JPH03110966A - 原稿読取り装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ステッピングモータにより駆動される駆動
力を伝達して光学走査ユニットを異なる速度で往復動じ
ながら原稿読み取りを行う原ｍ読取り装置に関するもの
である。

（従来の技術） 従来、公知のレーザビームプリンタと、例えば電荷結合
素子（ＣＯＤ）等のラインセンサによる原稿読取り装置
とを接続したディジタル複写装置における連続複写速度
は、原Ｍ読取り装置に設けられた原稿走査ユニット（原
Ｉｌｉ読み取り光学系）の戻り走査時間により左右され
ている。

何故ならば、プリンタは連続給紙が可能なため、各記録
紙間の間隔は理論上竿にすることが可能であるからであ
る。しかし、ページメモリ等を持たない複写装置におい
ては、連続複写を行う場合、各原稿読取り走査の間に光
学系の読取り開始位置に戻すための戻り走査を必要とす
る。

そこで、単位時間当たりの複写枚数を増やすためには、
この戻り走査の時間を短くする必要があり、駆動用モー
タを高速で回転させなければならいない。

また、一方複写装置においては、プロセススピードを下
げることがコストダウンを図る上で有効なことは言うま
でもない。

故に、低いコストで単位時間当たりの複写枚数が多い複
写装置を得るには、光学駆動用モータを原稿読取り走査
時にには低速回転させ、戻り走査時には高速回転させれ
ば良い。

なお、駆動装置としてステッピングモータを使用すれば
広い周波数領域で使用することができる。

第４図は従来の原稿読取り装置における光学駆動系の構
成を説明する概略図であり、１は原稿台ガラスで、原稿
を載置する。２は光源で、原稿を露光する。３は光収集
性レンズ（ロッドレンズアレイ）で、密着型のイメージ
センサ（読取りセンサ）４に原稿の反射光を結像させる
。５は光学走査ユニット（光学台）で、上記各２〜４を
一体として矢印方向に走査移動する。

光学台５は、プーリ１３．１４間に張設されたワイヤ１
５に連結されており、駆動用のステッピングモータ１０
８によって駆動される。

１０９．１１０はプーリで、各プーリ１０９゜１１０は
プーリ１３．ステッピングモータ１０８とそれぞれ同軸
に設けられており、プーリ１１０と駆動用のプーリ１０
９との間に張設されたタイミングベルト１１１を介して
ステッピングモータ１０８により光学台５を穆勤させ、
その間に原稿台ガラス１上の原稿をイメージセンサ４に
より読取らせることができる。

具体的には、原稿台ガラス１上に載置された原稿は、光
源２によって照明され、その反射光はロッドレンズアレ
イ３によってライン状の読取りセンサ４上に結像される
。

読取りセンサ４は、この像の光の強さに対応した信号を
出力し、この信号が図示していない演算回路に伝達され
、原稿の１ラインの画像情報が得られる。上記光源２．
ロッドレンズアレイ３．読取りセンサ４はともに光学台
５上に固定されていて、この光学台５を図中の左右方向
に移動させることにより、原稿全体の画像情報が得られ
る。

今１、プーリ１１０と駆動プーリ１０９との直径の比率
を１＝３として、プーリ１１０の３回転で駆動プーリ１
０９を１回転させるものとして、プーリ１０９の直径を
５１．２ｍｍ、ステッピングモータ１０８の１ステップ
角を０．７２ｄｅｇに設定して、プロセススピード８４
　ｍｍ／ｓｅｃでＬＴＲサイズ（紙端２１６ｍｍ）の原
稿に対して等倍で毎分２０枚の複写を行う場合、第５図
に示すようなパルスシーケンスとなる。なお、６は摺動
部材、１２は転軸、１６はコイルバネである。

第５図は、第４図に示したステッピングモータ１０８の
パルスシーケンスの一例を示すシーケンスチャートであ
る。なお、縦軸は駆動周波数を示し、横軸は時間を示す
。

図において、Ａは読取り走査時の加速領域を示し、Ｂは
モータの速度を安定させるための助走領域を示し、Ｃは
原稿読取りのための走査等速領域を示し、Ｄは読取り走
査時の減速領域を示し、Ｅは戻り走査時の加速領域を示
し、Ｆは戻り走査時の等速領域を示し、Ｇは戻り走査時
の減速領域である。

この図から分かるように、従来の画像読取り装置では、
原稿読取り時、すなわち読取り走査時には、例えば下記
第（１）式から得られる駆動周波数でステッピングモー
タ１０８が駆動される。

＝　７８３　（ＰＰＳ） ・・・・・・　　（１） また、戻り走査時には、１０，０ＯＯＰＰＳで駆動され
るように構成されていた。

そこで、このような従来の原稿読取り装置によって、も
し４００％の縮小コピーを行おうとすると、原稿読取り
時１９６ＰＰＳ　　（＝７８３ＰＰＳ÷４）でステッピ
ングモータ１０８を駆動しなければならない。

〔発明が解決しようとする課題〕

このため、低周波数領域を用いた場合、通常のステッピ
ングモータ１０８の固有振動数が２００Ｈｚ前後である
ことからモータ駆動時に信号が発生してしまう問題点が
あった。

なお、原稿読取り時の駆動周波数を上げるためには、プ
ーリ１１０とプーリ１０９と径の比、すなわち減速比を
上げれば良いが、そうすると戻り走査時に１０，０００
ｐｐｓよりさらに高い周波数で駆動されることとなり、
このような高い周波数には通常のステッピングモータ１
０８では応答できなくなり、安価なマイクロコンピュー
タで上記画像読取り装置を制御することが非常に困難と
なる。従って、結果として従来複写スピードはステッピ
ングモータ１０Ｂの周波数特性とマイクロコンピュータ
等の制御媒体の処理能力に応じて決定されてしまい、一
定速度以上の複写速度の向上が図れない等の問題点があ
った。

この発明は、上記の問題点を解決するためになされたも
ので、原稿読取り走査時と原稿戻り走査時とで原稿走査
ユニットを駆動する駆動機構における減速比率を可変設
定することにより、ステッピングモータの有効駆動周波
数帯域で光学走査ユニットを所望の速度で円滑に往復動
させることができる原稿読取り装置を得ることを目的と
する。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る原稿読取り装置は、原稿読取り走査時に
おける伝達機構の減速比を複数可変設定する第１の可変
機構と、戻り走査における伝達機構の減速比を第１の可
変機構による減速比と異なる減速比に設定する第２の可
変機構とを設けたものである。

また、第２の可変機構および第１の可変機構により設定
された減速比に従属するステッピングモータの１ステッ
プ当たりの光学走査ユニットの６動距離比を整数比とす
るように構成したものである。

〔作用〕

この発明においては、原稿読取り走査時には第１の可変
機構が伝達機構の減速比を複数可変設定し、ステッピン
グモータの有効駆動周波数帯域でステッピングモータを
駆動し、光学走査ユニットを安定して原８％読取り走査
させることを可能とし、戻り走査には、第２の可変機構
が伝達機構の減速比を第１の可変機構による減速比と異
なる減速比に設定し、ステッピングモータの有効駆動周
波数帯域でステッピングモータを駆動し、光学走査ユニ
ットを高速に戻り走査させることを可能とする。

また、第２の可変機構および第１の可変機構により設定
された減速比に従属するステッピングモータの１ステッ
プ当たりの光学走査ユニットの６動距離比を整数比とす
ることにより、読取り開始から戻り開始位置を精度良く
位置合せ可能とする。

（第１実施例） 第１図はこの発明の第１実施例を示す原稿読取り装置の
構成を説明する平面図であり、以下、構成ならびに動作
について説明する。

光学台５は、第１図に示すように下面に設けられた摺動
部材６８〜６Ｃを介して転軸１１，１２の上に置かれて
いる。更に、光学台５には転軸１１に接する摺動部材７
を有する規制部材９と、転軸１１を挟んで摺動部材７と
対向する摺動部材８を有し、摺動部材７の方向へ摺動部
材８を押し付けている弾性部材１０と固設されている。

こうして、光学台５は摺動部材６〜８を介して、転軸１
１を挟持しなから転軸１１．１２の表面に沿って移動可
能となっている。

光学台５の両端には、同一形状の駆動部が設けられてい
る。すなわち、図示されるように駆動プーリ１３に巻き
付けられ、さらに回転自在のアイドルプーリ１４に巻き
掛けた２本の線状伝導媒体の駆動ワイヤ１５が転軸１１
．１２と略平行に張られていて、その両端は各々光学台
５の両端部に固定されている。アイドルプーリ１４を回
転自在にに支持する軸１４ａはスライド１４ｂに固定さ
れ、スライド１４ｂはガ、′ドパ−１４ｃに滑合してお
り一端が不動部分に係止された引張りコイルばね１６の
他端をスライド１４ｂに掛けて、駆動ワイヤ１５に適度
な張力を与えている。

ステッピングモータ１０８の駆動に伴う駆動力を光学台
５に対して伝達する伝達機構は、駆動プーリ１３．駆動
軸１７等から構成され、駆動軸１７にはクラッチＣＬ、
を伴う駆動プーリ１０９が配置され、さらに駆動軸１７
にはクラッチＣＬ。

を伴う駆動プーリ１２０が配置され、駆動プーリ１０９
にはベルトドライブされるモータプーリ１１０が対向し
て配設され、さらにモータプーリ１１９にはベルトドラ
イブされる駆動プーリ１２０が対向して配設されている
。

この実施例ではクラッチＣＬＦを伴う駆動プーリ１０９
とモータプーリ１１０とが対となって第１の可変手段を
構成し、クラッチＣＬＢを伴うモータプーリ１１９と駆
動プーリ１２０とが対となって第２の可変手段となって
ステッピングモータ１０８とステッピングモータ１０８
に駆動されて光学台５を駆動する駆動プーリ１３との減
速比率を後述するように可変設定する。

具体的には、原稿読取り走査時には第１の可変機構が伝
達機構の減速比を複数可変設定し、ステッピングモータ
１０８の有効駆動周波数帯域でステッピングモータ１０
８を駆動し、光学走査ユニット（光学台）５を安定して
原稿読取り走査させることを可能とし、戻り走査には、
第２の可変機構が伝達機構の減速比を第１の可変機構に
よる減速比と異なる減速比に設定し、ステッピングモー
タ１０８の有効駆動周波数帯域でステッピングモータ１
０日を駆動し、光学台５を高速に戻り走査させることを
可能とする。

例えば原稿読取り走査用のモータプーリ１１０と駆動プ
ーリ１０９との減速比を、この実施例では１：８となし
てクラッチＣＬ、をＯＮＬ、、クラッチＣＬＢをＯＦＦ
することにより、ステッピングモータ１０８の駆動を１
／８に減速して駆動ワイヤ１５を、すなわち光学台５を
減速駆動するとともに、戻り走査用のモータプーリ１１
９と駆動プーリ１２０との減速比を１＝２となしてクラ
ッチＣＬＦを０ＦＦＬ／、クラッチＣＬＢをＯＮするこ
とにより、ステッピングモータ１０８の駆動を１／２に
減速しながら逆転して、駆動ワイヤ１５の駆動速度を減
速する。

今、駆動プーリ１３の直径を５１．２ｍｍとし、プロセ
ススピード８４　ｍｍ／ｓｅｃに設定するものとし、ス
テッピングモータ１０８の１ステップでの回転角を０．
７２ｄｅｇとした場合、読取り走査時のステッピングモ
ータ１０８の１ステップでの光学台５の８動距離は、下
記第（２）式より決定される。

＝０．　０１　２８πｍｍ　　　　　　　　　　　　　
””（２）同様に、戻り走査時のステッピングモータ１
０８の１ステップでの光学台５の移動距離は、下記第（
３）式より決定される。

＝　０　。

２　πｍｍ ・・・・・・（３） よって、この実施例では読取り走査時のステッピングモ
ータ１０８による１ステップ当たりの光学台５で移動距
離と戻り走査時のステッピングモータ１０８により１ス
テップ当たりのキャリッジ移動距離の比は１：４となる
。

このように、第２の可変機構および第１の可変機構によ
り設定された減速比に従属するステッピングモータ１０
８の１ステップ当たりの光学走査ユニット（光学台５）
の移動距離比を整数比とすることにより、読取り開始か
ら戻り開始位置を精度良く位置合せ可能となる。

なお、上記実施例では光学台５の読取り走査時と戻り走
査時との間に減速比率をクラッチ切り替え、かつステッ
ピングモータ１０８を逆転させて減速を処理を行う場合
について説明したが、第２図に示すように、モータギア
と駆動ギアとをクラツリ切り替えにより歯合させること
により、ステッピングモータ１０８を正転状態で正確な
位置に戻り走査を行うことができる。

〔第２実施例〕 第２図はこの発明の第２実施例を示す原′ｆｆ４読取り
装置の構成を説明する平面図であり、以下、構成ならび
に動作について説明する。

図において、１１９０はモータギアで、クラッチＣＬＢ
のＯＮ１０　Ｆ　Ｆによりステッピングモータ１０８の
駆励力が伝達される。１２００は駆動ギアで、モータギ
ア１１９０に歯合しており、ステッピングモータ１０８
の正転駆動（時計回り）により、逆転駆動（反時計回り
）に駆動して光学台５を戻り走査させる。

なお、モータギア１１９０と駆動ギア１２００との減速
比率は１：２に設定されている。

次に第２図の動作について説明する。

読取り走査時には、読取り走査用のモータプーリ１１０
と駆動プーリ１０９との減速比率をこの実施例では１：
８となして、クラッチＣＫ、をＯＮＬ／、かつクラッチ
ＣＬ２１をＯＦＦすることによりステッピングモータ１
０８の駆動を１／８に減速して、駆動ワイヤ１５を減速
駆動（すなわち光学台５を減速駆動）させる。

なお、読取り走査時（前進時）および戻り走査時（後進
時）でのステッピングモータ１０８のステップ当たりの
キャリッジの８勅距離は１：４の比になっているので、
前進時と後進時での総パルス数が４＝１の比になるよう
に制御すれば正確に光学台５を原稿読取り開始位置に戻
すことができる。

特に、正確に同じ位置を何回も読取る必要があるフルカ
ラー複写装置にこの発明を適用すれば、色ずれのない鮮
明なカラー画像を形成するための原稿読取りが可能とな
る。

また、戻り走査時には、ステッピングモータ１０８を逆
転させずにクラッチＣＬｒをＯＦＦし、かつクラッチＣ
ＬａをＯＮしてステッピングモータ１０８の駆動をモー
タギア１１９０に伝達し、モータギア１１９ｏと駆動ギ
ア１２００の減速比を１：２とすることにより、モータ
駆動を１／２に減速して駆動ワイヤ１５（すなわち光学
台５９を減速駆動させることが可能となる。

このように、クラッチＣＬｒ　、ＣＬａの０Ｎ１０ＦＦ
を切り替え制御することにより、ステッピングモータ１
０８を正転させるだけで、光学台５の読取り走査、戻り
走査を達成することができる。従って、ステッピングモ
ータ１０Ｂ自身の負荷が軽減され、モータドライバおよ
びそれらを制御するコントローラの制御回路を安価にで
きる。

なお、上記実施例では原稿読取り時の減速比が１つに固
定されている場合について説明したが、モータプーリと
駆動プーリとを第１図の実施例に対してさらに追加して
、減速比率を１：８，１：６との２つ（モータプーリと
駆動プーリとの組み合わせの数は２以上であっても良い
）を段階的に選択可能とすることにより、倍率に対応し
て振動の小さくなる速度の減速比で光学台５を減速駆動
することができる。

〔第３実施例〕 第３図はこの発明の第３実施例を示す原稿読取り装置の
構成を説明する平面図であり、以下、構成ならびに動作
について説明する。

図において、１１０１はモータプーリで、駆動プーリ１
０９１とで可変手段を構成し、両者の減速比率は１：６
に設定されている。ＣＬ、。

ＣＬＦｌ、ＣＬＢはクラッチで、クラッチＣＬ　ｒ　。

ＣＬ□、ＣＬａのＯＮ１０　Ｆ　Ｆを切り替え制御する
ことにより、倍率に対応して振動の小さくなる速度の減
速比で光学台５を駆動させる。

次に、第３図の動作について説明する。

ある一定の複写倍率を境にして当該倍率以上の読取り走
査時には、モータプーリ１１０と駆動プーリ１０９との
減速比率を１：８となして、クラッチＣＬ、をＯＮＬ／
、かつクラッチＣＬＩＳをＯＦＦする。また、当該倍率
よりも小さい読取り走査時には、モータプーリ１１０１
と駆動プーリ１０９１との減速比率を１：６となして、
クラッチＣＬＰＩをＯＮＬ、かつクラッチＣｔ、ａをＯ
ＦＦする。

なお、上述したように、読取り時の減速比率は多減速に
構成することにより、各倍率による光学台５の減速に対
して最適な減速駆動が可能となるため、装置の収容スペ
ースとコストとのバランスから適宜設定すれば良い。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明は原稿読取り走査時にお
ける伝達機構の減速比を複数可変設定する第１の可変機
構と、戻り走査における伝達機構の減速比を第１の可変
機構による減速比と異なる減速比に設定する第２の可変
機構とを設けもので、光学走査ユニットによる原稿読取
り時と戻り走査時とでステッピングモータの駆動速度が
大ぎく変動する場合であっても、ステッピングモータに
過大な負荷を与えることがなくなり、有効駆動周波数帯
域でステッピングモータを駆動制御できる。従って、原
稿読取り走査時と戻り走査時とでステッピングモータの
駆動速度大ぎく変動しても安定してステッピングモータ
を駆動制御することができる。

また、第２の可変機構および第１の可変機構により設定
された減速比に従属するステッピングモータの１ステッ
プ当たりの光学走査ユニットの８勤距離比を整数比とす
るように構成したので、原稿読取り走査位置と戻り走査
位置との位置決めを精度良く行うことができる。従って
、フルカラー等で画像形成する複写装置において、画像
品位に優れた鮮明画像を容易に得ることができる等の優
れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例を示す原稿読取り装置の
構成を説明する平面図、第２図はこの発明の第２実施例
を示す原稿読取り装置の構成を説明する平面図、第３図
はこの発明の第３実施例を示す原稿読取り装置の構成を
説明する平面図、第４図は従来の原稿読取り装置におけ
る光学駆動系の構成を説明する概略図、第５図は、第４
図に示したステッピングモータのパルスシーケンスの一
例を示すシーケンスチャートである。 図中、１３は駆動プーリ、１７は駆動軸、１０８はステ
ッピングモータ、１０９，１２０は駆動プーリ、１１０
．１１９はモータプーリ、ＣＬｒ　、ＣＬａはクラッチ
である。 第 図 第 図 第 ３ 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ステッピングモータの駆動に伴う駆動力を光学走
   査ユニットに対して伝達する伝達機構を有し、伝達され
   た駆動力により前記光学走査ユニットを異なる速度で原
   稿読取り走査または戻り走査を行いながら原稿読み取り
   を行う原稿読取り装置において、前記原稿読取り走査時
   における伝達機構の減速比を複数可変設定する第１の可
   変機構と、前記戻り走査における伝達機構の減速比を前
   記第１の可変機構による減速比と異なる減速比に設定す
   る第２の可変機構とを具備したことを特徴とする原稿読
   取り装置。
2. （２）第２の可変機構および第１の可変機構により設定
   された減速比に従属するステッピングモータの１ステッ
   プ当たりの光学走査ユニットの移動距離比を整数比とす
   ることを特徴とする請求項（１）記載の原稿読取り装置
   。