JP2011118276A - Support mechanism for traveling body reciprocated with predetermined stroke and image reader using the support mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スキャナ装置、複写機などの画像読取装置における走行体の支持機構に係わり、ガイドレール上を往復動する走行体の潤滑機構の改良に関する。 The present invention relates to a traveling body support mechanism in an image reading apparatus such as a scanner device or a copying machine, and to an improvement in a lubrication mechanism for a traveling body that reciprocates on a guide rail.
一般にスキャナ装置、複写機などの画像読取装置は、原稿を載置するプラテンと、このプラテンに沿って原稿の一端から他端に読取ユニットを往復動させて原稿画像を線順次で読み取る装置が広く知られている。そして読取ユニットは、例えば原稿に読み取り光を照射する光源と、原稿からの反射光を撮像光路方向に偏向する反射ミラーを光学キャリッジに搭載し、この光学キャリッジをプラテンに沿って所定ストロークで往復動させて原稿画像を読み取る構成が広く採用されている。 2. Description of the Related Art Generally, image reading apparatuses such as scanner devices and copying machines widely use a platen on which a document is placed, and a device that reads a document image line-sequentially by reciprocating a reading unit from one end of the document to the other end along the platen. Are known. The reading unit includes, for example, a light source that irradiates a document with reading light and a reflection mirror that deflects reflected light from the document in the imaging optical path direction, and the optical carriage reciprocates along a platen with a predetermined stroke. Thus, a configuration for reading a document image is widely adopted.
この場合に光学キャリッジには、光源ランプと結像レンズと読取素子などを搭載する構造(例えばCISタイプスキャナ)と、光源ランプと偏向ミラーを搭載し、偏向ミラーからの光をキャリッジとは別に配置した集光レンズと読取素子に結像する構造(例えばCCDタイプスキャナ)が知られている。 In this case, the optical carriage has a structure (for example, a CIS type scanner) on which a light source lamp, an imaging lens, and a reading element are mounted, a light source lamp and a deflection mirror, and the light from the deflection mirror is arranged separately from the carriage. A structure (for example, a CCD type scanner) that forms an image on the condenser lens and the reading element is known.
このような画像読取装置で、原稿画像を線順次で読取るためには光学キャリッジを走行ユニット構造に構成し、このユニットを装置フレームに設けたガイドレール(軌道部材)で往復動させる必要がある。そしてこのガイドレールは互いに平行に配置した2本或いは3本のレール部材で構成している。例えば特許文献1には、プラテンの縁部材に一対のレール面を形成し、その中央部にロッド状のガイド部材を配置してキャリッジを支持している。 In order to read a document image line-sequentially with such an image reading apparatus, it is necessary to configure the optical carriage in a traveling unit structure and to reciprocate this unit with a guide rail (track member) provided on the apparatus frame. The guide rail is composed of two or three rail members arranged in parallel to each other. For example, in Patent Document 1, a pair of rail surfaces is formed on an edge member of a platen, and a rod-shaped guide member is disposed at the center portion to support the carriage.
そしてレール、ロッドなどの軌道面にキャリッジの支持面(摺動面)を係合させて駆動モータに連結したワイヤーベルトなどの駆動部材で牽引駆動することによって所定ストロークで往復動するように構成している。 The carriage is configured to reciprocate at a predetermined stroke by engaging the support surface (sliding surface) of the carriage with the track surface such as a rail or rod and pulling it with a drive member such as a wire belt connected to the drive motor. ing.
そこで軌道面とキャリッジの摺動面とはガタつきなく緊密に係合することと、円滑に移動することが要求され、軌道面と摺動面との間に潤滑剤を介在させることが必要となる。特許文献1には軌道面と摺動面の一方に溝状に多数の凹部を設け、この凹部に高粘性潤滑剤を含浸させることが提案されている。 Therefore, it is required that the raceway surface and the sliding surface of the carriage are closely engaged with each other without looseness, and that the smooth movement is required, and it is necessary to interpose a lubricant between the raceway surface and the sliding surface. Become. Patent Document 1 proposes that a large number of recesses are provided in a groove shape on one of the raceway surface and the sliding surface, and the recesses are impregnated with a high viscosity lubricant.
同文献には、移動方向と交差する方向に多数の溝状凹部を設けて、キャリッジの移動に伴って溝内を潤滑剤が流動する構造が開示されている。同様に走行移動体を軸受支持する際に、軸受部材を多孔性の焼結金属で構成して、潤滑剤を含浸させる軸受構造も知られている。 This document discloses a structure in which a large number of groove-shaped recesses are provided in a direction intersecting the moving direction, and the lubricant flows in the grooves as the carriage moves. Similarly, a bearing structure in which a bearing member is made of a porous sintered metal and impregnated with a lubricant is also known when supporting a traveling moving body.
上述のように所定ストロークで往復動する光学キャリッジを軌道ガイド部材で摺動可能に支持する際に、従来は摺動面に一方に潤滑剤を含浸する穴、孔などの凹部を形成し、この凹部内に潤滑剤を封入するように構成している。そして前掲特許文献1にはこの凹部を走行体が移動する方向と交差する方向に設けて、凹部内で潤滑剤が流動するように構成している。 When the optical carriage that reciprocates at a predetermined stroke as described above is slidably supported by the track guide member, conventionally, a concave portion such as a hole or a hole impregnated with a lubricant is formed on one of the sliding surfaces. A lubricant is sealed in the recess. In Patent Document 1, the concave portion is provided in a direction intersecting with the direction in which the traveling body moves so that the lubricant flows in the concave portion.
ところが、ガイド部材の軌道面と走行体の摺動面との間には、摺動可能な間隙(クリアランス)が必要であり、同時に潤滑膜が形成されなければならない。このため潤滑剤を収容(含浸)する凹部は完全に封入することは物理的に不可能であると共に、少なくとも軌道面と摺動面の間に流出しないとその機能を果たさないこととなる。 However, a slidable gap (clearance) is required between the raceway surface of the guide member and the sliding surface of the traveling body, and a lubricating film must be formed at the same time. For this reason, it is physically impossible to completely enclose the recess for containing (impregnating) the lubricant, and at least the function does not work unless it flows out between the raceway surface and the sliding surface.
従って、潤滑剤を収容する凹部から内部の潤滑剤が適度に軌道面と走行体の摺動面の間に漏れ出すように、この2つの係合面のギャップと凹部形状と潤滑剤の粘性を選定する必要があり、その結果として走行体が移動するストローク間の軌道面には潤滑剤層が形成される。そしてこの凹部から流出した潤滑剤は、経年時間と共に程度の差はあるが徐々に潤滑剤を消費することとなる。そして軌道面に形成された潤滑剤層は往復動する走行体が往復動するとその移動左限位置と右限位置に掻き集められて堆積し、その量が多くなると装置内に散乱する原因となる。 Therefore, the gap between the two engagement surfaces, the shape of the recess, and the viscosity of the lubricant are set so that the internal lubricant leaks appropriately between the raceway and the sliding surface of the traveling body from the recess containing the lubricant. As a result, a lubricant layer is formed on the raceway surface between strokes in which the traveling body moves. The lubricant that has flowed out of the recess gradually consumes the lubricant with a certain degree of difference with time. The lubricant layer formed on the raceway surface is scraped and accumulated at the moving left limit position and the right limit position when the reciprocating traveling body reciprocates, and when the amount increases, it causes scattering in the apparatus.
これと共に、収容凹部から流出して軌道ガイドの軌道面に形成された潤滑剤層は、温湿度環境によって潤滑機能の劣化を招く。このことは、装置内部に例えば原稿シートの紙粉が侵入して潤滑剤層に付着すると係合面が摩耗し、その摩耗粉が潤滑剤層に付着するなどの問題を引き起こす。 At the same time, the lubricant layer that flows out from the housing recess and is formed on the raceway surface of the raceway guide causes deterioration of the lubrication function depending on the temperature and humidity environment. This causes a problem that, for example, when paper dust on a document sheet enters the apparatus and adheres to the lubricant layer, the engaging surface wears and the wear powder adheres to the lubricant layer.
そこで本発明者は、往復動する走行体の移動で軌道面に積層されている潤滑剤を収容ポケット内に回収し、同時に新たに潤滑剤を軌道面に塗布することによって上述の問題を解決し得るとの着想に至った。 Therefore, the present inventor has solved the above-mentioned problem by collecting the lubricant stacked on the raceway surface in the accommodation pocket by the movement of the reciprocating traveling body and simultaneously applying a new lubricant to the raceway surface. I came up with the idea of getting.
本発明は光学キャリッジなどの走行体を軌道部材で往復動可能にガイドする際に、走行体の往復運動が円滑で速度斑をもたらすことがなく、同時に耐久性に富んだ支持機構の提供をその課題としている。
更に本発明は、走行体と軌道部材間の係合部に潤滑剤ポケットを設ける支持機構において潤滑剤の潤滑機能が劣化することが少なく、同時に潤滑剤を長時間補給する必要のない画像読取装置におけるキャリッジ支持機構の提供をその課題としている。
The present invention provides a support mechanism that is excellent in durability when the traveling body such as an optical carriage is guided by a raceway member so that the traveling body can be reciprocated, and the reciprocating motion of the traveling body is smooth and does not cause uneven speed. It is an issue.
Further, the present invention provides an image reading apparatus in which the lubricating function of the lubricant is hardly deteriorated in the support mechanism in which the lubricant pocket is provided in the engaging portion between the traveling body and the track member, and at the same time, it is not necessary to replenish the lubricant for a long time. The problem is to provide a carriage support mechanism.
本発明は上記課題を解決するため、キャリッジなどの走行体を軌道部材に所定ストロークで往復動するように支持し、走行体側の摺動部に潤滑剤ポケットを設け、このポケットを潤滑剤収容空間と、この空間を形成する隔壁を有する凹陥形状に構成する。そして移動方向前後に位置する一対の隔壁と軌道面との間に潤滑剤が流出入する所定の間隙を形成し、この間隙は一方(第1間隙)が他方(第2間隙)より大きく形成する。これによって間隙の小さい第2間隙から軌道面に塗布されている潤滑剤層を空間内に流入し、間隙の大きい第2間隙から軌道面に潤滑剤層を塗布形成することを特徴としている。 In order to solve the above problems, the present invention supports a traveling body such as a carriage so as to reciprocate with a predetermined stroke on a track member, and a lubricant pocket is provided in a sliding portion on the traveling body side, and this pocket is provided as a lubricant accommodating space. And it is comprised in the concave shape which has the partition which forms this space. A predetermined gap through which the lubricant flows in and out is formed between the pair of partition walls located in the front and rear of the moving direction and the raceway surface, and this gap (one first gap) is formed larger than the other (second gap). . Thus, the lubricant layer applied to the raceway surface from the second gap having a small gap flows into the space, and the lubricant layer is applied to the raceway surface from the second gap having a large gap.
更にその構成を詳述すると、所定ストロークで往復動する走行体(6)の支持機構であって、装置フレームと、装置フレームに配置された少なくとも1つの軌道部材(10)と、軌道部材に沿って所定ストロークで往復動する走行体と、走行体を往復動する走行駆動手段(15)と、軌道部材に設けられ走行体を往復動するように案内する係合支持部(11a)と、走行体に設けられ係合支持部と係合する係合摺動部(6a)とを備える。そして係合支持部には走行体の往復軌道を形成する軌道面(11x)を、係合摺動部にはこの軌道面と摺接する摺動面(6x)を設ける。 More specifically, the structure is a support mechanism for the traveling body (6) that reciprocates at a predetermined stroke, the apparatus frame, at least one track member (10) disposed on the device frame, and along the track member. A travel body that reciprocates at a predetermined stroke, travel drive means (15) that reciprocates the travel body, an engagement support portion (11a) that is provided on the track member and guides the travel body to reciprocate, And an engagement sliding portion (6a) that is provided on the body and engages with the engagement support portion. The engagement support portion is provided with a raceway surface (11x) that forms a reciprocating raceway of the traveling body, and the engagement slide portion is provided with a slide surface (6x) that is in sliding contact with the raceway surface.
そして、係合摺動部には流動性潤滑剤を収容する潤滑剤ポケット(7)を設け、このポケットは、流動性潤滑剤を収容する収容空間(7a)と、この収容空間を形成する走行体の移動方向前後に位置する一対の隔壁(8,9)とを有する凹陥形状に構成する。これと共に、この一対の隔壁と軌道面との間に、潤滑剤が流出入する所定の間隙を形成する。 The engaging sliding portion is provided with a lubricant pocket (7) for accommodating the fluid lubricant, and the pocket is configured to accommodate the accommodation space (7a) for accommodating the fluid lubricant and the travel that forms the accommodation space. It is configured in a concave shape having a pair of partition walls (8, 9) located in the front and rear direction of the body movement. Along with this, a predetermined gap through which the lubricant flows in and out is formed between the pair of partition walls and the raceway surface.
そこで一方の隔壁と軌道面との間の第1間隙(α)は、他方の隔壁と軌道面との間の第2間隙(β)より大きく形成し、この第1間隙から収容空間内の潤滑剤を軌道面に流出し、第2間隙から軌道面に塗布された潤滑剤を収容空間内に流入するように構成する。 Therefore, the first gap (α) between one partition wall and the raceway surface is formed larger than the second gap (β) between the other partition wall and the raceway surface, and lubrication in the accommodation space is made from this first gap. The agent flows out to the raceway surface, and the lubricant applied to the raceway surface from the second gap flows into the accommodation space.
本発明は、走行体を軌道部材に所定ストロークで往復動するように支持する際に、走行体側の摺動部に潤滑剤ポケットを設け、このポケットを凹陥形状に構成して移動方向前後に位置する隔壁と軌道面との間の間隙を、一方(第1間隙)が他方(第2間隙)より大きいギャップにしてあるため以下の効果を奏する。 According to the present invention, when the traveling body is supported on the raceway member so as to reciprocate with a predetermined stroke, a lubricant pocket is provided in the sliding portion on the traveling body side, and the pocket is formed in a recessed shape so that the pocket is positioned forward and backward in the moving direction. Since the gap between the partition wall and the raceway surface is one (first gap) larger than the other (second gap), the following effects are obtained.
走行体が軌道面に沿って往復動する際に、潤滑剤ポケットのギャップの小さい第2間隙が移動方向前方側に位置するときには、この第2間隙から軌道面に形成されている潤滑剤層を潤滑剤ポケット内に流入し、ギャップの大きい第1間隙から軌道面上に潤滑剤を流出して塗布することとなる。 When the traveling body reciprocates along the raceway surface, when the second gap with a small gap in the lubricant pocket is located on the front side in the movement direction, the lubricant layer formed on the raceway surface from the second gap is removed. The lubricant flows into the lubricant pocket, and the lubricant flows out onto the raceway surface from the first gap having a large gap.
このため、走行体が往復動する動作の過程で軌道面に既に形成されている潤滑剤をポケット内に回収し、この回収と同時にポケット内から新しい潤滑剤を軌道面に流出して塗布形成するこことなり、従来のように軌道面上に流出した潤滑剤が左右のストローク限位置に堆積されることがない。従って装置内部に潤滑剤が飛散する恐れがない。 For this reason, the lubricant already formed on the raceway surface is collected in the pocket in the course of the reciprocating motion of the traveling body, and at the same time as this collection, a new lubricant flows out from the pocket to the raceway surface and is applied and formed. Thus, the lubricant that has flowed out on the raceway surface as in the prior art is not deposited at the left and right stroke limit positions. Therefore, there is no risk of the lubricant scattering inside the apparatus.
また、軌道面には一端形成された潤滑剤層が、長時間保持されて塵埃が付着したり、劣化したりして潤滑機能が劣化することがなく、走行体の往復移動の都度、軌道面からポケット内に回収され所定の潤滑機能が維持される。また、微細な塵埃が付着していても潤滑剤とともにポケット内で他の潤滑剤と混合されるためその影響を軽減することとなる。 In addition, the lubricant layer formed at one end is held on the raceway surface for a long time so that dust does not adhere to or deteriorate and the lubrication function does not deteriorate. Is collected in the pocket and a predetermined lubricating function is maintained. Further, even if fine dust is adhered, the influence is reduced because it is mixed with other lubricant in the pocket together with the lubricant.
更に本発明は、走行体の移動方向前後に形成される第1第2間隙を、前方側の間隙が後方側の間隙より小さい微少間隙となるように構成することも可能である。この場合には走行体自体或いは潤滑剤ポケットを形成する係合摺動部を移動方向に応じて前傾するように揺動可能に構成する。これによって走行体の往動作と同様に復動作でも、潤滑剤を軌道面からポケット内に環流させることが可能となる。 In the present invention, the first and second gaps formed before and after the traveling direction of the traveling body can be configured such that the gap on the front side is smaller than the gap on the rear side. In this case, the running slide itself or the engaging sliding portion forming the lubricant pocket is configured to be swingable so as to tilt forward according to the moving direction. As a result, the lubricant can be circulated from the raceway surface into the pocket in the backward operation as well as the forward movement of the traveling body.
更に潤滑剤ポケットは、潤滑剤収容空間の走行方向前後をスポンジなどの含浸性弾性部材で覆うことによって軌道面上に必要以上の潤滑剤が流出することがなく、更に潤滑剤の耐用期間を長く維持することが可能となる。 Furthermore, the lubricant pocket covers the running direction of the lubricant storage space with an impregnating elastic member such as a sponge so that more lubricant than necessary does not flow onto the raceway surface, further extending the service life of the lubricant. Can be maintained.
以下図示の実施形態に基づいて本発明を詳述する。図1に示すように、本発明は後述する光学キャリッジ6と、このキャリッジを所定ストロークで往復動するように案内する軌道部材10と、キャリッジを往復動する走行駆動手段15を備える。そして光学キャリッジ6の上方にはプラテン32が配置され、画像原稿を載置するように構成される。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on illustrated embodiments. As shown in FIG. 1, the present invention includes an
上記軌道部材10は距離を隔てて平行に配置された一対若しくはそれ以上の第1軌道部材11と第2軌道部材12で構成される。図示のものは第1軌道部材11を断面矩形状のガイドレールで構成し、第2軌道部材12は断面円形状のガイドロッドで構成してある。この他、軌道部材10は光学キャリッジ6の左右(主走査方向)に一対のガイドレールと、中央に1本のガイドロッドで構成するなど、安定してキャリッジを支持する構造であれば1本若しくは複数本など種々の支持構造が採用可能である。
The
このように第1、第2軌道部材11、12に光学キャリッジ6は、往復動可能に支持され、走行駆動手段15で往復駆動される。この走行駆動手段15は図1に示すように装置フレーム(不図示)に一対のプーリ16a、16bを配置し、この一方のプーリ16bには正逆転可能な駆動モータ(以下「キャリッジモータ」という)Mcが連結されている。そしてこのプーリ間に張設した牽引部材(ワイヤ、タイミングベルトなど)17に光学キャリッジ6の一部が連結されている。従ってキャリッジモータMcを正逆転すると光学キャリッジ6は軌道部材10に沿って所定ストロークで往復動することとなる。
Thus, the
そこで本発明は、光学キャリッジ6を上述の第1軌道部材11で次のように支持することを特徴とする。第1軌道部材11は上述のように断面矩形状のレール形状に構成され、その係合支持部11aには軌道面11xが設けられている。一方光学キャリッジ6には、その係合摺動部6aには摺動面6xが設けられている。この係合支持部11aと係合摺動部6aとは、軌道面11xと摺動面6xで互いに摺動可能に係合されている。
Therefore, the present invention is characterized in that the
そして光学キャリッジ側の係合摺動部6aには流動性潤滑剤を収容する潤滑剤ポケット7を設け、このポケットを潤滑剤の収容空間7aと、この空間を形成するキャリッジ移動方向前後に位置する一対の隔壁8、9を有する凹陥形状に構成する。そして隔壁8と第1軌道部材側の軌道面11xとの間に少許の間隙(以下「第1間隙α」という)を形成し、同様に隔壁9と軌道面11xとの間に少許の間隙(以下「第2間隙β」という)を形成する。
The
この第1第2間隙α、βを図3(c)に拡大して示すが、第1間隙αに対して第2間隙βを小さく形成する(α>β)。この間隙は、軌道面11x上に形成されている潤滑剤の膜層厚さ(以下「潤滑膜厚さθ」という)との関係を、第2間隙βを潤滑膜厚さθより小さく(θ>β)に設定する。
The first and second gaps α and β are enlarged and shown in FIG. 3C. The second gap β is formed smaller than the first gap α (α> β). This gap is related to the thickness of the lubricant film layer (hereinafter referred to as “lubrication film thickness θ”) formed on the
これによって潤滑剤ポケット7が同図矢印A方向に移動するとき軌道面11xに形成されている潤滑膜は隔壁9に掻き集められることとなる。これと同時に隔壁8と軌道面11xとの間隙αからは収容空間7a内の潤滑剤が流出する。このとき、第1間隙αから流出する潤滑剤流出量が第2間隙βから流入する潤滑剤量より容量が見かけ上、大きくなる(α>β)ように設定してある。そこで隔壁9に掻き集められた潤滑剤は収容空間7aに流出量とバランスするように流入される。
As a result, when the
従って実質的には第1間隙αからの流出量と第2間隙βからの流入量はバランスされて均等となる。その理由は(第1間隙α)>(第2間隙β)であるため収容空間7a内が減圧して第2間隙βから潤滑剤を吸引する作用と、潤滑剤の粘性によって図3(c)に矢印で示すような潤滑剤の流れが生ずる。
Therefore, the outflow amount from the first gap α and the inflow amount from the second gap β are substantially balanced and equalized. The reason is (first gap α)> (second gap β), so that the inside of the
つまり矢印A方向に潤滑剤ポケット7が速度Vで移動すると潤滑剤は反対方向に速度Vで流動することと同一(相対的)となる。このとき第1間隙αが第2間隙βより大きく設定されているから、第2間隙βから潤滑剤をポケット内に吸引するバランス力が作用する。このバランス力はポケット内が流出量>流入量による圧力差(減圧)と潤滑剤の粘性によって流出量と流入量が等しくなるよう作用が生ずるためである。
That is, when the
[キャリッジ支持機構の第1実施形態]
上述のように本発明は走行体(光学キャリッジ)6の係合摺動部6aに潤滑剤ポケット7を設け、走行体(光学キャリッジ)6の移動に伴って軌道面11xと収容空間7aとの間に上述した潤滑剤流れを生起することを特徴としている。この場合に往復動する光学キャリッジ6の一方向移動で軌道面11xに塗布されている潤滑剤gを空間内に回収し、同時に軌道面11xに新しい潤滑剤層を形成する形態(第1実施形態)を図3及び図4に示す。
[First Embodiment of Carriage Support Mechanism]
As described above, according to the present invention, the
図3(a)はその実施形態における光学キャリッジ6の副走査方向の縦断面図を示す。レール形状の軌道面11xが第1軌道部材11に形成されている。この軌道面11xに光学キャリッジ6の摺動面6xが係合している。この摺動面6xを形成する係合摺動部6aには潤滑剤ポケット7が凹陥形状に構成されている。この潤滑剤ポケット7に収容空間7aが形成され、周囲を隔壁で覆われている。
FIG. 3A shows a longitudinal sectional view in the sub-scanning direction of the
この潤滑剤ポケット7を構成する隔壁の副走査方向(図3(a)y−y方向)前後の隔壁8と隔壁9とは、軌道面11xとの間に第1間隙αと第2間隙βを形成してあり、図3(c)に拡大した状態で示すように、第1間隙α>第2間隙βに設定してあり、同時に軌道面11xに形成されている潤滑膜厚さθとの関係は、第1間隙αは潤滑膜厚さθとほぼ同一(α≒θ)に、第2間隙βは潤滑膜厚さθより小さく(β≧θ)に設定してある。
The
そして図3(b)に示すように潤滑剤ポケット7を形成する隔壁のうち、走行方向左右に位置する隔壁4、5に軌道面11xと摺接する摺動面6xが形成されている。この摺動面6xは図示のように収容空間7aを挟んで左右に一対設けても、左右いずれか一方に設けても、或いは左右に3個所以上に設けても良い。
As shown in FIG. 3B, among the partition walls forming the
また、上述の光学キャリッジ6には図1で説明したキャリッジモータMcが連結され、牽引部材17で軌道面11xに沿って所定ストローク(画像読取長さ)で往復動するように構成されている。そこで光学キャリッジ6が図3(c)矢印A方向に移動するとき、つまり隔壁9が前方に、間壁8が後方に位置するときには、第1間隙α>第2間隙βとなる。
In addition, the carriage motor Mc described in FIG. 1 is connected to the
従って進行方向前方に位置する第2間隙βから軌道面11xに層形成されている潤滑剤gが流入し、進行方向後方の第1間隙αから軌道面11xに潤滑剤層を形成する。そして図示の実施形態では、光学キャリッジ6が読取開始位置から終了位置に移動(往動作)し、終了位置から開始位置に復帰する復動作のとき図3(c)の矢印A方向に移動する。この光学キャリッジ6の復帰動作で軌道面11x上の潤滑剤層をポケット内に回収し、新たに軌道面11xに潤滑剤層を形成する。
Accordingly, the lubricant g formed on the
従って光学キャリッジ6の往動作(画像読取動作)では矢印方向Aとは反対方向に移動し、進行方向前方に位置する第1間隙αから潤滑剤を摺動面6xに補給し、進行方向後方に位置する第2間隙βから余剰の潤滑剤gをポケット内に回収する。この余剰潤滑剤の回収は前述と同様に収容空間7a内に作用するバランス作用で第2間隙βから空間内部に吸引する。
Accordingly, in the forward movement (image reading operation) of the
[キャリッジ支持機構の第2実施形態]
図5には、光学キャリッジ6の移動に伴って軌道面11xに潤滑剤gを回収塗布する動作を、往動作と復動作の双方向で行う実施形態を示す。図5(a)はキャリッジの副走査方向の縦断面図を、同図(b)は主走査方向の縦断面構造を示す。この実施形態では図1で説明したように一対の軌道部材をガイドレール11とガイドロッド12で構成し、ガイドロッド12は、光学キャリッジ6に設けた軸受6bで嵌合し、ガイドレール11には、その軌道面11xに光学キャリッジ6の係合摺動面6aが係合してある。そしてそれぞれの係合部には光学キャリッジ6が往復動するクリアランス(ギャップ)が設けてある。このクリアランスのため光学キャリッジ6は少許の範囲で傾くこととなる。
[Second Embodiment of Carriage Support Mechanism]
FIG. 5 shows an embodiment in which the operation of collecting and applying the lubricant g on the
そこで、図5(a)に示すように前述のものと同様にガイドレール(第1軌道部材)11にはレール形状の軌道面11xが副走査方向に設けられ、この軌道面11xに光学キャリッジ6の摺動面6xが係合している。そこでこの摺動面6xは、副走査方向の中央(図示O点)を中心とする円弧形状に形成されている。そしてこの摺動面6xを形成する係合摺動部6aには、前述のものと同様に潤滑剤ポケット7が凹陥形状に構成されている。そして副走査方向に前後に位置する第1隔壁18と第2隔壁19には第1間隙α1と第2間隙β2が図示のように形成されている。
Therefore, as shown in FIG. 5A, a rail-shaped
一方、前述の牽引部材17は、接点Oと異なる位置を同図矢印B方向に牽引するように光学キャリッジ6に連結されている。つまり詳細には図示しないが光学キャリッジ6に連結されている牽引部材(ワイヤ、ベルトなど)17は接点Oを中心に曲げモーメントが作用するように接点Oと距離を隔てた位置で光学キャリッジ6に連結されている。
On the other hand, the pulling
従って光学キャリッジ6は牽引部材17(図1参照)で往復動する際に、接点Oを中心に所定角度傾くこととなる。そしてこの傾きは、第2軌道部材(ガイドロッド)12の係合部のクリアランスと、牽引部材17の連結位置によって進行方向に対して前傾する。
Accordingly, when the
この光学キャリッジ6の前傾状態を図6(a)(b)に示すが、同図(a)のように右方向に移動するときには接点Oを中心に微少角度(γ)だけ前傾し、同図(b)のように左方向に移動するときには、同様に接点Oを中心に微少角度(γ)だけ前傾する。
FIGS. 6A and 6B show the
そこで係合摺動部6aには前述のものと同様に、移動方向前後に第1隔壁18と第2隔壁19で凹陥形状の潤滑剤ポケット7が設けられている。そして第1隔壁18と軌道面11xとの間には第1間隙α1が、第2隔壁19と軌道面11xとの間には第2間隙β1が形成されている。そしてこの第1第2間隙α1、β1は、図5(a)の光学キャリッジ6が前傾しない姿勢のときには第1間隙α1と第2間隙β1はほぼ等しいギャップに形成されている。
Accordingly, the engaging sliding
従って光学キャリッジ6が図6(a)のように右側に移動するときには第2隔壁19の間隙β1は第1隔壁18の間隙α1より小さい微少間隙に形成され、同図(b)のように左側に移動するときには第1隔壁18の間隙α1は第2隔壁19の間隙β1より小さい微少間隙に形成される。これによって光学キャリッジ6は移動方向前方に位置する間隙が後方側に位置する間隙より小さい微少間隙を形成することとなる。
Accordingly, when the
そこでこの光学キャリッジ6の移動方向前後に形成されるギャップ差は前述したような潤滑剤流れを形成し、前方側に位置する間隙から軌道面11xに形成されている潤滑剤層を回収し、後方側に位置する間隙から新たに潤滑剤層を塗布形成する。
Therefore, the gap difference formed before and after the movement direction of the
[潤滑剤ポケットの異なる実施形態]
上述の第1実施形態および第2実施形態では、潤滑剤ポケット7を光学キャリッジ6の係合摺動部6aに形成した凹陥形状で構成し、この係合摺動部6aは合成樹脂などで形成されている。この場合、進行方向後方側に位置する間隙(α又はβ)から軌道面11xに必要以上の潤滑剤が流出する恐れがある。これは潤滑剤ポケット7を形成する隔壁が摩耗したとき、或いは外部から振動が伝わったときに発生する。そこで図7に示す形態は、潤滑剤ポケット7の周囲をスポンジなどの含浸性弾性部材20で覆うことによって軌道面11xに流出する潤滑剤量をセーブ(抑制)する実施形態を示す。
[Different embodiments of lubricant pockets]
In the first and second embodiments described above, the
前述の潤滑剤ポケット7は、収容空間7aと、これを囲う隔壁8、9、18、19で形成している。そこで収容空間7aに収容されている潤滑剤は光学キャリッジ6の往復動に伴って少量ずつ軌道面11xから外部に流出消費される(主に軌道面11xに形成された潤滑剤層の回収漏れ)。この潤滑剤の消費を少なくするため、収容空間7aの移動方向前後には弾性部材21aと21bが、移動直交方向左右には弾性部材22a、22bが設けてある。
The above-described
図8には係合摺動部6aの底面を示すが、収容空間7aの移動方向には軌道面11xが敷設されている。そして移動方向前後に弾性部材21aと21bが空間7aを囲うように配置されている。この弾性部材21a、21bは図7(a)に示すようにスポンジなどの含浸性弾性部材で構成され、係合摺動部6aから軌道面11x側に突出させ、軌道面11xに倣うように弾性変形させている。これによって前述した潤滑剤の流れは防波されその流出を防止する。
FIG. 8 shows the bottom surface of the
また収容空間7aの移動直交方向にも、同様の弾性部材22a、22bが配置されている。図示の弾性部材22a、22bは図7(b)に示すようにテーパtaが形成してあり、この弾性部材によって軌道面11xから光学キャリッジ6が浮上するのを防止している。つまりスポンジなどの弾性部材は加工精度を正確に成形することが困難である。そこで軌道面11xに当接する弾性部材の端面を図示のように斜裁形状に構成することによって弾性部材によって摺動面6xが軌道面11xから浮上しないようにしている。従って弾性部材22a、22bの当接端面は斜裁形状、U次形状、段差形状など狭窄した形状であればいずれの形状であっても良い。
In addition, similar
尚、上述の実施形態では、一対の軌道部材11、12で光学キャリッジ6を摺動可能に支持する際に、第1軌道部材11をレール形状に構成し、そのレール形状の軌道面11xと光学キャリッジ6の係合摺動部6aとの間に潤滑剤ポケット7を設ける場合を説明したが、軌道面11xは矩形上の平面で構成する場合に限らず、断面円形状の曲面に構成することも可能であり、この場合には例えばガイドロッド12の周面に軌道面を形成し、このロッドと嵌合する光学キャリッジ6の軸受部に潤滑剤ポケットを設けても良い。またキャリッジの移動直交方向に配置する弾性部材22a、22bは図7のように軌道面11xの両サイドに位置させても、軌道面11x上部に載置するように配置しても良い。
In the above-described embodiment, when the
[キャリッジの構成]
図1及び図2に示す光学キャリッジ6の構成について説明する。光学キャリッジ6は、キャリッジフレーム25と、光源29と、反射ミラー30と、集光レンズ27と、画像読取センサ28から構成される。キャリッジフレーム25は、例えば耐熱性に富んだ樹脂で構成され、光源29と撮像素子(反射ミラー、集光レンズ)と、画像読取センサ28とを搭載する。
[Carriage configuration]
The configuration of the
このキャリッジフレーム25には原稿シートの読取幅に応じた読取開口31が形成され、この読取開口31から原稿シートに照射し、その反射光を撮像素子で画像読取センサ28上に照射する。そしてこのキャリッジフレーム25は前述したように所定ストロークで往復動するように一対の軌道部材11、12に支持されている。
A
上記光源29は図2に示すようにキャリッジフレーム25の読取開口31に沿って線状光を照射する光源で構成されている。29は、点状発光素子の光を線状光として照射する反射構造、或いは蛍光灯、キセノンランプなどの棒状発光体を採用する。このように構成された光源29はキャリッジフレーム25に一体的に取付けられ、読取開口31から後述するプラテン32上の原稿シートに読取光を照射することとなる。
As shown in FIG. 2, the
上記反射ミラー30は、所定長さの光路長を形成するように適宜複数枚で構成され、図示のものは第1ミラー30aで原稿画像の反射光を第2ミラー30bに向けて反射し、この光を再度第1ミラー30aに反射し、反射した光を再度第2ミラー30bに反射させ、この光を第3ミラー30cから第4ミラー30dに導き、次いでこの第4ミラー30dからの光を第2ミラー30b、そして第5ミラー30d、第5ミラー30eで集光レンズ27に案内する。尚、原稿画像の反射光はこのような光路形成に限らず例えば第1、第2、2つのミラーで光路形成することも可能である。
The reflection mirror 30 is appropriately composed of a plurality of sheets so as to form an optical path length of a predetermined length, and the one shown in the figure reflects the reflected light of the document image toward the
上記集光レンズ27は1枚若しくは複数枚の撮像レンズで構成され、反射ミラー30から送られた原稿画像の反射光を画像読取センサ28上に結像する。また、上記画像読取センサ28は、CCDなどの光電変換センサで構成され、集光レンズ27からおくられた原稿画像の反射光を光電変換する。特に、図示の画像読取センサ28は、カラーラインセンサで構成され、R(Red)、G(Green)、B(Blue)の各画素を構成するセンサ素子をライン状に3列配置している。このような構成の画像読取センサ28は基板28aに取付けられ、この基板28aがキャリッジフレーム25に固定されている。
The
4 隔壁
5 隔壁
6 光学キャリッジ(走行体)
6a 係合摺動部
6b 軸受
6x 摺動面
7 潤滑剤ポケット
7a 収容空間
8 隔壁
9 隔壁
10 軌道部材
11 第1軌道部材(ガイドレール)
11a 係合支持部
11x 軌道面
12 第2軌道部材(ガイドロッド)
15 走行駆動手段
16a プーリ
16b プーリ
17 牽引部材
18 第1隔壁(第2実施例)
19 第2隔壁(第2実施例)
20 含浸性弾性部材
21a 前弾性部材
21b 後弾性部材
22a 左弾性部材
22b 右弾性部材
Mc キャリッジモータ
α 第1間隔
β 第2間隔
θ 潤滑膜厚さ
O 中央
4
6a
11a
15 driving means
19 Second partition (second embodiment)
20 Impregnating
Claims (10)
装置フレームと、
前記装置フレームに配置された少なくとも1つの軌道部材と、
前記軌道部材に沿って所定ストロークで往復動する走行体と、
前記走行体を往復動する走行駆動手段と、
前記軌道部材に設けられ前記走行体を往復動するように案内する係合支持部と、
前記走行体に設けられ前記係合支持部と係合する係合摺動部と、
を備え、
前記係合支持部には、前記走行体の往復軌道を形成する軌道面が、前記係合摺動部には、この軌道面と摺接する摺動面が設けられ、
前記係合摺動部には流動性潤滑剤を収容する潤滑剤ポケットが設けられ、
この潤滑剤ポケットは、
流動性潤滑剤を収容する収容空間と、
この収容空間を形成する前記走行体の移動方向前後に位置する一対の隔壁と、
を有する凹陥形状に構成され、
前記一対の隔壁と前記軌道面との間には、潤滑剤が流出入する所定の間隙が形成され、
一方の隔壁と前記軌道面との間の第1間隙は、他方の隔壁と前記軌道面との間の第2間隙より大きく形成され、
この第1間隙から前記収容空間内の潤滑剤を前記軌道面に流出し、第2間隙から前記軌道面に塗布された潤滑剤を前記収容空間内に流入することを特徴とする走行体の支持機構。 A traveling body support mechanism that reciprocates at a predetermined stroke,
A device frame;
At least one track member disposed on the device frame;
A traveling body that reciprocates at a predetermined stroke along the track member;
Traveling drive means for reciprocating the traveling body;
An engagement support provided on the track member for guiding the traveling body to reciprocate;
An engagement sliding portion provided on the traveling body and engaged with the engagement support portion;
With
The engagement support portion is provided with a raceway surface that forms a reciprocating raceway of the traveling body, and the engagement slide portion is provided with a slide surface that is in sliding contact with the raceway surface,
The engagement sliding portion is provided with a lubricant pocket for containing a fluid lubricant,
This lubricant pocket
A storage space for storing a fluid lubricant;
A pair of bulkheads positioned in front of and behind in the moving direction of the traveling body forming the housing space;
It is configured in a concave shape having
Between the pair of partition walls and the raceway surface, a predetermined gap through which the lubricant flows in and out is formed,
A first gap between one partition wall and the raceway surface is formed larger than a second gap between the other partition wall and the raceway surface;
The lubricant in the housing space flows out from the first gap to the raceway surface, and the lubricant applied to the raceway surface from the second gap flows into the housing space. mechanism.
この第1間隙から前記収容空間内の潤滑剤を前記軌道面に流出し、前記第2間隙から前記軌道面に積層されている潤滑剤を前記収容空間内に流入することを特徴とする請求項1又は2に記載の走行体の支持機構。 When the traveling body reciprocates, when the first gap is located on the rear side in the movement direction and the second gap is located on the front side in the movement direction,
The lubricant in the accommodation space flows out from the first gap to the raceway surface, and the lubricant layered on the raceway surface flows from the second gap into the accommodation space. A support mechanism for a traveling body according to 1 or 2.
移動方向前側に位置する隔壁と前記軌道面との間隙が、移動方向後側に位置する隔壁と前記軌道面との間隙より小さい微少間隙を形成することを特徴とする請求項1又は2に記載の走行体の支持機構。 The engagement sliding portion having the lubricant pocket is configured to be swingable according to the moving direction of the traveling body,
The gap between the partition wall located on the front side in the movement direction and the raceway surface forms a minute gap that is smaller than the gap between the partition wall located on the rear side in the movement direction and the raceway surface. Support mechanism for the traveling body.
この一方の軌道部材には、前記係合支持部の軌道面がレール状平面で形成され、
この軌道面と係合する前記係合摺動部の摺動面は前記走行体の移動方向に湾曲した曲面で形成され、
前記走行体は、前記軌道面と摺動面の摺接部を中心に移動方向に前傾するように前記一対の軌道部材に係合支持され、
この走行体は、移動方向に前傾することによって前側に位置する隔壁と前記軌道面との間隙が、移動方向後側に位置する隔壁と前記軌道面との間隙より小さい微少間隙を形成することを特徴とする請求項4に記載の走行体の支持機構。 A pair of the track members are arranged at an interval from the device frame,
In this one track member, the track surface of the engagement support portion is formed as a rail-shaped plane,
The sliding surface of the engaging sliding portion that engages with the raceway surface is formed by a curved surface that is curved in the moving direction of the traveling body,
The traveling body is engaged and supported by the pair of track members so as to incline forward in the moving direction around a sliding contact portion between the track surface and the sliding surface,
The traveling body tilts forward in the moving direction, so that a gap between the partition wall located on the front side and the raceway surface forms a minute gap smaller than a gap between the partition wall located on the rear side in the movement direction and the track surface. The traveling body support mechanism according to claim 4.
前記係合支持部は前記ガイドレール部材に配置されていることを特徴とする請求項5に記載の走行体の支持機構。 The pair of track members includes a guide rod member disposed in a moving direction of the traveling body, and a guide rail member,
The travel mechanism support mechanism according to claim 5, wherein the engagement support portion is disposed on the guide rail member.
前記収容空間の少なくとも前記走行体の移動方向前後にスポンジなどの含浸性弾性部材が配置されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の走行体の支持機構。 In the lubricant pocket,
3. The traveling body support mechanism according to claim 1, wherein an impregnating elastic member such as a sponge is disposed at least before and after the traveling body moves in the housing space.
前記プラテンに沿って所定ストロークで往復動する光学キャリッジと、
前記光学キャリッジに搭載され、前記プラテン上の原稿画像に読取光を照射する光源ランプと、
原稿画像からの反射光を結像する集光レンズと、
前記集光レンズからの反射光を光電変換する画像読取素子と、
を備え、
前記光学キャリッジは請求項1乃至9のいずれか1項に記載の構成を備えていることを特徴とする画像読取装置。 A platen on which a document image is placed;
An optical carriage reciprocating with a predetermined stroke along the platen;
A light source lamp that is mounted on the optical carriage and irradiates reading light on the original image on the platen;
A condenser lens that forms an image of reflected light from the original image;
An image reading element that photoelectrically converts reflected light from the condenser lens;
With
An image reading apparatus comprising: the optical carriage having the configuration according to claim 1.
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JP2009277476A JP2011118276A (en) | 2009-12-07 | 2009-12-07 | Support mechanism for traveling body reciprocated with predetermined stroke and image reader using the support mechanism |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9942436B2 (en) | 2016-04-12 | 2018-04-10 | Canon Finetech Nisca Inc. | Mechanism for supporting a traveling body |
KR20180077518A (en) * | 2016-12-29 | 2018-07-09 | 주식회사 날다팩토리 | Flying simulator |
-
2009
- 2009-12-07 JP JP2009277476A patent/JP2011118276A/en active Pending
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