JP3660081B2 - 原稿走査装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像読み取り装置の原稿走査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の画像読み取り装置の原稿走査装置としては、以下（１）から（６）のようなものが知られている。
（１）まず、特開昭６０−１５９８３９号公報では、露光用移動体を慣性によって休止位置に戻し、緩やかに停止させる駆動装置が開示されている。
（２）次に、特開昭６０−２１４３４８号公報記載の発明は、原稿台と原稿面を平行に走行させる一部の光学系とを相互に逆方向に走行させて、原稿を走査することにより、複写速度を向上する共に原稿走査手段によるショックを防止するものである。
（３）特開昭６１−１４６２９号公報記載の発明は、第２ミラー走行装置に設けたプーリーにワイヤーを巻きかける際に、他のプーリーを介してワイヤーを交差させることにより走査方向変換前に走査速度を減速させて走査方向の変換時の衝撃を吸収するようにしている。
【０００３】
（４）特開平２−２１１０８０号公報記載の発明は、走行体の減速制御を２段階に分け、第１段階の減速制御の後に第２段階の減速制御を行うことにより、振動の発生を防止している。
（５）特開平４−５６８３９号公報記載の発明は、原稿走査に伴って移動する移動体にその移動方向に移動可能に支持された質量体を設け、制御手段が移動体の振動と逆位相に質量体を振動させることにより、移動体の振動の抑制を図っている。
（６）特開平５−３１３２５５号公報記載の発明は、原稿走査を含む走査副装置の往復運動により電子写真装置に加わる加速度と、大きさがほぼ等しく方向が反対の反作用力をつりわせるようにした平衡装置によって振動を吸収するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、（１）の発明では、慣性力を利用してるので、ブレーキをかけるわけではなく、移動体の停止までの多くの時間がかかることとなり、コピー作業に要する時間も長くなってしまう。また、（２）の発明は、原稿台と光学系を移動させるので装置が大型化しコストも高くなってしまう。（３）の発明では、ワイヤー巻き付け機構でブレーキをかけるため原稿走査後に初期位置を戻す加速モードを容易に変更することができない。このため原稿走査条件が変更される毎に原稿走査装置の加速モードを変更することによる振動吸収をすることができない。（４）の発明では、減速制御を二段階に分割しても、原稿走査条件が変われば振動を吸収することができなくなる。（５）（６）の発明では、別途質量体、駆動装置及び制御装置が必要となり、装置が大型化しコストも高くなってしまう。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、読み取り部が原稿走査後に初期位置にもどる際の速度を調整するだけで読取装置が組み込まれた装置の筐体全体の振動を、最小形状、且つ低コストで、低減させることが可能な原稿走査装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明では、光源または原稿載置台を往復移動させて繰り返し原稿走査を行い得るように構成した画像読取装置の原稿走査装置であって、原稿走査を行う読み取り部と、前記画像読取装置に固定され、前記読み取り部の位置制御を行うモータ部と、初期位置から所定の原稿走査長まで前記読み取り部を移動させて原稿走査を行う原稿走査手段と、前記原稿走査手段による原稿走査が終了した後、前記読み取り部を、前記原稿走査手段における原稿走査方向と反対方向に作用する定常加速度を与える加速モード、加速度を与えない定速モード、前記原稿走査手段における原稿走査方向に作用する定常加速度を与える減速モードの順に移動速度を変化させて、前記初期位置に移動させる帰還制御手段と、前記原稿走査手段による複数の原稿走査条件に応じて設定された複数の前記減速モードから所望の減速モードを選択する選択手段と、を備え、前記帰還制御手段において、前記定速モードから前記減速モードへ移動速度を変化させるタイミングは、前記選択手段により選択された減速モードに基づいて前記画像読取装置が設けられている装置の筐体の横揺れの位置エネルギーが最大となるタイミングであることにより前記目的を達成する。
【０００７】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の原稿走査装置において、前記定速モードから前記減速モードへ移動速度を変化させるタイミングは、前記加速モードにおける加速度、あるいは、前記定速モードにおける速度の大きさを変更することによって調整することにより前記目的を達成する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の原稿走査装置の好適な実施の形態を図１ないし図５を参照して詳細に説明する。
図１は通常の複写機の構成を示す図である。ＡＤＦ（自動原稿送り装置）１０の原稿台２に原稿画像面を上にしてシートを載置し、操作部（図示せず）のスタート釦を押すと原稿が給紙される。そして、搬送ベルト３によりコンタクトガラス４上に送られる。このとき原稿後端が左スケール５を数ｍｍ前後オーバーランした時点で搬送ベルトを逆転させ、左スケール５に突き当てる。このため原稿後端部が原稿走査の基準位置となる。
【０００９】
また、原稿がコンタクトガラス４上の正規の位置にセットされる迄に原稿搬送方向と直角な方向に配置された複数個のセンサ（図示せず）により原稿幅を読み取り、原稿搬送方向に配置されたセンサ（図示せず）により原稿長さを読み取っている。従って、原稿が正規の位置にセットされた状態になった時は光学部２０に対して原稿走査長および原稿走査速度か指示（スタート釦を押す前にユーザーが指定した作像倍率或いは原稿サイズ読み取りと転写紙サイズから決まる作像倍率により）されている。
【００１０】
次に光学部２０の動作を図２を参照して説明する。
図２の状態は原稿走査を左基準位置から始めた直後を表している。この原稿走査を始める前にレンズ２１並びに第４ミラー２２および第５ミラー２３とユニット化した第３スキャナ２４を前記作像倍率の条件にあった位置に移動させておかないと結像位置が変わってしまい、ドラム４１の表面上にはピンボケ像ができてしまう。
【００１１】
このレンズ２１、第３スキャナ２４の移動は別モータ（図示せず）により達成する。さらに、光学部２０の各スキャナが図１に示す位置（初期位置）にある時、露光ランプ２５は、左スケール５の真下にあるＡＤＳパターン（図示せず）を照明し、その反射光をＡＤＳセンサ（図示せず）で読み取る。
ＡＤＳパターンは基準濃度板であり、寿命等で光量低下した時に作像部の現像バイアス電圧を変化させて一定の濃度が得られるようにするものである。この初期位置から第１ミラー２６、第２ミラー２７、第３ミラー２８を経て反射光レンズ２１に入射させていくが、第１ミラー２６だけが原稿走査（図で右側に移動）していくとレンズ２１に入射する光路長が長くなって結像位置が変化してしまう。従って、露光ランプ２５と第１ミラー２６をユニット化した第１スキャナ２９（図３）、第２ミラー２７と第３ミラー２８をユニット化した第２スキャナ３０を分離して第１スキャナ２９の移動量を１とした時、第２スキャナ３０の移動量を０．５となるように構成し、原稿走査中に原稿面とレンズ２１間の光路長が常に一定となるようにしたのが図３である。
【００１２】
図３において、スキャナモータ３１からの駆動はタイミングベルト３２によりスキャナ駆動シャフト３３に伝達され、このスキャナ駆動シャフト３３に図のように巻かれたスキャナワイヤ３４（２本）により、各プーリを介して第１スキャナ２９、第２スキャナ３０に伝えられ、上述した速度比で移動する。
【００１３】
図１において、第１スキャナ２９、第２スキャナ３０の最大原稿走査長における初期位置と走査長中間位置と走査完了位置が表されている。同様に、第３スキャナ２４の最大移動位置も示されている。
上述したように、原稿走査前に決められた原稿走査速度で第１スキャナ２９が原稿面を走査し、決められた原稿走査長で第１スキャナ２９が停止する。この後、第１スキャナ２９、第２スキャナ３０が逆方向へ移動し、初期位置に戻り次の原稿走査に備える。
【００１４】
一通りコピーが完成する迄の動作を図１で説明すると、帯電チャージャ４２によりドラム４１に定電圧が印加される。この表面に上述した原稿画像に対応した反射光が入射し画像部（黒い部分）と非画像部（白い部分）に応じた光量により潜像電位が形成され現像部４３からのトナーによって顕像化され、給紙部５０からの用紙にトナー像が転写部４４で転写され、定着部４５の熱によって定着された用紙が排出部４６に排出される。両面コピーの場合は排出部４６でなく、両面給紙部４７に用紙を搬送する。
【００１５】
再び原稿走査部に戻って説明を続ける。第１スキャナ２９が初期位置にある時に原稿走査の指令が入ると、スキャナモータ３１は第１ミラー２６を原稿基準位置に来させる迄の間に第１スキャナ２９を加速し、定常速度で移動する状態にさせる必要がある。次に、第１ミラー２６が原稿走査を終了すると、定常速度をやめて減速するための加速度をスキャナモータ３１から与えられる。そして、第１ミラー２６の速度がほぼ０になった状態で第１スキャナ２９、第２スキャナ３０を初期位置に戻すため原稿走査と反対方向に作用する加速度を与える第１段階、ある程度加速を加えて定常速度になったまま移動する第２段階、初期位置に近づき第１段階の加速度とは反対方向に作用する加速度を与える第３段階を経て原稿走査装置を初期位置に戻す。
【００１６】
通常、コピー処理時間を短くするため上記第１段階、第３段階の加速度を大きくするか第２段階の定常速度を大きく（原稿走査速度よりもずっと大きく）することが行われている。
このためスキャナモータ３１の固定側板へ加わる反作用が、複写機の筐体へ伝わり、それが複写機の横揺れとして発生することになる。そこで、本実施の形態では横揺れの基となる上記第１段階、第３段階の加速度のタイミングおよび大きさ等を適当なものとして横揺れの振幅方向が互いに打ち消すようにすることにより横揺れを少なくしている。
【００１７】
図４では、第１スキャナ２９、第２スキャナ３０を初期位置に戻すためのリターン動作の第２段階の定常速度、すなわち、リターン速度をＲ１、Ｒ２にした時の横揺れ量の変化を比較してある。なお、各折れ線の説明は、図中に示してある。この図で、スキャナ速度と時間軸で囲まれた面積はスキャナ移動距離であり、画像読み取りのためのスキャナ移動距離とスキャナリターン時のスキャナ移動距離は面積上でも同じになっている。リターン速度Ｒ１の横揺れは約１．４mmあるのに対し、リターン速度Ｒ２での横揺れは約０．８mmとなっており、明らかな差を生じている。この理由をターンタイミングのＡ部とＢ部を拡大した図５を参照して説明する。
【００１８】
Ａ１→Ａ２→Ａ３→による加速度は横揺れをマイナス方向へ移動させる力となり、Ａ４→Ａ５→による加速度は横揺れをプラス方向へ移動させる力となっている。Ａ１→Ａ２→の傾きとＡ２→Ａ３→の傾きおよびＡ４→Ａ５→の傾きは微妙に変化している。従って加速度の方も変化していると考えられるが、大勢に影響はない。Ａ部拡大ではＡ４→Ａ５→の加速度が加わっているとき、横揺れが右上がり（増大する方向）であり、横揺れを増大させる方向に作用している。一方、Ｂ部拡大ではＢ４→Ｂ５→の加速度が加わっているとき横揺れが右下がり（減少する方向）に移り始めたときであり、位置エネルギーが最も大きい時でもある。すなわち、横揺れを相殺する方向に作用しており、Ａに較べても横揺れ振幅が小さくなっている。
【００１９】
Ａ１→Ａ２→Ａ３→とＢ１→Ｂ２→Ｂ３→の加速度はともに横揺れが右上がり（増大する方向）の時に加わっているため、振幅が小さいＢ部においては逆に振幅を大きくしてしまっているが、振幅の大きさはＡ部とＢ部は略同等になっている。結果的にはＡ４→Ａ５→とＢ４→Ｂ５→の加速度による違いが大きい。この原因はリターン速度がＲ１のときよりもＲ２のときの方が小さいため上述したようにスキャナ移動距離が変化しない分Ａ３からＡ４の時間よりもＢ３からＢ４の時間が広がっていることにより、Ｂ４の加速タイミングが遅れるため横揺れが右上がり（増大する方向）から右下がり（減少する方向）になるタイミングで加速度を加え易くなること、およびＡ２からＡ３の時間よりもＢ２からＢ３の時間が短くなり横揺れのマイナス方向への加速時間が減るため振幅量がやや減ることである。
【００２０】
上記以外にＡ２→Ａ３→の傾きを小さくするだけで、Ａ４の加速タイミングを遅らせることもできる。逆にＡ４の加速タイミングを早くしたい場合もリターン速度、或いは加速度の大きさを変更するだけで簡単に変更できることは上記より明らかである。この最適加速モードは原稿走査長及び原稿走査速度が変更されるたびに異なっており、通常の複写機等では全て同一モードで作動していた。本実施例の形態では、原稿走査条件毎または特定の条件のみに最適または近似最適加速モードを選択することにより、横揺れを防止できるのでユーザーに安心感、信頼感を与えることができる。
【００２１】
なお、リターン時の加速モードを簡略化する意味で３段階の加速度で構成させると記述したが、上記でも一部記載したように、Ａ１→Ａ２→の傾きとＡ２→Ａ３→の傾きをやや異ならせて第１段階を構成するようにしてもよい。第２段階も定常速度になるようにモータを制御しようとしても第１スキャナ２９、第２スキャナ３０の擢動抵抗が作用するため、その分第１スキャナ２９、第２スキャナ３０に多少ではあるが加速度を与えなくてはならない。
【００２２】
また、第３段階も第１スキャナ２９、第２スキャナ３０を初期位置に正確に戻すこと、ショックを緩衝するため、図５で判るようにＡ４→Ａ５→の傾きの後半部をかなりねかせることにより達成している。
以上のように各段階において、加速度の大きさは種々あるため横揺れを抑えるための加速度パラメータも多岐に渡る。
【００２３】
【発明の効果】
請求項１記載の発明では、帰還制御手段において、定速モードから減速モードへ移動速度を変化させるタイミングを、選択手段により選択された減速モードに基づいて、行うこととしたため、最小形状、且つ低コストで、装置全体の振動を減少させることができる。
請求項２記載の発明では、定速モードから減速モードへ移動速度を変化させるタイミングを、加速モードにおける加速度、あるいは、定速モードにおける速度の大きさを変更することによって調整することにより、減速モードへ移行する適切なタイミングを容易に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】通常の複写機の構成を示す図である。
【図２】光学部の動作を説明する図である。
【図３】第１スキャナ、第２スキャナの動きを説明するための斜視図である。
【図４】第１スキャナ、第２スキャナを初期位置に戻すためのリターン動作の第２段階の定常速度、すなわち、リターン速度をＲ１、Ｒ２にした時の横揺れ量の変化を比較した図である。
【図５】ターンタイミングのＡ部とＢ部を拡大して示した図である。
【符号の説明】
２ 原稿台
３ 搬送ベルト
１０ ＡＤＦ（原稿自動送り装置）
２１ レンズ
２２ 第４ミラー
２３ 第５ミラー
２４ 第３スキャナ
２５ 露光ランプ
２７ 第２ミラー
２８ 第３ミラー
２９ 第１スキャナ
３０ 第２スキャナ
３１ スキャナモータ
３２ タイミングベルト
３３ スキャナ駆動シャフト
３４ スキャナワイヤ
３５ スキャナモータプーリ
４２ 帯電チャージャ
６０ 第６ミラー
６２ 防護フィルタ
７０ 原稿

Claims (2)

1. 光源または原稿載置台を往復移動させて繰り返し原稿走査を行い得るように構成した画像読取装置の原稿走査装置であって、
   原稿走査を行う読み取り部と、
   前記画像読取装置に固定され、前記読み取り部の位置制御を行うモータ部と、
   初期位置から所定の原稿走査長まで前記読み取り部を移動させて原稿走査を行う原稿走査手段と、
   前記原稿走査手段による原稿走査が終了した後、前記読み取り部を、前記原稿走査手段における原稿走査方向と反対方向に作用する定常加速度を与える加速モード、加速度を与えない定速モード、前記原稿走査手段における原稿走査方向に作用する定常加速度を与える減速モードの順に移動速度を変化させて、前記初期位置に移動させる帰還制御手段と、前記原稿走査手段による複数の原稿走査条件に応じて設定された複数の前記減速モードから所望の減速モードを選択する選択手段と、
   を備え、
   前記帰還制御手段において、前記定速モードから前記減速モードへ移動速度を変化させるタイミングは、前記選択手段により選択された減速モードに基づいて前記画像読取装置が設けられている装置の筐体の横揺れの位置エネルギーが最大となるタイミングであることを特徴とする原稿走査装置。
2. 前記定速モードから前記減速モードへ移動速度を変化させるタイミングは、前記加速モードにおける加速度、あるいは、前記定速モードにおける速度の大きさを変更することによって調整することを特徴とする請求項１記載の原稿走査装置。

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