端部が走査方向他端側に向かって伸びている2つのワイヤを備えており、上記2つのプーリからそれぞれ繰り出されるワイヤの一端側は、上記光学部材が走査方向一端側にあるとき、上記光学部材の走査方向と平行になるように設定されていることを特徴とする。
【0007】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明に係る走査光学系を含む画像形成装置10の外観を示す。画像形成装置10は、画像読取機構を有する複写機、スキャナ、またはそれらの機能を複合的に備えた複合機のいずれであってもよい。図2は、画像形成装置10の画像読取部(画像読取装置)に含まれる走査光学系12の構成を示す図である。
【0008】
図1及び図2に示すように、走査光学系12のハウジング14には、四角形の上部開口部16が形成されている。開口部16は、読取原稿(図示せず)を載せるための透明ガラス(プラテン)18によって覆われている。図2の左側(走査始端側)にあるハウジング天板の内側には、シェーディング補正で用いられるシェーディングシート20が設けてある。ハウジング14の内部には、透明ガラス18の上に載置される原稿を照明してその反射光から原稿画像を読み取るための2つの走査ユニット(光学部材)22,24が配置されている。
【0009】
第1の走査ユニット22は、光源26、原稿からの反射光を受けるミラー28を備えており、後述する駆動機構によって図の左右方向に往復移動できるようにしてある。また、第2の走査ユニット24は、第1の走査ユニット22のミラー28で反射された光を更に反射する2つのミラー30,32を備えており、第1の走査ユニット22と同様に図の左右方向に往復移動できるようにしてある。ハウジング内の略中央部にはまた、第2の走査ユニット24のミラー30,32で反射された光を集光するためのレンズ34と、レンズ34で集光された光を読み取る撮像装置36が設けてある。撮像装置36は、例えばCCDラインセンサで構成されている。
【0010】
なお、図2の左側に示す第1の走査ユニット22と第2の走査ユニット24の位置は、それらが透明ガラス18の原稿読取始位置にある原稿部分を読み取る位置に対応しており、図2の右側に示す第1の走査ユニット22’と第2の走査ユニット24’の位置は、それらが透明ガラス18の原稿読取始終端にある原稿部分を読み取る位置に対応している。また、第1の走査ユニット22と第2の走査ユニット24のホームポジションは、図2の左側に示す走査ユニット22,24の位置よりも更に左側にあり、そのとき走査ユニット22,24の照明位置(光軸)が符号38で示す場所(ホームポジション)に対応している。
【0011】
図3は、走査ユニット駆動機構40を示す。駆動機構40は、走査ユニット22,24の両端側(走査方向に直交する横断方向両端側)にそれぞれ配置されたワイヤ駆動部42を備えている。図3及び図4に示すように、各ワイヤ駆動部42は、走査方向終端側(走査方向一端側)と始端側(走査方向他端側)でハウジング14にそれぞれ固定された駆動プーリ(巻き取りプーリ)44とアイドルプーリ46と、第2の走査ユニット24に固定された折り返しプーリ48を備えており、それら複数のプーリにワイヤ50が掛けられている。そして、ワイヤ50は、ハウジング14のワイヤ固定部52から始まり、第2の走査ユニット24に固定された折り返しプーリ48の第1の溝54を介して折り返され、第1の走査ユニット22のワイヤ固定部56を通り、駆動プーリ44に複数回巻回されて折り返され、アイドルプーリ46によって折り返され、第2の走査ユニット24の折り返しプーリ48の第2の溝58を介して折り返され、ハウジング14の方向変換部60で他方のワイヤ駆動部42に向けて方向変換され、コイルばね62の一端に連結されており、両ワイヤ駆動部42のワイヤ50の終端部がコイルばね62の両端に連結されて一定の張力が与えられている。
【0012】
図3に示すように、左右のワイヤ駆動部42のワイヤ50は、走査方向と平行な軸に関して対称に駆動プーリ44に巻回されている。具体的に、図3において手前側に示す駆動プーリ44では、第1の走査ユニット22に固定された一端側64が駆動プーリ44の外側から繰り出され、コイルばね62に固定された他端側66が一端側64よりも内側から繰り出されている。同様に、図3において奥側に示す駆動プーリ44では、第1の走査ユニット22に固定された一端側64が駆動プーリ44の外側から繰り出され、コイルばね62に固定された他端側66が一端側64よりも内側から繰り出されている。
【0013】
駆動プーリ44は、螺旋状に連続した溝が形成されており、この螺旋溝に沿ってワイヤ50が複数回巻かれている。駆動プーリ44に形成されている溝の数は、第1の走査ユニット22が走査領域の始端側から終端側まで往復移動する際、駆動プーリ44に巻かれているワイヤ部分がプーリ軸方向に自由に移動できるように決定されている。したがって、図4〜図6に示すように、第1及び第2の走査ユニット24が走査方向始端側にあるとき、駆動プーリ44に巻かれたワイヤ部分は該駆動プーリ44の外側に位置し、図7〜図9に示すように、第1及び第2の走査ユニット24が走査方向終端側にあるとき、駆動プーリ44に巻かれたワイヤ部分は該駆動プーリ44の内側に位置している。
【0014】
そして、各プーリと各ワイヤ固定部の位置関係は、走査ユニット22,24が走査方向終端側(図2の右側に示す位置及び図7に示す位置)にあるとき、駆動プーリ44から第1の走査ユニット22に繰り出されるワイヤ一端側64のワイヤ部分が走査方向と平行(θ=0度)になるように、決められている。換言すると、走査ユニット22,24が走査方向始端側にあるとき、ワイヤ一端側64のワイヤ部分は走査方向と非平行(θ>0度)な関係にあるが、走査ユニット22,24が走査方向始端側に移動するに従って徐々に走査方向と平行な関係に近づいていくように設定されている。したがって、走査ユニット22,24が終端側に移動していくに従って、走査ユニット22,24の左右方向への振れが矯正される関係になっているため、走査ユニット22,24は走査開始から走査終了まで殆ど左右に振れることなく移動する。
【0015】
左右のワイヤ駆動部42の駆動プーリ44は一つの駆動軸70に固定されており、同時に回転駆動するようにしてある。また、駆動軸70は、その一端側に配置されたモータ72と、このモータ72の回転を駆動軸70に伝達する歯車機構74に連結されており、モータ72の回転が歯車機構74を介して駆動軸70で伝達されるようになっている。
【0016】
歯車機構74は、図10と図11に示すように、モータ72の駆動軸に固定された歯車76と、駆動軸70に固定された歯車78と、駆動軸70と平行に配置された複数の回転軸に固定された複数の歯車80〜86を備え、歯車76の回転が歯車80〜86を介して歯車78に伝達されるようにしてある。また、歯車76〜86の歯は、回転中心軸に対して斜めに形成されており、回転する際に歯車とこれを支持している回転軸及び駆動軸70をそれらの中心軸と平行な一方の方向に付勢するようにしてある。したがって、駆動軸70を支持している軸受機構に中心軸方向の遊びがあっても、駆動軸70が一定方向に回転している間は該駆動軸70及び駆動プーリ44が同方向に付勢されており、それらが中心軸方向に往復してがたつくということがない。
【0017】
以上の構成を備えた走査光学系12の動作を説明する。まず、原稿読取動作前、第1及び第2の走査スキャナ22,24は、図2のホームポジションに位置している。次に、原稿読取動作が始まると、モータ72の回転が歯車機構74を介して駆動軸70に伝達され、駆動プーリ44が回転する。駆動プーリ44の回転は、駆動プーリ44に巻回されている両ワイヤ50に伝達され、ワイヤ50の一端側64が駆動プーリ44に巻き取られる。その結果、第1の走査ユニット22と第2の走査ユニット24が走査方向始端側から終端側に向かって移動する。このとき、第2の走査ユニット24の移動速度及び移動距離は、第1の走査ユニット22の半分である。同時に、ワイヤ50の他端側66は駆動プーリ44から繰り出され、これにより第2の走査ユニット24及びこれに固定された折り返しプーリ48の走査方向の移動が許可される。また、走査ユニット22,24が走査方向終端側に移動するに従って、駆動プーリ44に巻かれているワイヤ部分が該駆動プーリ44の外側から内側に向かって徐々に移動し、最終的に走査ユニット22,24が走査方向終端位置に来たとき、ワイヤ一端側64は走査方向と完全に平行な関係になっている。さらに、走査ユニット22,24の走査中、斜めの歯を持つ歯車機構74によって駆動軸70と駆動プーリ44は中心軸と平行な一方向に付勢されているので、これら走査ユニット22,24が左右に振れることはない。
【0018】
また、第1の走査ユニット22の光源26から出射された光はガラス18上に置かれた原稿を照明し、その反射光が第1の走査ユニット22のミラー28と第2の走査ユニット24のミラー30,32で反射され、レンズ34を介して撮像装置36に集光される。
【0019】
原稿の読取が完了すると、モータ72は反対方向に回転し、走査ユニット22,24は走査方向始端側に送り戻される。
【0020】
次に、以上のように構成された走査光学系12がシェーディング補正に及ぼす影響について図12と図13を参照して説明する。従来から知られているように、シェーディング補正は、読取画像に含まれるノイズ(濃度異常)を検出して自動的に補正する処理である。そのため、走査時、ホームポジションから出発した第1及び第2の走査ユニット22,24はシェーディングシート20を照明する。シェーディングシート20からの反射光はミラー28,30,32及びレンズ34を介して撮像装置36に受光される。このとき、例えば、ミラー28,30,32に埃などの異物が付着している場合、この異物の付着している場所に対応する撮像素子で受光される光の量は他の部分の光の量よりも少なくなる。したがって、図示しないシェーディング補正制御部は、異物付着箇所に対応した箇所の撮像素子で取得される光量を増加補正する。その結果、シェーディング補正された画像データから、異物の付着の影響が除去される。しかし、異物の付着している走査ユニットが左右に振れた場合、シェーディングシート20を照明したときに異物の存在していた左右方向の位置(主走査方向位置)と、左右に振れたときの異物の主走査方向位置とが一致せず、両者の間に誤差が生じる。その結果、適切な画像データに対して補正がされず、出来あがった画像に白筋や黒筋を生じることになる。しかし、上述のように、走査ユニット22,24が走査方向終端側にあるとき、駆動プーリ44から第1の走査ユニット22に繰り出されるワイヤ一端側64のワイヤ部分64が走査方向と平行になるように決められているために、走査ユニット22,24は走査開始から走査終了まで殆ど主走査方向に振れることなく移動し、異物の存在する場所に対応して画像データに対して適正なシェーディング補正が行われる。また、上述のように、斜めの歯を有する歯車機構により、走査中に駆動プーリは常に一定の中心軸方向に付勢されているので、走査ユニットの主走査方向への振れが更に減少する。
【0021】
なお、明細書の特許請求の範囲には本発明の適用対象を走査光学系に限定しているが、発明は該走査光学系を含む画像読取装置や画像形成装置も対象とする意図を包含するものである。
【0022】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係るワイヤ駆動式走査光学系によれば、走査方向一端側のアイドルプーリが不要になるため、走査方向の装置寸法が小さくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】画像形成装置の斜視図。
【図2】走査光学系の断面図。
【図3】走査光学系の斜視図。
【図4】走査始端側にある第1及び第2の走査ユニットを示す平面図。
【図5】走査始端側にある第2の走査ユニットを示す平面図。
【図6】駆動プーリに巻回されているワイヤの状態を示す図。
【図7】走査終端側にある第1及び第2の走査ユニットを示す平面図。
【図8】走査終端側にある第2の走査ユニットを示す平面図。
【図9】駆動プーリに巻回されているワイヤの状態を示す図。
【図10】歯車機構の斜視図。
【図11】歯車機構の断面図。
【図12】図12(a)は異物付着による受光量の低下を示す図、図12(b)はシェーディングの光量補正を示す図、図12(c)は図12(a)と図12(b)を重ね合わせた(合成した)図、図12(d)は補正後の画像を示す図。
【図13】図13(a)は異物付着による受光量の低下を示す図、図13(b)はシェーディングの光量補正を示す図、図13(c)は図13(a)と図13(b)を重ね合わせた(合成した)図、図13(d)は補正後の画像を示す図で白筋と黒筋が現れている状態を示す。
【符号の説明】
10:画像形成装置
12:走査光学系
14:ハウジング
16:上部開口部
18:透明ガラス(プラテン)
20:シェーディングシート
22:第1の走査ユニット
24:第2の走査ユニット
26:光源
28,30,32:ミラー
34:レンズ
36:撮像装置
38:ホームポジション
40:走査ユニット駆動機構
42:ワイヤ駆動部
44:駆動プーリ
46:アイドルプーリ
48:折り返しプーリ
50:ワイヤ
52:ワイヤ固定部
54:第1の溝
56:ワイヤ固定部
58:第2の溝
60:方向変換部
62:コイルばね
64:ワイヤ一端側
66:ワイヤ他端側
70:駆動軸
72:モータ
74:歯車機構
76〜86:歯車
Claims (5)
- ワイヤ駆動により光学部材を走査する走査光学系であって、
上記光学部材の走査方向一端側に、走査方向と直交する方向に配置された回転軸と、
上記回転軸に所定の間隔をあけて固定された2つのプーリと、
上記2つのプーリにそれぞれ複数回巻回され、各プーリから繰り出される端部が走査方向他端側に向かって伸びている2つのワイヤを備えており、
上記2つのプーリからそれぞれ繰り出されるワイヤの一端側は、上記光学部材が走査方向一端側にあるとき、上記光学部材の走査方向と平行になるように設定されていることを特徴とする走査光学系。 - 上記2つのワイヤは、走査方向の中心線に関して対称に配置され又プーリに巻回されていることを特徴とする請求項1に記載の走査光学系。
- 上記光学部材は反射ミラーを備えており、上記ワイヤの一端側が上記光学部材に連結されていることを特徴とする請求項1又は2のいずれかに記載の走査光学系。
- 上記回転軸の一端には該回転軸の中心軸に対して斜めに延びる歯を備えた歯車が固定されており、上記歯車がモータに駆動連結されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の走査光学系。
- 上記歯車の歯は、上記光学部材が走査方向一端側にあるとき、上記ワイヤの一端側が上記光学部材の走査方向と平行な状態を維持する方向に形成されていることを特徴とする請求項4に記載の走査光学系。
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JP2003148672A JP2004354431A (ja) | 2003-05-27 | 2003-05-27 | 走査光学系 |
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JP2003148672A JP2004354431A (ja) | 2003-05-27 | 2003-05-27 | 走査光学系 |
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JP (1) | JP2004354431A (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN115601756A (zh) * | 2022-12-13 | 2023-01-13 | 广东小天才科技有限公司(Cn) | 扫描笔 |
-
2003
- 2003-05-27 JP JP2003148672A patent/JP2004354431A/ja active Pending
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