JPH04156416A - 走査搬送装置 - 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〉 本発明は、画像記録装置、画像読取装置等に適用される
走査搬送装置であって、ねじ伝導装置を適用し、かつ搬
送ムラの極めて少ない走査搬送装置に関する。

〈従来の技術〉 ラスター走査、スリット走査等の光走査が各種の画像記
録装置、画像読取装置等に適用されるている。

このような画像記録装置や画像読取装置においては、例
えばラスター走査を適用する装置では、記録あるいは読
取用の光ビームを主走査方向に一次元的に偏向し、この
主走査方向と略直交する方向に記録材料、原稿等の被走
査体を副走査搬送することにより、前記光ビームによ−
〕で被走査体の全面を２次元的に走査し、これにより記
録１；！枳に画像の記録、あるいはハ；（稿画像の読み
取りを行う。

一方、スリット走査を適用する装置では、スリット状の
読み取りあるいは記録光源を、このスリットと略直交す
る方向に走査移動するごとにより、あるいはスリット状
の光源に対して記録材料、原稿等の被走査体を走査搬送
することにより読取あるいは記録光により被走査体を全
面的に走査し、画像記録や読み取りを行う。

このようなラスター走査を適用する装置や、スリット走
査を適用する装置における被走査体の走査搬送装置とし
ては、走査線を挟む位置に配されるニップローラを適用
する走査搬送装置、ベルトコンベアを適用する走査搬送
装置等が例示される。

また、大型の原稿や記録材料を搬送する手段として、原
稿等の被走査体を固定する搬送台をねじ伝動装置により
移動する走査搬送装置がよく知られており、例えば、実
開昭６１−１８４３６７号公報には、ねじ伝動装置によ
る搬送装置を用いて副走査搬送を行う画像記録装置であ
って、ムラのない正確な副走査搬送を行うことを目的と
して、ねじ軸の回転駆動源としてサーボモーフを適用す
る画像記録装置が提案されている。

〈発明が解決しようとする課題〉 一般的に、ねじ伝動装置によって搬送台を移動する走査
搬送装置は、サクション等によってシート状の被走査体
を固定する搬送台にボールねじナツトなどのナツトを固
定し、このナツトに螺合するねじ軸をモータによって回
転して、ナツトを移動することにより搬送台を移動する
。

従って、ねじ伝動装置を適用して搬送台を移動する走査
搬送装置において、良好な画像記録や正確な画像読取を
行うためには、搬送台の振動を防止する必要がある。　
画像記録、画像読取を行う際に、被搬送体を保持する搬
送台が振動、特に搬送方向に振動していると、画像記録
装置においては形成した画像に、また画像読取装置にお
いては再生した画像が副走査方向に色ムラ、濃度ムラの
ある画像となってしまう。

このような搬送台の振動の大きな原因として、搬送駆動
源としてのモータの回転周波数等の駆動系の振動の周波
数と搬送系の共振周波数とが一致してしまうことに起因
する搬送台の共振、および搬送台の搬送速度ムラに起因
する搬送台の搬送方向への振動が挙げられる。

ねじ伝動装置を適用して搬送台を移動する走査搬送装置
は、−膜内に搬送台にナツトを固定し、このナツトに螺
合するねじ軸をモータによって回転して、ナツトを移動
することにより搬送台を移動する。　ところが、この装
置は搬送台の重量が比較的重く、搬送系の共振周波数が
比較的低周波数になってしまうため、搬送台を含む搬送
系の共振周波数と、ねじ軸を回転するモータの回転周波
数、またはその高調波周波数等の外部の振動系の振動の
周波数とが比較的低周波数域で一致し、搬送台が共振し
てしまうため、被走査体の搬送速度ムラが発生し易い。

また、ねじ伝動装置や駆動源であるモータの精度、さら
には前述の搬送台の共振に起因するものも含め、搬送台
の搬送速度ムラは搬送台の進行方向（走査方向）への振
動を発生させてしまう。

このような搬送台の進行方向の振動があると、画像記録
装置において形成した画像が、あるいは画像読取装置に
おいて再生した画像が、進行方向と略直交する方向（副
走査方向）に縞を有するものとなってしまう。　特に、
前述のラスター走査を適用する画像記録装置においては
、被走査体の搬送速度（副走査速度）にムラを生じると
、主走査線のピッチにムラを生じ、副走査方向に縞状の
ムラが目立つ画像となってしまい、問題となっている。

本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決すること
にあり、搬送台に原稿や記録材料等の被走査体、あるい
は光源等の被搬送体を固定して、この搬送台をねじ伝動
装置で移動することにより前記被走査体や被搬送体の走
査搬送を行う走査搬送装置であって、搬送台の共振や搬
送（走査）速度ムラ等に起因する振動をな（して、搬送
台を高い精度で搬送することができる走査拍）送装置を
提供することにある。

く課題を解決するための手段〉 前記目的を達成するために、本発明は、ねじ伝動装置を
適用して搬送台を走査方向に移動する走査搬送装置であ
って、前記搬送台内部に、少なくとも前記走査方向に作
用するダイナミックダンパな有することを特徴とする走
査搬送装置を提供する。

また、前記ダイナミックダンパか、重りと、前記型りに
係合するダンパおよびスプリングの少なくとも一つとか
ら構成されるのが好ましい。

また、前記ねじ伝動装置は、ねじ軸を回転させることに
より搬送台に結合されたナツトを移動して搬送台を搬送
するものであって、搬送台とナツトとをイ」勢部材を用
いて圧着することにより、両者を結合する構成を有する
ものであるのか好ましい。

〈発明の作用〉 前記所定の構成を有する本発明の走査搬送装置は、ねじ
伝動装置によって搬送台を移動する走査搬送装置であっ
て、搬送台の内部にダイナミックダンパを有する。

搬送台に被走査体を載置して走査搬送を行う走査搬送装
置を適用する画像記録装置、画像読取装置等において、
画像記録・読取の精度を低下させる原因として、搬送台
の搬送速度ムラや、搬送台の共振等に起因する搬送台の
振動が挙げられる。　このような搬送台の振動は、画像
記録装置においては形成した画像に、画像読取装置にお
いては再生した画像に、搬送方向と略直交する方向（副
走査方向）に縞を有するものとなってしまう。

これに対し、本発明の走査搬送装置においては、搬送台
の内部に進行方向（走査方向）に作用するダイナミック
ダンパを設け、このダイナミックダンパによって、搬送
台の共振や搬送速度ムラ等に起因する搬送台の進行方向
への振動を吸収し、精度の高い走査搬送を行うことを可
能としたものである。

従って、画像記録装置や画像読取装置に本発明の走査搬
送装置を適用することにより、画像記録装置においては
出力画像を、画像読取装置においては再生画像を濃度ム
ラ、色ムラ等のない良好なものとすることができ、特に
、ラスター走査を行う画像記録装置に適用した際であっ
ても、画像に縞状のムラ等がない良好な画像を得ること
ができる。

〈実施態様〉 以下、本発明に係る走査搬送装置に付いて、添付の図面
に示される好適実施例に基づいて詳細に説明する。

第１図に、本発明にかかる走査搬送装置の一例の概略図
が示される。

第１図に示される走査搬送装置（以下、搬送装置とする
）１０は、搬送台１２上に記録材料、原稿等の被走査体
Ａを固定して、ねじ軸１４と、このねじ軸１４に螺合す
るナツト１６とからなるねじ伝動装置によって搬送台１
２を矢印ａ方向あるいはその逆方向に移動することによ
り、搬送台１２上に固定された被走査体Δを走査搬送す
るものであり、その他、前述のねじ伝動装置の駆動系で
ある駆動源１８や、減速機２０等を有するものである。

　また、搬送台１２の内部には、ダイナミックダンパ５
０が配備されている。

このような搬送装置１０をラスター走査による画像記録
（読取）装置に適用する場合には、各種の光学系によっ
て光ビームを第１図紙面と垂直方向に主走査しつつ、矢
印ａ（あるいはその逆）方向に搬送台１２を移動するこ
とにより被走査体Ａを副走査搬送して、前記光ビームに
より被走査体への全面をＴ１次元的に走査する。　また
、搬送装置１０をスリット走査による画像記録（読取）
装置に適用する場合には、長手方向が第１図紙面と垂直
方向のスリット光源を有する光学系を搬送台１２の上部
に配備し、矢印ａ（あるいはその逆）方向に搬送台１２
を移動することにより、光学系からの記録（読取）光に
よって被走査体Ａを全面的に走査する。

搬送装置１０において、駆動源１８による回転駆動力は
、カップリング２２を介して減速機２０に伝達されて所
定の回転速度に減速され、さらにカップリング２４を介
してねじ軸１４に伝達され、ねじ軸１４が所定の速度で
回転する。

本発明の搬送装置に適用される駆動源１８には特に限定
はなく、ブラシモータ、ブラシレスモーフ等各種の公知
のものがいずれも適用可能であり、特に各種のサーボモ
ータは特に好適に適用される。　また、減速機２０にも
特に限定はなく、公知の各種のものがいずれも適用可能
である。

このような駆動系に接続されるねじ軸１４は、支柱２６
および２８にその両端部を回転自在に軸支され、所定の
速度で回転される。　本発明の搬送装置１０に適用され
るねじ軸１４には特に限定はな（、ボールねじ、滑りね
じ等、公知のねじ伝動装置に適用されるすべてのねじ軸
がいずれも適用可能である。

ねじ軸１４にはナツト１６が螺合される。

図示例の搬送装置１０においては、搬送台］２の下面に
はハウジング３０が固定され、好ましい態様として、ス
プリング３２（付勢部材）によってナツト１６をハウジ
ング３０に圧着することによりハウジング３０とナツト
１６とを結合し、ナツト】６と搬送台１２とを一体的に
結合する。

前述のように、ねじ伝動装置を適用する搬送装置では、
搬送系の共振周波数が駆動源の回転周波数等、外部振動
源の振動周波数とが重なりやすく、搬送系が共振しやす
いので、搬送台の搬送にムラを生じてしまう。

これに対し、図示例の搬送装置１０においては、スプリ
ング３２等の付勢部材を用いてナツト１６と搬送台１２
とを一体的に結合する構成とすることにより、スプリン
グ３２のバネ定数等の特性を変え、あるいは調整するこ
とにより搬送系の共振周波数を変更することができる。

従って、外部振動源の周波数から遠ざけるように付勢部
材の特性を選定して搬送系の共振周波数を設定すること
により、搬送系（搬送台）の共振による搬送ムラを極め
て小さいものとすることができ、より正確な搬送台１２
の移動を可能とし、好ましい結果を得る。

このような構成については、本出願人による特開平２−
２２６１０２号明細書に詳述されている。

本発明に適用されるナツト１６としては前述のねじ軸１
４に応じてポールねじナツト、すべりねじナツト等、通
常のねじ伝動装置に適用されるものがいずれも適用可能
であり、特に限定はない。

なお、本発明の搬送装置１０においては、ナツト１６と
搬送台１２との結合方法は図示例のような付勢部材を用
いたものに限定はされず、搬送台１２あるいはハウジン
グ３０にナツト１６を固定したものであってもよい。

搬送台１２は、磁石等の固定部材、サクションによる方
法等によって、各種の記録材料、原稿等の被走査体Ａを
所定の位置に固定するものである。　図示例の搬送装置
１０は、ナツト１６の移動によりこの搬送台１２を矢印
ａ方向および逆方向に移動し、被走査体Ａを走査搬送す
る。

ここで、本発明の搬送装置１０においては、搬送台１２
の内部には、少なくとも走査方向に作用するダイナミッ
クダンパ５０が配備されている。　周知のように、ダイ
ナミックダンパとは主振動系（搬送台１２）に取り付け
られる副振動系であり、主振動系の振動を副振動系の振
動として吸収し、主振動系の振動を抑制するものである
。

本発明の搬送装置１０においては、搬送台１２内部に、
搬送台１２の移動方向（走査）ｊ向）に作用するダイナ
ミックダンパ５０を設Ｌ−ｊ、搬送系の共振周波数と駆
動源の回転周波数等とが干なることによる搬送台１２の
共振や、搬送台１２の搬送速度ムラ等に起因する搬送台
１２の振動を抑制し、より高精度の搬送台１２の移動な
可能としたものである。

第２図に、搬送台１２の概略断面図が示される。

図示例においては、搬送台１２は上方が開ｈｘする筺体
５２と、パツキン５４を介して固定さ第１る、筺体５２
の益体５Ｇとから構成さｉする。　また、内部に配備さ
れるダイナミックダンパ５０は、重り５８と、この重り
５８を走査方向（移動方向）の両側から挟んで支持する
ダンパ６０，６２、およびスプリング６４゜６６とから
構成さＡする。

つまり、本発明の搬送装置１０においては、搬送台１２
の重量や共振周波数、モータ１８の回転周波数や回転ム
ラ等に応じて、搬送台１２内に配備さ２］るダイナミッ
クダンパ５ｏの重り５８の重量、およびダンパ６０，６
２、スプリング６４．６６の特性を選択することにより
、搬送台１２の共振や搬送速度等に起因する搬送台１２
の振動を極めて小さくすることができ、高精度な被走査
体Ａの走査搬送を実現することができる。

本発明に適用されるダイナミックダンパ５゜は図示例の
形態に限定されるものではな（、ダンパ、スプリング共
に２個ではなく１個っづ、あるいは３個以上配備したも
のであってもよい。　なお両者は同数である必要はない
。　また、ダンパ６０，６２だＧづで、あるいはスプリ
ング６４．６６だけで重り５８を支持するものであって
もよい。

さらに、市り５８を走査方向の両側から支持せず、片側
のみから支持したものであってもよく、走査方向前方に
ダンパ、後方にスプリング舊、異なるもので重り５８を
挟んだ構成としてもよい。

重り５８として（、」特に限定なは（、金属製、各種樹
脂製等、重量や形状等に応じて各種のものか適用Ｉ＋Ｊ
能である。

適用されるダンパには特に限定はなく、エアダンパ、油
圧ダンパ等、公知のダンパかいずＡ］も適用可能である
。　また、スプリングも、コイルスプリング、板バネ等
、公知の各種のものかいずれも適用可能である。　また
、スプリングの替わりに、空気ハネ、ゴム等、別の（＝
１勢部材を適用してもよい。

第３図に、第１図に示される搬送台１２を模式的に示す
。

搬送台１２において、 搬送台１２に加えら第１る外力をＦ； ハウジング３０と搬送台１２とを結合するスプリング３
２のバネ定数をｋｌ； 搬送台１２の移動に伴う摩擦等のダンパー効果を０１゜ 　ｂ 搬送台１２の重量をｍｌ； ダイナミックダンパ５０に配される重り５８の市川をｍ
２； ダイナミックダンパ５０に配されるスプリング６４．６
６のバネ定数をに２； ダイナミックダンパ５０に配されるダンパ６０．６２に
よって得られる減衰定数をｃ２；とした際に、これらの
各特性と搬送台１２の振動どの関係は下記式によって示
される。

ＩΔ（ω）Ｉ ＩΔ（ω）１ １Δ（ω）１＝ ［（（ｋｌ−ｍ１ω２）　（Ｌ−ｍ２ω２）−ｍ２Ｌω
２−ｃｌｃ２（ｄ　”１２＋ω２（Ｃ＋　（ｋ２−ｍ、
ｌｌｄ　２）＋ｃ２（ｋｌ−ｍ２ω２−ｍ＋　（ＩＪ　
”Ｎ２］　””上記式より、搬送台１２にダイナミック
ダンパ５０を有する本発明の搬送装置１ｏによれば、前
述のように上記の各特性値を所定の条イ′１とすること
により、搬送台１２の振動を好適に抑制することができ
るが、代表的に下記の３種類の効果について説明する。

まず、ｋ２＝Ｏ，Ｃ２≠Ｏの条件（スプリング６４．６
６がないものに相当）を満たすことにより、１△（ω）
１≠０とすることができ、搬送系の共振周波数と駆動源
の回転周波数等とが共振点を持たないようにすることが
でき、搬送系（搬送台）の共振を極めて小さ（して、第
４図に示されるように、広い帯域で搬送台１２に伝わる
振動を減衰させることができる。

なお、第４図に示される例においては、ｍ＋”１８．５
５ｋｇ　、　ｍ　ａＪｋｇ　、　ｃ　＋＝Ｏ、ｃ　２＝
１００ｇｆ・ｓ／ｃｍ、　　ｋ　１＝２．１３ｋｇｆ／
ｍｍ、　ｋ　２　＝Ｏで、モータ１８の回転数は２２５
０ｒｐｍである。　また、図中矢印Ｒはモータ１８の回
転周波数、すなわち３７．５Ｈｚを示す。

一方、ｋ２＝ｍ２ω２、Ｃ２＝○の条件（ダンパ６０，
６２がないものに相当）を満たすことにより、１ｘ１（
ω）１＝Ｏとすることができ、第５図に示されるように
ｋ　２　＝　ｍ　２ω２の条件を満足する、特定の周波
数の振動を吸収し、搬送台１２の振動を極めて小さ（す
ることができる。　ただし、この場合においては、第５
図にも示されるように、搬送台１２の振幅が０になる周
波数の近傍に共振点を持ってしまう。

なお、第５図に示される例においては、ｍ＋＝１．８．
５５ｋｇ　、　ｍ　２”１．ｋｇ　、　ＣＩ”○、Ｃ２
＝０、ｋ＋＝２．１３ｋｇｆ／ｍｍ、　ｋ　２　＝５．
６６ｋｇｆ／ｍｍで、モータ１８０回転数は２２５０ｒ
ｐｍである。　また、図中矢印Ｒはモータ１８の回転周
波数、すなわち３７．５Ｈｚを示す。

さらに、本発明の走査搬送装置においては、ダンパとス
プリングの特性を調整することにより、第６図に示され
るように共振点を例えば高周波数側に移動し、モータの
回転周波数と搬送系の共振点とが重なるのを防止し、か
つ広い帯域で搬送台１２に伝わる振動を減衰させること
ができる。

第６図に示される例においては、ｍ　、；１ｇ、５５ｋ
ｇ、ｍ　２”１．ｋｇ　　、　　Ｃ１”０、　Ｃ２＝］
００ｇｆ　　Ｓ／Ｃｍ、　　ｋ　＋＝２．１３ｋｇｆ／
ｍｍ、　ｋ　２　＝８．００ｋｇｆ／ｍｍで、モータ１
８の回転数は２２５０ｒｐｍである。　　また、図中矢
印Ｒはモータ１８の回転周波数、すなわち３７．５Ｈｚ
を示す。

なお、本発明においては、スプリング、ダンパの特性の
みならず、重りの重量を調整して、搬送台の振動を防止
してもよいのはもちろんである。

第１図に示される本発明の搬送装置１０においては、図
示される部材以外にも、例えば搬送台１２を補助的に支
持するレールや、ねじ軸１４の変速装置等、必要に応じ
て各種の部材を有していてもよい。

上記構成を有する本発明の搬送装置は、各種の光学系を
組み合わせることにより、前述のようなラスター走査を
適用する画像記録装置を初めとして、ラスター走査を適
用する画像読取装置、スリット走査を適用する画像記録
装置、読取装置等、各種の装置における被走査体の搬送
装置として好適に適用可能である。

以上、本発明の走査搬送装置について詳細に説明したが
、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発
明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の変更および
改良を行ってもよいのはもちろんである。

〈発明の効果〉 以上、詳細に説明したとおり、本発明の走査搬送装置に
よれば、搬送台の内部に進行方向（走査方向）に作用す
るグイナミックダンパを設け、このグイナミックダンバ
によって、搬送台を含む搬送系の共振周波数とモータの
回転周波数等の外部振動の周波数とが一致することによ
る搬送台の共振や、搬送速度ムラ等に起因する搬送台の
進行方向への振動を吸収し、精度の高い走査搬送を行う
ことを可能としたものである。

従って、画像記録装置や画像読取装置に本発明の走査搬
送装置を適用することにより、画像記録装置においては
出力画像を、画像読取装置においては再生画像を濃度ム
ラ、色ムラ等のない良好なものとすることができ、特に
、ラスター走査を行う画像記録装置に適用した際であっ
ても、画像に縞状のムラ等がない良好な画像を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明にかかる走査搬送装置の一例を示す概
略図である。 第２図は、第１図に示される走査搬送装置の搬送台の概
略断面図である。 第３図は、第１図に示される走査搬送装置を模式的に示
す図である。 第４図、第５図および第６図は、第１図に示さ１１る走
査搬送装置における搬送台の振動を示すグラフである。 符号の説明 １０・・・走査搬送装置、 １２・・・搬送台、 １４・・・ねじ軸、 ＩＧ・・・ナツト、 １８・・・駆動源、 ２０・・・減速機、 ２２．２４・・・カップリング、 ２６．２８・・・支柱、 ３０・・・ハウジング、 ３２．６４．６６・・・スプリング、 ５０・・・グイナミックダンバ、 ５２・・・筐体、 ５４・・・バラギン、 ５６・・・蓋体、 ５８・・・重り、 ６０．６２・・・ダンパ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ねじ伝動装置を適用して搬送台を走査方向に移動
   する走査搬送装置であって、 前記搬送台内部に、少なくとも前記走査方向に作用する
   ダイナミックダンパを有することを特徴とする走査搬送
   装置。
2. （２）前記ダイナミックダンパが、重りと、前記重りに
   係合するダンパおよびスプリングの少なくとも一つとか
   ら構成される請求項１に記載の走査搬送装置。