JPH01106565A - エンコーダと回転体の動力伝達構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈発明の分野〉 本発明は、エンコーダの回転スリット板と回転体とにベ
ルトを掛け渡してなるエンコーダと回転体の動力伝達構
造に関する。

〈従来技術とその問題点〉 イメージスキャナ等においては、移動量検出用にローラ
体（回転体）とエンコーダとが設けられている。

使用時にイメージスキャナが例えば原稿面上を移動する
とローラ体が原稿面に接触して回転するようになってい
る。そして、ローラ体に付設したエンコーダがローラ体
の回転に伴って信号を出力し、この信号に基づいて、撮
像部であるＣＯＤのイメージセンサの１ライン分の撮像
が取り込まれる構造になっている。

このような構成において、エンコーダの回転スリット板
とローラ体との間の動力伝達をベルトによって行う場合
、次のような問題点があった。

回転スリット板とローラ体とには、ベルトが係止される
プーリーが設けられるが、従来は、ベルトの横断面と、
両プーリーのベルト係止凹部面とが同じ曲率となってい
た。そのため、両プーリー間の相対的な位置や向き等の
関係で、回転スリット板とローラ体のそれぞれの係止凹
部において、ベルトが接触し動力を伝達する位置が一定
にならず、ローラ体と回転スリット板の回転比が不安定
になっていた。すなわち、ベルトが係止凹部面の最下部
に接触する場合は、伝達量が少なくなり、逆に係止凹部
面の上部に接触する場合は、伝達量が多くなる理由によ
る。

そのため、正確にイメージスキャナの移動量を検出でき
ず、Ｃ’ＣＤイメージセンサの１ライン分の取り込みタ
イミングに狂いが生じる問題点があった。

〈発明の目的〉 本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであって
、回転体の回転を正確にエンコーダに伝達することがで
きるエンコーダと回転体の動力伝達構造を提供すること
を目的とする。

〈発明の構成と効果〉 本発明は、上記目的を達成するために、冒頭に記載した
エンコーダと回転体の動力伝達構造において、前記ベル
トの横断面形状を円形とするとともに、前記回転スリッ
ト板及び前記回転体の前記ベルトの係止されるプーリー
の係止凹部の、前記ベルトを係止した際に前記ベルトの
横断面と同方向における断面形状を、前記ベルトより小
さい曲率を有する円形の一部とする構造とした。

この構成によれば、横断面形状が円形であるベルトがベ
ルトの横断面周部より曲率が小さいプーリーの係止凹部
に係止されると、係止凹部においてベルトが接触する位
置は、常に係止凹部の最下部になり、伝達量は一定化す
る。そのため、回転体と回転スリット板間の回転比は安
定する。

したがって、本発明によれば、プーリーの伝達量が一定
化し、回転体と回転スリット板との間の回転比は安定す
るので、回転体の回転を正確にエンコーダに伝達するこ
とができるエンコーダと回転体の動力伝達構造を提供で
きるようになった。

（実施例の説明） 以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。第１図は外形を示す斜視図、第２図は断面図、第３図
は内部構成を示す斜視図である。

これらの図において、符号ｌは上ケース、２は下ケース
であり、接合されて一体となってケーシング３を構成し
ている。上ケースｌ、下ケース２ともに前部が幅広く形
成されている。

下ケース２の幅広となった前部には、幅方向に樹脂製の
透明カバー４の取り付けられた読み取り窓５が形成され
ており、その読み取り窓５の前上部には、読み取り窓５
を通して読み取り面上に照明光を照射するＬＥＤアレー
６が連続状に設けられている。

上記の透明カバー４には、第４図に示すように、両端部
近傍に合計４個の読み取り位置マーカー７が一体に設け
られている。読み取り位置マーカー７は、第５図に示す
ように、透明カバー４の上面に断面を三角形とする凸条
８が並設されて形成されており、しかもそれら凸条８の
一方側の面８ａそれぞれは傾斜して上記ＬＥＤアレー６
に相対し、他方側の面８ｂ（７れぞれは透明カバ−４上
面に対して弾ぼ９０度の角度をなすように位置している
。

読み取り位置マーカー７は、上記のように構成されるこ
とにより、ＬＥＤアレー６からの照明を受けた際に、照
明光が届きにくい凹部９のそれぞれが暗い形部となり、
その部分が黒く目に写り識別が容易にできる構成とされ
ている。

下ケース２の読み取り窓５の後側には、読み取り時に読
み取り面に接触して回転するローラ体（回転体）１０が
、回転自在に突出開口１１からその一部を突出するよう
に設けられている。ローラ体１０は、第４図に示すよう
に、ゴム製の口′−ラ１２と、ローラ１２の一側部に設
けられるプーリー１３と、両端に突出する軸棒１４とか
らなっている。

そして、ローラ体ｌＯは、下ケース２上面の突出開口１
１の両側の相対する位置に、下ケース２の成形時に一体
に設けられた一対の軸受は部１５に取り付けられて設け
られている。軸受は部１５それぞれは、内側に位置する
軸受は凹部１６の設けられた下台部１７と外側に位置す
る軸受は口１８の設けられた湾曲部Ｉ９とからなり、一
方の湾曲部１９（第４図において左方のもの）の軸受は
口１８は貫通し、他方の軸受は口１８は外端側が閉鎖し
て貫通しない構成となっている。

ローラ体ＩＯの取り付けは、まずプーリー１３間の軸棒
１４を下台部１７の軸受は凹部１６内に載置し、この状
態においてローラ体ＩＯを若干傾斜状態にして矢印Ａ方
向に移動して、一方の軸棒１４を湾曲部１９の軸受は口
１８内に先端が軸受は口■８の反対側から突出するまで
挿入する。次にローラ体１０を上記の方向と逆側にスラ
イド移動して、他方の軸棒１４を湾曲部Ｉ９の軸受は口
１８内に先端が閉鎖面にあたる位置まで挿入する。

上記２度目のスライド移動により一方の軸棒１４の先端
は湾曲部１９の軸受は口１８内に納まり、この状態にお
いてローラ体ｌＯを覆うようにローラカバー２０を下ケ
ース２に溶着によって取り付ける。ローラカバー２０の
一側部２０ａは丁度軸受は口１８の開放する湾曲部Ｉ９
の外面に当接する状態となり、この−側部２０ａに一方
の軸棒１４の先端が当たって位置決めされることにより
、ローラ体ｌＯは所定の位置に回転可能に設けられるも
のである。

上記ローラカバー２０には、第６図にも示すように、取
り付けた際にプーリー１３に相対する位置にベルト引き
出し開口２１が設けられており、下ケース２のその引き
出し開口２１に相対する位置には、エンコーダを構成す
る第７図に示すような回転スリット板２２の軸受は部２
３が設けられている。この軸受は部２３に軸の両端が軸
支されて回転スリット板２２が取り付けられ、その回転
スリット板２２のプーリー２４と前記ローラ体１０のプ
ーリー１３間に断面が円形のベルト２５が掛け渡されて
いる。

第８図は、両プーリー１３．２４におけるベルト２５の
掛け構成を示しており、ベルト２５の係止される係止凹
部２６の断面形状も円形の一部を構成する形状となって
いて、その曲率（例えば曲率半径０．７５ｍｍで曲率は
１１０．７５）はベルト２５形状の曲率（例えば曲率半
径０．９＋ａ＋ｎで曲率は１１０．９）より小さくなる
ように形成されている。

したがってベルト２５に張力が加わると、ベルト２５は
係止凹部２６の最下部２６ａのみでプーリー１３．２４
に当接し、その当接部のみにおいて動力伝達が行なわれ
るように構成されている。

このようにして、一定量のローラ１２の回転に対するプ
ーリー１３からベルト２５、ベルト２５からプーリー２
４への動力伝達量を一定となるようにし、ローラ１２と
回転スリット板２２との回転比率を一定に保つ構成とし
ている。

回転スリット板２２の回転に伴なうエンコーダからの出
力信号は、後に説明するＣＣＤ撮像素子の画像取り込み
際の取り込みタイミング信号として利用されるもので、
上記のようにローラ１２と回転スリット板２２との回転
比率が一定に精度良く保たれる構成とされることにより
、読み取り時においてイメージスキャナが設定量゛移動
される度に正確に取り込みタイミング信号が出力される
ことが可能になる。

下ケース２の後部上面には、第一回路基板３０が装着さ
れている。この第一回路基板３０上には、上記した回転
スリット板２２とともにエンコーダを構成する光電素子
３１やその他各種素子３２が装着され、さらに周囲部上
には外部から操作されるスタートスイッチ３３、写真・
文字切り替えスイッチ３４、濃淡切り替えスイッチ３５
のそれぞれのスイッチが装着されている。

第９図と第１０図とにより、写真・文字切り替えスイッ
チ３４の目隠し構成について説明する。

写真・文字切り替えスイッチ３４は、ケーシング３のス
イッチ開口３６から外部に突出する操作部３７がスライ
ド移動されて操作される上うになっている。３８は黒色
のポリエチレン樹脂よりなるフィルム体で、その取り付
は穴３９は上記操作部３７の断面形状とほぼ等しくなっ
ていて、その取り付は穴３９に操作部３７が嵌入されて
取り付けられている。フィルム体３８は、その下部が下
ケース２の側壁内面に内方に突出するように形成した肉
厚部４０と、その肉厚部４０面に近接して位置する上記
第一回路基板３０の端部３０ａ間に挟まれ、また上部が
上ケースｌの下ケース２の肉厚部４０に相対する位置に
設けられた肉厚部４！に沿う状態において、立設位置に
おける位置決めがなされている。

そしてフィルム体３８は位置決めがなされて安定した状
態で、操作部３７のスライド移動に伴って上ケース１１
下ケース２の内面に沿って移動し、スイッチ開口３６の
操作部３７の位置しない部分の目隠し機能を果たしてい
る。またフィルム体３８は上記のように目隠し機能を果
たす上に、常に上ケース１と下ケース２との内面に近接
して位置するので、その隙間からのケーシング３内への
ゴミやホコリの侵入防止機能を果たすものである。

５０は光学系ホルダであり、第１１図と第１２図とにも
示すように、樹脂の一体成形品よりなっている。光学系
ホルダ５０は前部が幅広に後部が細幅に形成されていて
、その前部の立ち上がり傾斜部５１の内面に沿って傾斜
状に第１反射鏡５２が取り付けられおり、後部の立ち上
がり傾斜部５３の内面に沿って傾斜状に第２反射鏡５４
が取り付けられている。第１と第２反射鏡５２．５４の
中間位置には、円筒状のレンズホルダ部５５が、その軸
方向を第１と第２反射鏡５２．５４を結ぶ　−方向とす
るように一体に設けられている。

レンズホルダ部５５の上面には、第１３図、第１４図に
も示すように、２箇所に切込み部５６とレンズ体５７の
位置調整穴５８とが設けられていて、両切込み部５６間
の部分が装着穴５９内に装着されるレンズ体５７を固定
する固定片６０となっている。固定片６０のレンズ体５
７を押圧する押圧部６１は、装着穴５９の周面より若干
内方に突出するように形成されており、この内方に突出
する押圧部６１により装着穴５９内に装着されるレンズ
体５７の周面を弾力的に押圧保持するようになっている
。両切込み部５６および固定片６０上は、第１反射鏡５
２から第２反射鏡５４への光の通過を妨げることがない
ように、偏平部６２とされている。

そして、第１５図に示すように、レンズホルダ部５５の
前部側がＣＣＤ撮像素子７０の収容部７１となっており
、その内部にＣＣＤ撮像素子７０が収容されている。Ｃ
ＣＤ撮像素子７０は第二回路基板７２に取付けられてい
て、その第二回路基板７２がネジ７３により収容部７０
の前面に取り付けられることにより、ＣＣＤ撮像素子７
０は収容部７１内に設けられている。７４はネジ７３の
締め付けにより第二回路基板７２面を押圧固定する絶縁
性の固定部材である。

上記ネジ７３が挿通される第二回路基板７２の取付は孔
７５は、横方向に長い長孔形状となっていて、この取付
は孔７５の長孔形状により取付は孔７５の長さ範囲にお
いて、レンズ体５７に対してＣＣＤ撮像素子７０の取り
付は位置が調整できるようになっている。

以下レンズ体５７へのＣＣＤ撮像素子７０の取付は位置
調整による作用について、第１６図を用いて説明する。

第１６図（Ａ）は、読み取り画素密度（読み取り幅１ｍ
ｏ＋に要するＣＣＤ撮像素子の画素数）を８　ｄｏｔｓ
／ｃａｔｓとする場合で、ＣＣＤ撮像素子７０の撮像面
（全体長さＸは１４μＸ１０２４ｄｏｔｓ＝１４．３３
６ｍｍ１４μは正方形画素の一片長さ）７０ａ上に形成
される像Ｇｌの長さＹは、 １４μＸ８ｄｏｔｓＸ１０５ｍｍ＝１１．７６ｍｍ（１
０５ｍｍは読み取り幅） となる。

第１６図（Ｂ）は、レンズ体５７とＣＣＤ撮像素子７０
との位置関係を、第１６図（Ａ）と同じとする状態にお
いて、読み取り画素密度を７．０８ｄｏｔｓ／ｌｌ１ｒ
ａとする場合で、撮像面７．Ｏａ上に形成される像Ｇ２
の長さＺは、 １　４　　Ｂ　　ｘ　　７．０　８ｄｏｔｓＸ　　１　
０　５ｍｍ＃１　０．４　０ｍｍ＋となり、像Ｇ２は、
像Ｇｌに対して撮像面７０ａの中央寄りに短く結像され
る。

しかしながら、撮像面７０ａにおける画像の取り出し位
置は、常に撮像面７０ａの一端側７０ｂからｎ番目の画
素位置Ｎとなるので、第１６図（Ｂ）の状態に結像され
る像Ｇ２はその一端が画素位置Ｎに一致していないので
正常に取り出しが行なわれない。したがって、上記した
ようにレンズ体５７に対するＣＣＤ撮像素子７０の取り
付は位置をＬ（取付は孔７５の長さに相当）ずらすこと
により、第１６図（Ｃ）に示すように画素位置Ｎを像Ｇ
２の一端に合致させるようにするものである。このよう
にして読み取り画素密度が異なる種類のイメージスキャ
ナにおいても、第二回路基板７２にＣＣＤ撮像素子７０
が一体に取り付けられた部材が同一のもので兼用できる
ようにしている。

なお、イメージスキャナにおける画像の読み取り画素密
度変更は、レンズが縮小倍率の異なるレンズに変更され
ることによって行なわれ、読み取り画素密度は接続使用
されるプリンタの仕様等により決定される。

レンズホルダ部５５の両側下方には固定部８゜が設けら
れており、この部分においてネジ８１止めされることに
より、光学系ホルダ５ｏは下ケース２のほぼ中央位置に
固定されるようになっている。

そして光学系ホルダ５０が所定位置に取り付けられた状
態において、読み取り窓５−第１反射鏡５２→第２反射
鏡５４→レンズ体５７の光路が構成される。そしてその
光路長さは、読み取り窓５とレンズ体５７間に第１と第
２の反射鏡５２．５４を介して２度反射させることによ
り十分に長くとりている。

一般に収縮倍率が一定のレンズを用いる場合、結像のた
め像とレンズ間には所定の像間距離（上記光路長に相当
）が保たれる必要があり、この距離は像の大きさが大き
い場合は長くとる必要がある。したがって上記のように
光路長さを長くとれる構成とされることにより、読み取
り像の大きさに対応する読み取り窓５の長さも長くでき
、横幅の長い読み取り像の読み取りができる構成とされ
ている。そして外形構成において、上ケース！、下ケー
ス２とも読み取り窓５に対応する部分である前部のみを
幅広く、後部を細幅としていて、その構成により細幅の
後部を把持部８２として読み取り操作が容易にできるよ
うにしている。

上ケース１には読み取り位置確認窓８３が設けられてお
り、第２図において下ケース２の読み取り窓５と読み取
り位置確認窓８３との位置関係について説明する。

上記した第１反射鏡５２は、読み取り窓５の前上部にそ
の傾斜角度Ｂを６０度程度として設けられており、レン
ズ体５７側からの光路は第１反射鏡５２で屈折反射され
て第１反射鏡５２の位置より後下方に至る。すなわちそ
のレンズ体５７を通してＣＣＤ撮像素子７０で撮像写さ
れる部分はその反射鏡５２の後下方位置部分となり、そ
の部分に読み取り窓５が設けられている。したがって読
み取り窓５の上方に視界を遮る第１反射鏡５２が存在し
ない故に、読み取り窓５のほぼ上方に上記読み取り位置
確認窓８３が配置されている。

そして、この読み取り位置確認窓８３を通してほぼ真上
位置から、読み取り窓８３の透明カバー４に見やすく設
けられた読み取り位置マーカー７への読み取り像の合致
状態を容易に確認できる構成となっている。読み取り位
置マーカー７に対する読み取り像の位置確認は、一方の
その間が遠く　、位置する一対の読み取り位置マーカー
７間を結ぶ仮想線に１と、その仮想線Ｋｌに直交する他
方の一対の読み取り位置マーカー７からの２本の仮想線
に２とに囲、まれる部分に読み取り像を位置させるよう
にして行なうものである。

以下簡略に上記構成のイメージスキャナの動作について
に説明する。

まず、スタートスイッチ３３をＯＮＬ、写真・文字切り
換えスイッチ３４、濃淡切り換えスイッチ３５を所望の
側に切り替える。そして上記したようにして読み取り窓
５において原稿の読み取り像の位置合わせを行ない、位
置合わせが完了した状態で把持部８２を持って原稿上を
移動させる。

そして、ＬＥＤアレー６からの照射光により明かるく照
らされた原稿上の読み取り像は、第１反射鏡５２、第２
反射鏡５４でそれぞれ反射されてレンズ体５７に至り、
レンズ体５７によりＣＣＤ撮像素子７０に画像が結像さ
れる。

読み取り移動によるローラ１２の回転に伴ない、回転ス
リット板２２が回転してエンコーダが画像取り込みタイ
ミング信号を出力し、そのタイミング信号により設定量
移動される毎にＣＣＤ撮像素子７０の画像が画像データ
として取り込まれ、その画像データ信号は順次ワードプ
ロセッサー等の接続機器に出力され、そのＣＲＴに読み
取り内容が表示される。

【図面の簡単な説明】

第１図から第１６図は本発明の実施例に係り、第１図は
外形を示す全体斜視図、第２図は同断面図、第３図は同
内部構成斜視図、第４図はローラ体（回転体）部分（こ
おける分解斜視図、第５図は読み取り位置マーカ一部分
の部分断面図、第６図はローラカバーの平面図、第７図
は回転スリット板の側面図、第８図はプーリ一部分の部
分断面図、第９図はフィルム体の取付けを示す分解斜視
図、第１０図は同断面図、第１．１図は光学系ホルダの
平面図、第１２図は同一部切欠断面を含む正面図、第１
３図はレンズホルダの正面図、第１４図は同平面図、第
１５図は第２回路基板の取付けを示す分解斜視図、第１
６図はレンズとＣＣＤ撮像素子との位置調整取付は構成
を説明するための説明図である。 ＩＯは回転体（ローラ体）、 ！３．２４はプーリー、 ２２は回転スリット板、２５はベルト、２６は係止凹部
である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンコーダの回転スリット板と回転体とにベルト
   を掛け渡してなるエンコーダと回転体の動力伝達構造に
   おいて、 前記ベルトの横断面形状を円形とするとともに、前記回
   転スリット板及び前記回転体の前記ベルトの係止される
   プーリーの係止凹部の、前記ベルトを係止した際に前記
   ベルトの横断面と同方向における断面形状を、前記ベル
   トより小さい曲率を有する円形の一部としたことを特徴
   とするエンコーダと回転体の動力伝達構造。