JPH10184796A

JPH10184796A - 画像読み取り装置及びモータ

Info

Publication number: JPH10184796A
Application number: JP34752396A
Authority: JP
Inventors: Masuhisa Ogiwara; 荻原益寿
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1996-12-26
Filing date: 1996-12-26
Publication date: 1998-07-14

Abstract

(57)【要約】【課題】モータの振動による画質の劣化の防止と、負
荷トルクの増加を押さえる。【解決手段】モータの筺体に取り付けられた弾性部材
と、前記弾性部材を介して前記筺体に取り付けられる前
記モータの軸心を通る鉛直線を中心として左右対称な防
振部材とを備え、負荷トルクの増加を押さえ、モータの
振動特性を改善し、高速性を維持し、広範囲にわたって
画質の劣化のない画像読み取りを可能にしたことを特徴
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原稿を露光・走査
し、原稿からの反射光を画像読み取りセンサに受けて画
像読み取りを行う画像読み取り装置およびその駆動用モ
ータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】まず、従来の画像読み取り装置の概略を
図４、図５により説明する。図４において、原稿２が載
せられる原稿台ガラス１の下には、光源及び第１ミラー
よりなるフルレート・キャリッジ５、第２、第３ミラー
よりなるハーフレート・キャリッジ６、結像レンズ７、
読み取りセンサー８が設けられている。このような構成
において、原稿台ガラス１に載せられた原稿２が光源で
照射され、その反射光は第１ミラー、第２ミラー、第３
ミラーを介して結像レンズ７に導かれ、結像レンズによ
り結像された画像は読み取りセンサ８で電気信号に変換
されて処理回路に転送される。

【０００３】図５は画像読み取り装置の制御ブロック図
を示している。画像読み取り部では、ＩＩＴ（イメージ
・インプット・ターミナル）の制御用ＣＰＵ１０から、
駆動用モータ１２のドライバー１１に対してドライブ条
件（電圧、電流）の設定信号を送り、モータ１２の速度
制御を行っている。また、制御用ＣＰＵ１０は、キャリ
ッジの絶対位置を検知するための位置センサー１４の監
視、及び照明系１３、クーリングファン１５の制御を行
っている。そして、画像出力部のメインＣＰＵ１９から
送られてくる１ライン毎の画像読み取りタイミング信号
（ＬＳ）に応じて、フルレート・キャリッジ５及びハー
フレート・キャリッジ６がそれぞれ２：１の速度で原稿
２に沿って図４の左方向に移動しながら逐次画像の読み
取りを行う。こうしてカラー画像読み取りセンサー１７
で読み取られたカラー画像のビデオ信号は、Ａ／Ｄ変換
器１６でデジタル信号に変換されて画像処理部のＩＰＳ
（イメージ・プロセッシング・システム）１８に取り込
まれＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ信号として画像出力部のメインＣＰ
Ｕ１９に送られ、画像として出力される。

【０００４】なお、上記キャリッジの駆動手段として、
ステッピングモータ／サーボモータが使われており、読
み取り画像の縮小・拡大はキャリッジの走査スピードを
変えることで達成しているが、近年、制御性の容易さ及
びコストの優位性から低中速の画像読み取り装置では、
ステッピングモータを採用することが多い。特に、カラ
ー画像読み取り装置、詳しくはページメモリを持たない
で、複数回原稿を走査して順次色情報を読み取る装置で
は、位置制御が比較的容易なことからステッピングモー
タが一般的に使用されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ステッ
ピングモータを用いた従来の画像読み取り装置において
は、図８に示すように、モータのロータ慣性とばね係数
（モータアセンブリ全体の弾性係数）で決まる固有振動
数を低速回転領域で有しており、ダンピング係数も小さ
いために、固有振動数を刺激するような駆動パルスレー
トに対しては、極めて振動的な動きとなって脱調に至る
場合がある。さらに、中速回転領域から高速回転領域に
も不安定現象を示す共振領域がある。これらの共振域で
は、モータアセンブリの振動によりミラーを振動させた
り、キャリッジを等速度で走査できないことによる画像
のぶれ、読み取り画質の低下という問題があった。この
問題に対し、従来は機械的ダンパをモータ軸に装着し、
加振源での振動の低減を図っていた。

【０００６】機械的ダンパはロータ軸と慣性体の結合方
法の違いによって粘性結合慣性ダンパ、摩擦結合慣性ダ
ンパ、弾性結合慣性ダンパなどがある。機械的ダンパを
例にとると、その構造は図６及び図７に示すようなもの
である。図６は摩擦結合慣性ダンパを装着したステッピ
ングモータの例を示している。なお、図６（ａ）は側面
図（一部断面図）、図６（ｂ）は慣性体部分の背面図で
ある。図６（ａ）に示すように、モータ筐体２０は、弾
性部材２２を介してブラケット２１に固定され、モータ
シャフト２３の一端にはキャリッジ駆動用のプーリー２
４が取付けられている。シャフト２３の他端（上半分が
断面図）には、保持部材２５が固着され、摺動部材２６
を介してマグネット２７、慣性体２８が取付けられてい
る。なお、マグネット２７と慣性体２８とは一体であ
る。

【０００７】かかる構成により、モータ回転によりプー
リが回転してベルト駆動により図示しないキャリッジが
駆動される。同時にモータシャフト２３に固定された保
持部材２５が回転し、摺動部材２６との摩擦によりマグ
ネット２７、慣性体２８が回転する。このとき、モータ
シャフトの回転に加速、減速があると、慣性体２８はそ
の慣性により速度を一定に保とうとし、マグネット２７
と保持部材２５の間にはすべりが生じてダンパーとして
作用する。したがって、モータシャフト２３に図６
（ｂ）の矢印で示すような方向の振動があった場合、慣
性体２８はこれを低減するように作用する。

【０００８】図７は弾性結合慣性ダンパを装着したステ
ッピングモータの例を示しており、図７（ａ）は側面図
（一部断面図）、図７（ｂ）は慣性体部分の背面図であ
る。なお、図７において、図６と同じ参照数字は同一内
容を示している。この例では、モータシャフト２３にリ
ング３０を介して弾性部材３１、慣性体２８を取付けて
ある。モータシャフトと慣性体２８の間に弾性部材３１
が介在しているため、モータャフトの回転に加速、減速
があると、慣性体２８はその慣性により速度を一定に保
とうとし、弾性部材３１が変形してダンパーとして作用
する。したがって、モータシャフト２３に図７（ｂ）の
矢印で示すような方向の振動があった場合、慣性体２８
はこれを低減するように作用する。

【０００９】このような機械的ダンパを用いることによ
り、図９に示すように、図８に比して振動レベルが全体
に小さくなり、共振周波数が低周波数側へシフトし、慣
性体のイナーシャと負荷のイナーシャ比を適当に選べば
振動に対して相当な効果を発揮する。しかし従来の機械
的ダンパでは、慣性負荷が増加することから、モータの
所要トルクの算出時には負荷の増加分を必ず考慮する必
要があり、また、モータ負荷システムの長さ（モータ軸
方向のアセンブリ全体の長さ）が増加するという問題も
ある。さらに、上記の機械的ダンパでは、ダンピング要
素を付加することになるため、モータの高速応答性の追
求と相反する関係にあり、負荷に対して過大なトルクを
有するモータで対応しようとすると、ロータの立ち上が
りが急峻となり、大きなオーバーシュートを生じて振動
制定時間も長引くという問題にもつながる。

【００１０】また、図６、図７に示すように、加振源で
あるステッピングモータから伝わる伝達力を低減するた
めに、通常、モータとそれを固定しているブラケット２
１の間には弾性体２２を入れて振動の絶縁を図ってい
る。この弾性体２２は、振動の波動の伝播速度を小さく
するために、一般的には硬度を低くし、伝達する振動及
び騒音を低減させる効果を上げている。ただし、硬度を
小さくしたり、弾性体の厚さを厚くした場合には、中高
速域とゴムダンパ硬度の関係を示す図１０から分かるよ
うに、振動量が大きくなって中高速域の共振が大きくな
り、特定の周波数領域（特定の読み取り倍率）で振動振
幅が増幅され、この励磁周波数域では読み取り画質が劣
化するという問題が生じる。なお、上記ステッピングモ
ータの低速域共振、中高速域共振、振動の絶縁材による
振動はモータの回転方向に生じる振動が主成分となって
いる。

【００１１】本発明はかかる事情に鑑み、画像読み取り
装置の高速化、高精細化、読み取り範囲の広範囲化にと
もない、特に問題となってくるモータの振動による画質
の劣化を防止するとともに、負荷トルクの増加を押さえ
ることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに本発明は、モータの筺体に取り付けられた弾性部材
と、前記弾性部材を介して前記筺体に取り付けられる前
記モータの軸心を通る鉛直線を中心として左右対称な防
振部材とを備えたことを特徴とする。かかる構成によ
り、負荷トルクの増加を押さえ、モータの振動特性を改
善できることから、画像読み取り装置に適用した場合、
高速性が維持され、広範囲にわたって画質の劣化のない
画像読み取りができるようになる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を説明する。図１は本発明の実施の形態の第１
の例を示す概略図であり、図６、図７と同一番号は同一
内容を示している。モータ筐体２０は、弾性部材２２を
介してブラケット２１に固定され、モータとブラケット
との間の振動の絶縁を図っている。モータシャフト２３
にはキャリッジ駆動用のプーリー２４が取付けられてい
る。この例においては、モータシャフト２３の回転方向
の振動を防振する手段として、モータ筺体２０に２個の
弾性部材４０を介してウエイトからなる防振部材４１を
モータ軸心を通る鉛直線に対して左右対称となるように
装着する。なお、モータの軸方向において、筐体のどの
位置に装着しても防振効果に顕著な差は生じない。ステ
ッピングモータでは、図８、図９、及び図１０に関連し
て説明したように、低速域共振、中高速域共振、振動絶
縁材による共振があり、主に回転方向の振動成分となっ
てでてくるが、防振部材４１をモータ筐体に、モータ軸
心を通る鉛直線に対して左右対称となるように装着する
ことで、モータの振動方向とは逆方向に防振部材が振動
して振動を抑制し、共振状態を起こし難くする。装着す
る弾性部材４０及びウエイトからなる防振部材４１は振
動の主要周波数に対応した硬度、厚さ、重量を選択する
ことで効果的に防振できる。また、防振部材はモータ筐
体に装着し、従来のようにモータシャフトに装着しない
ため、モータの負荷を増加させることがないとともに、
モータ負荷システムの長さを増加させることもない。

【００１４】図２は本発明の実施の形態の第２の例を示
す概略図であり、図１と同一番号は同一内容を示してい
る。この例は、モータ筺体２０の側面に３個の弾性部材
５０を介して円板状の防振部材５１を装着している。こ
の場合、３個の弾性部材５０の装着位置をモータ軸心を
通る鉛直線に対して左右対称位置とすることにより、防
振部材５１のモータ筐体への作用をモータ軸心を通る鉛
直線に対して左右対称となるようにしている。なお、防
振部材５１は円板状である必要はなく、左右対称であれ
ばどのような形状であってもよく、また、弾性部材５０
の装着個数、位置もモータ軸心を通る鉛直線に対して左
右対称であれば任意に選択可能である。

【００１５】この例においても、防振部材はモータ筐体
に装着し、モータシャフトに装着しないため、モータの
負荷を増加させることがなく、また、モータ負荷システ
ムの長さを増加させることもない。

【００１６】図３は本発明の実施の形態の他の例の概略
図であり、図１、図２と同一番号は同一内容を示してい
る。この例は、モータ筺体に対して、モータ回転方向
に、モータ軸中心を通る鉛直線に対して左右対称に複数
個の弾性部材６０と防振部材６１を装着したものであ
り、図１、図２の場合と同様にモータの負荷を増加させ
ることなく、また、モータ負荷システムの長さを増加さ
せることもなく、振動の抑制を図ることができる。

【００１７】このように、図１〜図３のいずれの場合で
も、防振部材はモータの軸心を通る鉛直線に対して左右
対称とすることにより、制振効果を最も大きくすること
ができる。また、上記の例ではモータ筐体に防振部材を
装着する場合のみ説明したが、図６、図７に示すような
モータシャフトに装着する機械的ダンパと組み合わせる
ようにしてもよく、このような構成とすることにより、
一層振動の低減化を図ることが可能である。また、上記
例ではステッピングモータについて説明したが、本発明
はこれに限定されるものではなく、例えば、サーボモー
タ等に対しても同様に適用して防振効果を得ることが可
能である。

【００１８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、画像読み
取り装置の高速化、高精細化、読み取り範囲の広範囲化
に伴い特に問題となってくるモータの振動による画質の
劣化に対し、負荷慣性の増加がないモータシステムの長さの増加がない防振策を提供できる。また、本発明によればモータ軸に
対し回転方向の振動と同様に上下、左右の振動を制振す
る効果もある。また、モータ筐体への防振部材の装着
と、モータシャフトへ装着する機械的ダンパとを組み合
わせれば一層の効果が得られ、その場合は機械的ダンパ
の慣性を低減できるという効果がある。また、振動の絶
縁材として、硬度の低い弾性体をモータに装着した場合
でも、絶縁材の防振特性を維持し、さらに騒音の発生を
押さえた構成を取ることが可能となるほか、ステップモ
ータの場合、ステップ角精度に影響しない防振策を提供
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の第１の例を示す概略図
である。

【図２】本発明の実施の形態の第２の例を示す概略図
である。

【図３】本発明の実施の形態の第３の例を示す概略図
である。

【図４】画像読み取り装置の概略図である。

【図５】画像読み取り装置の制御ブロック図である。

【図６】摩擦結合慣性ダンパを装着したステッピング
モータの例を示す図である。

【図７】弾性結合慣性ダンパを装着したステッピング
モータの例を示す図である。

【図８】ステッピングモータの振動特性と倍率の関係
を示す図である。

【図９】ステッピングモータの振動特性と倍率の関係
を示す図である。

【図１０】中高速域共振特性とゴムダンパ硬度の関係
を示す図である。

【符号の説明】

２０…モータ筐体、２１…ブラケット、２２…弾性部
材、２３…モータシャフト、２４…プーリー、４０，５
０，６０…弾性部材、４１，５１，６１…防振部材。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原稿を読み取るキャリッジを走査駆動す
るモータと、前記モータの筺体に取り付けられた弾性部
材と、前記弾性部材を介して前記モータの筺体に取り付
けられ、前記モータの軸心を通る鉛直線に対して左右対
称な防振部材とを備えることを特徴とする画像読み取り
装置。
【請求項２】モータの筺体に取り付けられた弾性部材
と、前記弾性部材を介して前記モータの筺体に取り付け
られ、前記モータの軸心を通る鉛直線に対して左右対称
な防振部材とを備えたことを特徴とするモータ。