JP2915692B2 - スキャナ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、読取りヘッド及び／又は印刷ヘ
ッドを組み込んでいる単独の走査キャリッジを採用し
て、原稿の読取り又はコピー用紙への画像の印刷を許容
するように成した、非常に廉価で携帯可能な小型のスキ
ャナに関する。走査キャリッジが読取りヘッドと印刷ヘ
ッドの両方を有するとき、それは、原稿及びコピーに関
する本質的に同時の読取り及び書込みを提供することが
可能である。本発明は、より詳細には、電気機械的動力
の単一供給源のみによるそのようなスキャナの作動に導
かれるものである。

【０００２】歴史的に、原稿のコピーはゼログラフィ・
プロセスによって作成され、コピーされるべき原稿は手
動によって又は文書処理装置の使用によって自動的に透
明プラテン上に配置され、原稿は比較的高い強度の光の
照射を受けてきた。照射を受けた文書から反射した画像
光線は前もって帯電した光導電体の表面に適当な光学シ
ステムによって焦点合わせされ、画像光線は原稿の画像
内容に応じて光導電体を放電させて原稿の静電潜像を光
導電体上に形成するようにして機能する。そのように形
成された静電潜像は、その後、一般的にトナーと呼ばれ
る適当な現像剤物質によって現像され、現像された画像
は適当な給紙装置によって前送りされることになるコピ
ー用紙に対して転写される。転写された画像は、その
後、定着によってコピー用紙に固定されて永続的なコピ
ーを提供することになり、その間に光導電体は再度の帯
電に先立って残留現像剤を除去されるのである。最近で
は、上述のゼログラフィ・システムに対して、原稿の画
像が電気信号又は画素に変換され、処理されて長距離に
渡って送信され更に／又は記憶され得るこれらの信号
が、１枚又はそれ以上のコピーを形成するために使用さ
れるように成した、電子的な画像形成についての関心が
持ち上がってきた。そのような電子的画像形成システム
においては、ゼログラフィ式の現像に先立って帯電面を
放電させるために光画像を感光体の表面に焦点合わせす
るのではなく、その光学システムは原稿から反射した画
像光線を画像読取り配列の表面に焦点合わせし、これが
画像光線を電気信号に変換するように作用するのであ
る。これらの信号は、ゼログラフィ感光体を放電させる
レーザビームを操作するような手段によって、或いはイ
ンクジェット又は熱転写印刷システムのような直接的な
マーキングシステムを操作することによって画像を形成
するようにして使用される。

【０００３】通常は分離している文書読取り動作とコピ
ー印刷動作とが結合されるならば、それは概して有益で
ある。これらの読取り／書込み機能の幾つかが結合され
得るならば、システムの作動及び同期化が単純となっ
て、システムのコストも数少ない部品の使用によって低
減され得るのである。

【０００４】先行出願において、入出力スキャナの概念
は、１対の用紙通路ローラが１２時の位置における文書
と６時の位置におけるコピー用紙の両方を駆動して、各
々のローラの周囲は読取りヘッド及び書込みヘッドの幅
に等しいように成して説明されている。走査キャリッジ
は、読取りヘッド及び印刷ヘッドをそれに対して固定せ
しめ、そのキャリッジ・システムは、文書を全体に渡っ
て走査し、文書を横断する情報帯域を走査して、コピー
用紙を横断して情報帯域を印刷することになる。キャリ
ッジ・システムは、文書を横断する次の情報帯域を走査
するための第２位置へ文書及びコピー用紙を位置合わせ
するように成した独立した位置合わせ機構を有する。画
像形成走査の間に、用紙と文書の両方は、ドライブロー
ラの完全な１回転によって正しく同量だけ前送りされ、
それによって、ローラ上における心振れ公差の正確な制
御の必要性を省き、部品の低コスト化を保証することに
なる。

【０００５】大抵のコピー機、プリンタ、ファクシミリ
機及びスキャナ装置は、モータ、クラッチ、ソレノイド
等の多数の電気機械式アクチュエータを使用して、処理
サイクルにおける様々な時点において機械の様々な構成
要素を作動させる。先行出願で説明された小型の入力／
出力併用スキャナにおいてさえも、２つのモータが要求
されていたのである。一方は走査キャリッジを運動させ
るために使用され、第２のものは、文書とコピー用紙の
両方を前送りするために使用された。各々の電気機械式
アクチュエータに関しては、アクチュエータそれ自体の
単価以外にも負担されなければならないコストが存在す
る。これらには、装置を駆動するための電源、装置に対
して電力及び制御信号を搬送するための組み配線コス
ト、装置を装着するための組立コスト、装置を制御する
ための電源及び組み配線・電子回路が包含され、広範な
動作電圧に渡って装置の適切な作動を保証することにな
る或る種の電圧制御回路もまたしばしば包含される。従
って、とりわけ非常に廉価な装置に関しては、電気機械
式装置が省かれるならば、大きな利益が獲得され得るの
である。

【０００６】更に、相互参照された先行出願において説
明されたキャリッジ駆動機構は、スキャナ駆動装置にお
ける大きな公差と非常に小さな動的制御のみを本質的に
提供することになったケーブル駆動装置を使用してい
た。更に、それは、自動的な組立又はロボット式の組立
に容易には適合しなかった手動による組立をも必要とし
たのである。

【０００７】ステムル（Stemmle ）の米国特許明細書第
４，９２０，４２１号は、文書を横断して走査し、情報
帯域を読取り、コピー用紙にそれを印刷し、続いてキャ
リッジを文書の次の情報帯域に位置合わせする間にキャ
リッジ上のコピー用紙サポートに対してコピー用紙を同
じ距離だけ前送りすることになるキャリッジ・システム
を備えた入出力併用スキャナ及び固定式プラテンを包含
する構造を開示している。

【０００８】更に、バッテリー作動されて、８．５×１
１インチ用紙の全幅コピーではなく比較的小さな部分的
情報帯域のコピーのみを作成することになる幾つかのハ
ンドヘルド式スキャナも存在する。例えば、カシオ（Ca
sio −登録商標）コピー・ペンが、そのようなハンドヘ
ルド式でバッテリー駆動のスキャナの具体例であり、用
紙を横断して他端における印刷ヘッドを手動で動かすこ
とによって記憶されて普通紙に印刷されることになる、
８ミリメータの文書部分を走査する手動操作を採用して
いる。その他の類似装置も、文書を読取ると同時に、ハ
ンドヘルド式コピー機搭載の用紙供給源から繰出される
感熱紙にコピーを書込んでいる。これらの装置は、文書
又は用紙の搬送機構を有するものではない。

【０００９】本発明は、極限的に簡略なものであり、非
常に低コストで携帯性が高い小型の走査システムを目指
している。本発明の主要な特徴に拠れば、フレーム組立
体を横断する第１方向における走査通路内の走査運動に
関する走査キャリッジ内において可動的な文書読取りヘ
ッド及び／又は可動的な印刷ヘッドを有するスキャナ
は、文書及び／又はコピー用紙をスキャナを通過して搬
送する手段と、親ネジの長さ方向に沿って走査キャリッ
ジと回転可能に係合されて可逆ステップモータによって
駆動される当該親ネジを含む走査通路内においてスキャ
ナを駆動する手段とを有するのである。

【００１０】本発明の更なる理解のためには、参照番号
がいくつかの図面における同じ部品に対しても適用され
ている添付図面が注目されなければならない。

【００１１】図１（Ａ）、図１（Ｂ）及び図１（Ｃ）の
各図は、小型コピー機の概略的な動作を示している三つ
の等角投映図である。

【００１２】図２は、頂部カバーを取り除いて示してい
る、本発明に従った小型スキャナの等角投映図である。

【００１３】図３は、本発明に従った小型スキャナの概
略的な断面図である。

【００１４】図４は、本発明における走査キャリッジの
要素を拡大して示している断面図である。

【００１５】図５は、走査動作の説明図である。

【００１６】図６、図７及び図８の各図は、単一アクチ
ュエータのコピー機概念のカム動作を示している。

【００１７】図９（Ａ）及び図９（Ｂ）の各図は、平坦
な輪郭に展開されたカムを示している。

【００１８】図１０は、コピー用紙位置決めゲート及び
アイドルローラ配列を示している等角投映図である。

【００１９】ここで、図１（Ａ）、図１（Ｂ）及び図１
（Ｃ）の各図に注目すると、本発明に従った小型スキャ
ナの概略的な全体図が示されている。スキャナは、一端
に保全部１２を有するフレーム組立体１５と、フレーム
組立体に対して旋回可能に装架される頂部カバー１１と
から構成されるようにして概略的に示されている。文書
１４のコピーを作成するためには、頂部カバーが図１
（Ａ）に示された開放位置まで回転され、コピー用紙１
３がコピー用紙搬送通路の入口に挿入され、文書１４が
頂部カバーにおける位置決めストッパ部材と接するよう
に挿入され、その後、頂部カバーが閉じられ、文書を横
断して情報帯域を走査する走査キャリッジによるコピー
シーケンスが始まるのである。走査動作の間において、
文書及びコピー用紙は両方が固定位置に保持され、文書
の画像は入力デジタル化システムによってデジタル化さ
れることになり、当該好適実施例では、デジタル画像が
印刷システムによってコピー用紙に対して本質的に同時
に印刷される。その後、文書は右側へ位置合わせされて
コピー用紙は左側へ位置合わせされ、走査キャリッジが
文書を横断する第２の情報帯域を走査することを可能に
する。文書とコピー用紙の両方の位置合わせの間隔は、
文書を横断する情報帯域の幅である。

【００２０】図２、図３、図４、図６、図７及び図８の
各図に注目すると、参照番号１０によって概略的に示さ
れる結合した入力スキャナ及び出力スキャナが示されて
いる。スキャナ１０には、基部ユニット１８と、走査キ
ャリッジ２０が内部において走査通路に渡って搬送され
るレール１９とから構成されるフレーム組立体１５が包
含される。走査動作時ではないとき、走査キャリッジ２
０は、定位置に置かれる。印刷ヘッドがインクジェット
・ヘッドであるならば、それは、乾燥してしまったり汚
染されたりしないようにヘッドを密閉し、ヘッドを清掃
し、ヘッドを加湿し、ヘッドがインク注入されることを
可能にする廃棄サンプとして作用するという機能の中の
１つ又はそれ以上を実行することが可能である保全部１
２（図１（Ａ）を参照）の中に置かれることになる。

【００２１】走査キャリッジ２０には、読取りヘッド１
７と基板５２に装架される印刷ヘッド２５とが包含され
る。当該読取りヘッドは、ガラス製プラテン５４に隣接
する文書１４に照射するためにフレーム５７に装架され
る発光ダイオード２１の配列を包含している接触画像セ
ンサ即ちＣＩＳ５６を含んで成り、文書の画像は、セル
フォック（Selfoc）・レンズのようなレンズ２３を介し
て、特定用途集積回路（ＡＳＩＣ）２７によって処理さ
れ続いて印刷ヘッド２５へ送信される電気信号又は画素
に変換されることになる反射した放射によって活性化さ
れるフォト・サイトの配列を有している入力センサ・チ
ップ２６に対して反射されるのである。当該印刷ヘッド
は、インクジェット・チップであるか、或いは感光紙に
印刷するか又は図４に示されたようにリボン５８におい
て含浸されたインクを加熱することによって印刷される
サーマル印刷ヘッド（ＴＰＨ）２５であるか、或いはそ
の他の直接的なマーキング装置であることが可能であ
る。一般的に、サーマル印刷ヘッドは、作動されて加熱
されると、感熱紙１３との直接的な接触によって、或い
はリボン５８におけるインクの小さな部分を溶融させて
普通紙１３に対してそれを押圧することによって、読取
りヘッドによって読取られた画像に応じて本質的に同時
に画素を形成するように成した、加熱要素即ち抵抗体５
３の配列を含んで成る。動作中は、走査キャリッジは、
画像平面にある文書を走査し、印刷平面にあるコピー用
紙に印刷することになる。

【００２２】読取りヘッド及び印刷ヘッドが参照された
が、本発明は、一般的な意味において、入力読取り要素
を備えたソリッドステート装置及び出力印刷要素を備え
たソリッドステート装置を包含するものであることが理
解されるであろう。画像読取りヘッド１７を構成する走
査要素即ちセンサの個数は初期の走査解像度を決定する
が、印刷ヘッド２５を構成する加熱要素５３の個数は画
像コピーの解像度を決定するということもまた理解され
るであろう。好適実施例においては、入力走査要素の個
数は、出力印刷要素の個数に等しい。特に好適な実施例
において、センサ・チップは、１インチ当り４００個で
即ち１ミリメータ当り１６個で３８４個のフォト・サイ
トを有し、サーマル印刷ヘッドもまた１インチ当り４０
０個で即ち１ミリメータ当り１６個で３８４個の加熱要
素を有することになる。読取りヘッドと印刷ヘッドの両
方は、走査キャリッジ２０上において運動可能に固定さ
れ、走査キャリッジは、親ネジ３１を介して走査キャリ
ッジをレール１９上において運動させることになる走査
ステップモータ３２によって、フレーム組立体の長さ方
向に沿った走査通路において単一方向の走査運動或いは
前進及び後退の両方向の走査運動ができるようにして装
架されることが可能である。

【００２３】画像読取りヘッド即ち組立体２１、２３、
２６及び印刷ヘッド２５を支持する走査キャリッジ２０
の運動は、図５に関連して更に説明される。矢印３３ａ
及び３３ｂは、文書及びコピー用紙を横断するキャリッ
ジ２０の前進走査及び後退走査を示している。矢印６８
は、キャリッジが文書及びコピー用紙を走査するとき
に、走査キャリッジ２０の運動方向に対して垂直である
多数の画素が、読取りヘッドによって読取られるだけで
なく印刷ヘッドによって印刷されることをも示してい
る。典型的な実施例では、１インチ当たり４００個で３
８４個の画素が、走査するときのキャリッジの運動に対
して垂直方向に読取られて印刷される。この具体例にお
いて、矢印６８は、長さが０．００２５インチで幅が
０．９６インチという情報帯域が読取られて印刷される
ことを示している。これは、幅が約０．９６インチの情
報帯域の走査を可能にする。キャリッジの運動は連続的
であるか又は離散的な歩進であることも可能であるが、
好適実施例において、３８４個の画素は、図示されたよ
うに１画素だけ離間している増分において読取られて印
刷されている。１つの実施例では、走査キャリッジが用
紙を横断して１画素幅の間隔だけ運動する度に、用紙の
下における３８４個の画素から成る電子的な画像が、シ
フト・レジスタに送り込まれて増幅され、逆の順序にお
いて印刷ヘッドにシフトされ、３８４個の加熱要素５３
を加熱して先に読取られた３８４個の画素の印刷を形成
することになる。このシーケンスは、走査キャリッジが
１画素幅の間隔だけ運動する度に繰り返される。キャリ
ッジがページを横断して掃引するときに各々の経路が画
素から成る単一の線を読取って書込むことになる、３８
４本の平行経路によっても走査が行われ得ることが注目
されるべきである。読取り／書込みの動作は実質的に同
時であることが望ましいが、デジタル・バッファ又はレ
ジスタが組み込まれて、走査され読取られた信号を初め
に記憶して所定時間又は任意の時間の後で印刷すること
が可能であることもまた注目されなければならない。図
示された併用スキャナは、複式モードの能力を有するも
のであり、デジタル情報を準備する適当な装置によって
変調されるプリンタとして独立して運転され、原書類を
デジタル表現に変換するスキャナとして独立して運転さ
れ、又は適当なモデムと連結されるときに読取り要素及
び印刷要素を使用するファクシミリ装置として運転さ
れ、或いは走査動作及び印刷動作を併合することによっ
てコピー機として運転され得ることもまた理解されるべ
きである。プリンタのみとしては、読取りヘッドが包含
される必要はなく、スキャナのみとしては、印刷ヘッド
が包含される必要はないことになる。

【００２４】図２を更に注目して、図３から図１０の各
図をも補足的に参照すると、単一アクチュエータのコピ
ー機が更に詳細に説明されることになる。走査キャリッ
ジ２０は、図２に示されたようにステップモータ３２に
対して直接に取付けられ得る親ネジ３１によって駆動さ
れるか、又は代替的には歯車列を介して駆動される。モ
ータが親ネジを回転させると、親ネジ内における溝４０
は、走査キャリッジ内部のネジ山（示されていない）に
係合し、親ネジに沿って読取り／書込みキャリッジを並
進させることになる。親ネジにおけるピッチは、ステッ
プモータの各々のパルス、或いは１つおき、２つおき又
は３つおきのパルスがキャリッジ運動の１画素幅即ち４
００分の１インチに対応するようにして選択される。こ
のことは、同一のクロック・パルス発生器が、走査キャ
リッジにおける読取り／書込みシステムを起動するため
に使用されることになるステップモータを駆動させるた
めに使用されることを可能にする。代替的には、ＤＣモ
ータが、親ネジを作動させるために使用されて、エンコ
ーダ・ホイールと共に、読取り機能及び／又は書込み機
能を起動するために使用される信号を発生させることも
可能である。

【００２５】フレーム組立体の長さ方向を横断するいず
れかの方向における走査運転に続いて、文書及びコピー
用紙は、読取りヘッドによって走査された文書の情報帯
域の幅と等しい間隔をあけてスキャナを介して対向方向
にそれぞれ位置合わせされることになり、当該間隔は印
刷ヘッドによってコピー用紙に印刷された情報帯域の幅
と全く同じものである。この幅は、単一画素線という最
小限から文書全体の幅という最大限にまで及ぶものであ
ることが可能である。しかし、実際には、読取り構成要
素及び書込み構成要素のコストを低く維持するため、こ
の帯域の幅は数分の１インチから数インチの幅というオ
ーダーにある。これを達成するための方法は、図２及び
図３を更に参照して説明されており、ドライブローラ軸
３６ａ及び３６ｂに装架されて、スキャナの頂部カバー
１１の中に含まれる文書給紙アイドルローラ４２と共に
文書の給紙ニップを形成することになる、回転可能なド
ライブローラ３５ａ、３５ｂ、３５ｃ及び３５ｄを含ん
で成る位置合わせ手段が準備されるのである。当該軸３
６が互いに同期されることのみを規定するようにして、
同期的に駆動されるという条件が意図されている。ドラ
イブローラ３５ａ、３５ｂ、３５ｃ及び３５ｄは、更
に、コピー用紙アイドルローラ４６と共にコピー用紙搬
送通路内においてコピー用紙の給紙ニップをも形成す
る。

【００２６】読取り／書込みキャリッジが定位置にある
とき、ステップモータ３２が親ネジ３１を回転させて、
コピー機フレーム１５を横断する画像形成掃引において
キャリッジ２０を並進させることになる。画像形成掃引
の完了において、キャリッジ上におけるタブ６３は、固
定ピボット６９に旋回可能に装架されてそれを走査方向
へ移動させるように成したカム・アクチュエータ・アー
ム６５上におけるストッパ６４に接触し、カム駆動ピン
３８が、軸３６に固定装架される筒形カム３９を回転さ
せることになる。例えば同体的に成形されるプラスチッ
ク板バネ７１であることが可能であるバネは、カム・ア
クチュエータ・アーム６５に対して固定端部において取
付けられ、他端においては固定ストッパ部材７４との付
勢係合状態にあって、定位置では筒形カム３９上におけ
るスロットの端部内に留まるようにカム駆動ピン３８を
常に付勢している。

【００２７】キャリッジが第１方向へ移動する動作にお
いて、タブ６３がストッパ６４に係合すると、アーム６
５をピボット６９の廻りにおいて回転させることにな
る。この運動の間において、ピン３８は、ドライブロー
ラ軸３６ａ及び３６ｂの端部における筒形カム３９のカ
ム輪郭９０（図９（Ａ）を参照）に係合し、筒形カム及
び軸３６ａ及び３６ｂを完全な回転の一部だけ回転させ
る。この運動の間に、キャリッジの運動としてのエネル
ギーが板バネ７１において蓄積され、アーム６５を回転
させて、バネ７１を撓ませることになる。モータの回転
の方向は逆転され、並進する読取り／書込みキャリッジ
は第２方向へ駆動される。バネ７１において蓄積された
エネルギーは、アーム６５を反対方向に回転させてキャ
リッジの運動に追随させる。ピン３８を筒形カムの第２
のカム輪郭９１に係合させるこの運動の間において、第
１回転と同一方向における回転の第２部分が引き起こさ
れることになる。このことは、幾つかの位置における走
査キャリッジの位置を示している図６、図７及び図８の
各図と、平坦な輪郭に展開されたカムを示している図９
（Ａ）及び図９（Ｂ）を参照すれば、更に完全に理解さ
れ得るであろう。従って、キャリッジが前進位置合わせ
に際して第１方向へ移動するとき、カム駆動ピン３８は
ポイントＡからポイントＢへ前進し、その間、カムは回
転しないのである。走査キャリッジの運動はピン３８を
ポイントＢからポイントＣへ移動し続けることになるの
で、カム輪郭９０が係合されて、カムは距離Ｍだけ回転
する。走査キャリッジの運動が逆転されるとき、ピンは
ポイントＣからポイントＥまで移動し（図９（Ａ）を参
照）、カムはこの運動の間は回転しない。走査キャリッ
ジは反対方向に移動し続けて、ピン３８がポイントＥか
らポイントＡへ再び移動することを可能にするので、戻
しカム輪郭９１がピン３８によって係合され、カムは距
離Ｎだけ回転する。ポイントＡにおいて、カムが完全な
１回転だけ回転したので、カム・アクチュエータ・アー
ムは、バネ７１に蓄積された予荷重エネルギーによって
バネ荷重を受けて、ピンをポイントＡに引き止め、ドラ
イブローラが、後続の走査サイクルの間も位置を維持
し、画素の位置決め誤差を引き起こし得る摂動力に起因
する軸３６の回転にも耐えることを保証するのである。
キャリッジがポイントＡにおけるカム・ピンに対応する
位置へ２度目に到達すると、キャリッジは、通常、文書
及びコピー用紙の反対側に達するまで、画像形成領域を
横断して後退方向に並進し続ける。両方向性の読取り及
び書込みの場合には、画像形成は、この戻し掃引の間に
おいても達成されることになる。単一方向性の読取り及
び書込みに関しては、画像形成が前進方向においてのみ
為される。単一方向性の画像形成は、システムにおける
バックラッシュのために画素の位置決め誤差を制限す
る。１１インチの長さの用紙の場合には、３８４個の画
素幅の印刷ヘッドのために１２回の画像形成掃引が要求
されている。読取り／書込みキャリッジの最後の画像形
成掃引の後において、次のコピー・サイクルは、次の文
書及びコピー用紙をシステムの中へ装填することによっ
て、直ちに始まることが可能である。

【００２８】本発明に拠るスキャナは、出願番号第０７
／５４７，２７５号の米国特許出願において説明された
プラテン付属品を使用する用途をも有し、スキャナを定
位置へ自動的に戻すために、図９（Ｂ）において示され
るように筒形カムの中に成形される第３及び第４のカム
輪郭を備えられることも可能である。従って、最後の画
像形成掃引の後において、スキャナは、その始動位置か
らプラテンの他端に配置されることになる。前進位置合
わせに関して為されたように位置Ｃにおいてピン３８を
停止させて位置Ａへ逆転させるのではなく、並進するキ
ャリッジは、位置Ｄに到達するまで、位置Ｃを越えてピ
ンを第１方向に移動し続ける。その時点において、キャ
リッジは、交互に方向を逆転させ、総計１２サイクルに
渡ってピン３８を位置Ｄと位置Ｂの間において運動させ
る。この運動は、前進位置合わせのものとは反対の方向
に駆動軸を回転させて、コピー機をその定位置へ自動的
に戻すように成した、筒形カムにおける追加の２つのカ
ム輪郭９２及び９３に対してピンを係合させることにな
る。位置Ｄから位置Ｂへの最後のハーフサイクルの後に
おいて、キャリッジ及びピンは、第２方向に移動し続
け、ピンをＡにおける戻り止め位置へ移動させるのであ
る。コピー機をその定位置へ戻した後、読取り／書込み
キャリッジは、画像形成領域を横断する第２方向におい
てキャリッジの定位置まで移動し続ける。

【００２９】図３をも補足的に参照すると、頂部カバー
１１は、フレーム組立体１５に対して、詳細には基部ユ
ニット１８に対して旋回可能に装架され、ポイント４１
の廻りにおいて旋回する。頂部カバーがその開放位置ま
で旋回されると、文書給紙アイドルローラ４２がドライ
ブローラから解放されて、位置決め縁部は文書搬送通路
の平面に挿入され、コピーされるべき文書が先導縁部を
位置決めされてスキャナ内に配置されることを可能と為
し、文書搬送通路を介する文書の搬送を禁止することに
なる。好適実施例において、ドライブローラの周囲は、
走査キャリッジによって走査される文書を横断する情報
帯域の幅に等しいものであって、さもなければ走査幅の
間において位置決めミスを引き起こすかも知れない心振
れと軸の真直度公差の欠陥とを排除している。

【００３０】図３において示されたように、位置合わせ
ローラの第２対は、位置合わせローラの第１対からは親
ネジの反対側に配置される。この第２の位置合わせロー
ラ対は第１のものと全く同じものであり、即ち、それら
は、第１の位置合わせローラ対がアクチュエータによっ
て作動されるのと同様にして作動される筒形カムを一端
において有する軸に装架されて、位置合わせローラの第
１対と第２対の間における同期化を準備するのである。
位置合わせローラのこの第２対を使用すれば、読取られ
た画像及び／又は印刷された画像の頂部及び底部におけ
る欠落が排除される。単一の位置合わせローラ・システ
ムのみを使用する場合には、文書とコピー用紙の両方
が、ニップから画像領域への距離が欠落することを意味
することになる単一のニップへ装填されなければならな
いのである。

【００３１】読取り／書込みキャリッジ２０がその定位
置へ到達する直前にトグル・リンク４９における傾斜部
４８と係合するように成した、コピー用紙位置決め機構
を示している図１０が注目される。この係合及び読取り
／書込みキャリッジの更なる運動は、トグル・リンク４
９をピボット５０の廻りで回転させることになり、トグ
ル・リンク４９の他端が位置決めゲート６０を図１０に
示されたように用紙通路の中へ持ち上げるのである。位
置決めゲート６０は旋回するフレーム６１に装架され、
当該フレームは、コピー用紙アイドルローラ４６をフレ
ームのピボット５１の反対側に装架せしめることにな
る。それに応じて、位置決めゲート６０が持ち上げられ
るとき、コピー用紙アイドルローラ４６もまた同時にド
ライブローラから逸脱される。この運動は、ニップを開
放して、オペレータが１枚のコピー用紙を次のコピー動
作のために挿入することを許容する。読取り／書込みキ
ャリッジが定位置から離れて第１方向に移動するとき、
この運動は、トグル・リンク４９が初めの位置へ戻るこ
とをも許容して、位置決めゲートを用紙通路から外して
降下させ、アイドルローラをドライブローラに係合させ
ることによって、コピー用紙を捕捉して画像形成掃引の
間に渡って適所に保持し、画像形成掃引の端部における
位置合わせサイクルの間に渡ってコピー用紙に対して駆
動力を提供することになる。

【００３２】頂部カバーが開かれると、頂部カバー内に
装架されている文書通路内のアイドルローラがその位置
から外されて、頂部カバー組立体の一部である前部位置
決め縁部に接する文書の配置を可能とする。コピー用紙
の挿入に続いて、頂部カバーが閉じられ、それによって
文書アイドルローラがドライブローラと再度係合される
ことになる。更に、２つのセンサ（示されていない）は
文書とコピー用紙の両方が装填されたことを検知し、そ
れに応じて論理回路がコピーシーケンスを開始させるの
である。読取りヘッド及び書込みヘッドを包含する走査
キャリッジは、その定位置から移動して、位置決めゲー
トを用紙通路から外して降下させ、コピー用紙アイドル
ローラをドライブローラに係合させて、文書及びコピー
用紙が停止状態にある間に両者を横断して走査する。文
書は、その先導縁部が読取りヘッドの右側の画素と一致
するようにして位置決めされ、コピー用紙は、その先導
縁部が印刷ヘッドの左側の画素と一致するようにして位
置決めされる。このことは、コピー用紙における正しい
読取り画像の形成を可能とする。画像読取りヘッドの右
側端部において読取られた文書における情報の線が、キ
ャリッジ２０の走査の間に、印刷配列の左側端部におけ
る印刷ヘッドを動作状態とする。このことは、図３を参
照して説明されることが可能である。キャリッジ２０が
用紙に出入りする方向に移動するときに入力チップの右
側端部（Ｒ）における当該チップによって受信された画
素・データは、送信されて増幅され、印刷ヘッドを変調
し、印刷ヘッドの左側端部（Ｌ）において印刷ヘッドを
動作状態とするのである。この機構は、情報記憶装置の
ない本質的に同時の読取り及び書込みによる正しい読取
りコピーの印刷を可能とする。キャリッジが文書とコピ
ー用紙の両方を横断して走査すると、文書から読取られ
た０．９６インチの情報帯域は直ちにコピー用紙に印刷
される。第１の画像形成走査が完了すると、キャリッジ
の運動は、同一の方向に継続し、カム・アクチュエータ
・アーム６５におけるストッパ６４に係合してカム３９
及び軸３６ａ及び３６ｂを回転させるようにして当該ア
ームを運動させ、先行して走査された情報帯域の幅をあ
けて走査方向に直交する方向において文書とコピー用紙
の両方が位置合わせされることになる。この位置合わせ
は、ドライブローラを駆動することによって達成される
ものであり、これらのドライブローラは、文書給紙アイ
ドルローラと共に１２時の位置において文書に係合して
その間に給紙ニップを形成し、コピー用紙給紙アイドル
ローラと共に６時の位置においてコピー用紙にも係合し
てその間に給紙ニップを形成するのである。ドライブロ
ーラの１回転の時計廻り方向の運動は、文書を０．９６
インチだけ右側に位置合わせして、コピー用紙を０．９
６インチだけ左側に位置合わせすることになる。このよ
うにして、文書からの第２の情報帯域は、走査キャリッ
ジ上における位置に移動され、コピー用紙の第２の部分
は、印刷ヘッドの下における位置に移動されるのであ
る。走査キャリッジは、逆転して定位置近傍の位置にま
で戻り、そこで再び方向を逆転して、第１の走査からは
逆の方向において文書及びコピー用紙を横断して走査
し、再び文書を読取って直ちにコピーを印刷することに
なる。このシーケンスは、文書の全体が読取られて全体
のコピーが印刷されるまで繰り返され、その後、印刷ヘ
ッドは定位置に戻ってそこに留められるのである。

【００３３】従って、本発明に拠れば、独特の走査キャ
リッジ駆動システム及び結像タイミングシステムが準備
されたのである。親ネジ・キャリッジ駆動機構は、走査
駆動装置における更に精密な公差制御と良好な動的制御
を可能にするものであり、ロボット式に組立られること
も可能である。更に、ステップモータのステップの整数
倍が１ピクセル幅の走査キャリッジの直線的な転位を提
供するようにして親ネジにおけるネジ山のピッチを選択
することによって、ステップモータを駆動するために使
用された同一のパルス発生器は、線形その他の形式のエ
ンコーダ及びセンサを包含する数個の部品を省くように
して、走査キャリッジにおける読取り／書込みシステム
を作動させるために使用され得るのである。本発明は、
部品を減少させて、部品及び要素のコストを低減させ、
ロボット式の組立を可能にして、組立コストをも低減さ
せるという利点を有することになる。

【００３４】総ての特許その他の引例は、本件の明細書
の中に全体として詳細かつ完全に組み込まれるものとす
る。

【００３５】本発明はその特定の実施例に関連して説明
されてきたが、当該分野における熟練者にとって、多く
の代案、修正及び変更が為され得ることは明白であろ
う。例えば、本発明はスキャナの一方の側面のみにおい
て文書及びコピー用紙の位置合わせ機構を有するものに
関連して説明されたが、同様の位置合わせ機構がスキャ
ナの対向側面において準備されることも可能であること
が認識されるであろう。従って、添付した請求項の精神
の中に含まれ得るそのような総ての代案及び修正を包含
するように意図されるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 小型コピー機の概略的機能を示している等角
投映図である。

【図２】 頂部カバーを取り除いて示している本発明に
従った小型スキャナの等角投映図である。

【図３】 本発明に従った小型スキャナの概略的な断面
図である。

【図４】 本発明における走査キャリッジの要素を拡大
して示している断面図である。

【図５】 走査動作の説明図である。

【図６】 単一アクチュエータのコピー機概念のカム動
作を示している図面である。

【図７】 単一アクチュエータのコピー機概念のカム動
作を示しているもう１つの図面である。

【図８】 単一アクチュエータのコピー機概念のカム動
作を示している更にもう１つの図面である。

【図９】 平坦な輪郭に展開されたカムを示している図
表である。

【図１０】 コピー用紙位置決めゲート及びアイドルロ
ーラ配列を示している等角投映図である。

【符号の説明】

１０：スキャナ、１１：頂部カバー、１２：保全部、１
３：コピー用紙、１４：文書、１５：フレーム組立体、
１７：読取りヘッド、１８：基部ユニット、１９：レー
ル、２０：走査キャリッジ、２１：発光ダイオード、２
３：レンズ、２５：印刷ヘッド、２６：入力センサチッ
プ、２７：ＡＳＩＣ、３１：親ネジ、３２：走査ステッ
プモータ、３３ａ，３３ｂ：矢印、３５ａ〜３５ｄ：ド
ライブローラ、３６ａ，３６ｂ：ドライブローラ軸、３
８ カム駆動ピン、３９：筒形カム、４０：溝、４１：
ポイント、４２：文書給紙アイドルローラ、４６：コピ
ー用紙アイドルローラ、４８：傾斜部、４９：トグル・
リンク、５０，５１：ピボット、５２：基板、５３：加
熱要素、５４：プラテン、５６：接触画像センサ、５
７：フレーム、５８：リボン、６０：位置決めゲート、
６１：フレーム、６３：タブ、６４：ストッパ、６５：
カム・アクチュエータ・アーム、６８：矢印、６９：固
定ピボット、７１：板バネ、７４：固定ストッパ部材、
７６：浮動文書バックストップ、９０〜９３：カム輪郭

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−146565（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−112261（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−176364（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−175203（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−85853（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フレーム組立体の長さ方向に沿った第１
   方向における走査通路内の走査運動に関して前記フレー
   ム組立体の中に可動的に装架されるキャリッジを包含す
   るフレーム組立体を含むスキャナであって、 前記フレーム組立体は、前記第１方向に直交する方向に
   おいて前記通路を介して用紙を位置合わせする手段を包
   含している少なくとも１本の用紙搬送通路を包含し、 前記スキャナは、前記走査通路内において前記走査キャ
   リッジを駆動する手段をも更に包含し、 前記走査キャリッジを駆動する手段は、親ネジの長さ方
   向に沿った走査運動に関して前記走査キャリッジと回転
   可能に係合される前記親ネジと、前記親ネジを駆動する
   可逆モータとを含み、 前記走査キャリッジが、文書を走査して文書の少なくと
   も一部分のデジタル画像を出力する読取りヘッドと、コ
   ピー用紙の少なくとも一部分にデジタル画像を印刷する
   印刷ヘッドを支持しており、前記可逆モータの駆動によって 親ネジの溝のピッチが親
   ネジにおける１ピクセル幅の走査キャリッジの直線的な
   転移を提供し、同時に、１ピクセル幅を読み取り又は印
   刷するために前記読取りヘッドと印刷ヘッドを作動させ
   るように選択されており、 更に、前記位置合わせする手段が、同期して駆動される
   一対の駆動ロールであって、各駆動ロールが、文書給紙
   アイドルローラと共に文書の給紙ニップを形成し、ま
   た、コピー用紙アイドルローラと共にコピー用紙の給紙
   ニップを形成する一対の駆動ロールを包含することを特
   徴とする スキャナ。