JPH11275312A - 光学走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 キャリッジを駆動するステッピングモータは
一般的に低速回転時においてはモータの原理上、１ステ
ップ毎の回転子の振動の影響によりモータ自身の振動が
大きいため、モータの振動がワイヤに伝達され、ワイヤ
からキャリッジに伝わる振動が読み取りの解像度以上に
なってしまうと原稿を正確に読み取ることができない。 【解決手段】 原稿面を光学的に走査する第１及び第２
のキャリッジ３，４と、これらキャリッジ３，４を駆動
するための駆動モータ２４と、駆動モータ２４と第１及
び第２のキャリッジ３，４との間に張設され駆動モータ
２４の駆動力を第１及び第２のキャリッジ３，４に伝達
するワイヤ２９，３０を備えている。変倍率に応じてワ
イヤ２９のテンションを可変する張力可変手段を、スプ
リング取付部材３５と、ワイヤ２９のテンションを検知
するための歪みゲージ３７と、スプリング取付部材３５
を左右方向に移動させワイヤ２９のテンションを可変す
るための取付部材駆動モータ３８とから構成している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原稿面を光学的に
走査する第１及び第２のキャリッジと、これらのキャリ
ッジを駆動するための駆動手段と、該駆動手段と第１及
び第２のキャリッジとの間に張設され、駆動手段の駆動
力を第１及び第２のキャリッジに伝達するワイヤを備え
た光学走査装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光学走査装置の基本となる構成を図５と
ともに説明すると、原稿１を載置する原稿載置ガラス２
の下部に水平移動可能に第１及び第２キャリッジ３，４
が配置されている。上記第１キャリッジ３には、光源ラ
ンプ５及び第１ミラー６を含む部材が配設されている。
上記第２キャリッジ４には、上記第１キャリッジ３の第
１ミラー６の出射光路上となる位置に第２ミラー７と、
該第２ミラー７の出射光を入射光に対して逆方向へ反射
させる第３ミラー８とが配設されている。上記第３キャ
リッジ４の第３ミラー８の出射光光路上にはレンズ９及
びＣＣＤ１０が順次配設されている。

【０００３】このような構成の光学走査装置において、
原稿の読み取りに際しては、原稿載置ガラス２上に載置
された原稿１に対し、光源ランプ５で照明され、この照
明による原稿１からの反射光は第１ミラー６により水平
方向へ反射され、第２ミラー７へ入射する。さらに、第
２ミラー７によって下方向へ反射されて第３ミラー８に
よって反射された反射光はレンズ９に入射され、このレ
ンズ９により縮小投影された画像情報をＣＣＤ１０によ
りデンジタル情報として出力する。

【０００４】上記の読み取りの過程で、光源ランプ５と
第１ミラー６とからなる第１キャリッジ３は一定の読取
速度Ｖで移動し、この移動に同期して第２ミラー７と第
３ミラー８とからなる第２キャリッジ４がＶ／２の速度
で移動する。

【０００５】これにより、レンズ９の原稿側光路長が一
定に維持され、原稿画像を一方の端から他方の端まで連
続的に読み取られ、光学走査がなされる。そして、使用
者からの変倍指定の情報に基づいて、この読取速度Ｖを
可変することにより、原稿画像のキャリッジ移動方向の
倍率を変えている。ＣＣＤ面方向の倍率はＣＣＤ１０か
ら出力されるデジタル情報をＣＰＵでの画像処理によっ
て行われる。

【０００６】そして、光学走査装置のキャリッジを移動
させる機構の具体例については、例えば、実開平２−１
３２５７号公報及び実開昭６０−１９３５４４号公報に
開示されたものがあった。

【０００７】これらの機構においてキャリッジの駆動
は、移動方向に直交する方向の両端に係着されたワイヤ
を周回配置し、そのワイヤの一部をモータの回動軸に巻
き付け、モータを正逆転させることにより、キャリッジ
を往復運動させることができる。

【０００８】また、特開平６−１８６６４４号公報に
は、キャリッジの前後に係着されるワイヤのループ長が
異なる構成において、スキャナ駆動の際にキャリッジの
前後でのワイヤの振動を同程度のものにすることによ
り、キャリッジの前後の位置ずれをなくすことができる
光学走査装置が開示されていた。

【０００９】このような機構を備えた光学走査装置にお
いて、原稿に対する読取画像の倍率を可変とする機能を
付加させるためには、キャリッジの移動方向の変倍手段
としては、図７に示すように、キャリッジの移動速度を
変化させることにより倍率を変えることができるため、
キャリッジの移動速度を変倍率に応じて変化させること
により行っていた。

【００１０】このため変倍機能を有する光学走査装置で
は、ワイヤを巻き取りキャリッジの移動を可能とするた
めのモータの周波数を変倍機能に応じた範囲で可変可能
としてモータを回転駆動させる必要がある。このため、
周波数の制御を容易に行うことができるステッピングモ
ータが駆動モータとして使用される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ステッ
ピングモータは一般的に低速回転時においてはモータの
原理上、１ステップ毎の回転子の振動の影響によりモー
タ自身の振動が大きいため、モータの振動がワイヤに伝
達されて、さらに、キャリッジに振動が伝わる。この振
動は図８に示すようにキャリッジの移動速度が遅いほど
大きくなり、その伝わる振動が読み取りの解像度以上に
なってしまうと原稿を正確に読み取ることができないと
いう問題が発生する。

【００１２】また、図９に示すようにワイヤの張力（テ
ンション）が大きいほど振動は小さくなるので、キャリ
ッジの振動を低減するために、ワイヤのテンションを振
動伝達の大きいキャリッジの移動速度が最も遅いときに
合わせて設定し一定に保持すると、不必要な負荷の上昇
及び耐久性の低下という問題を有していた。

【００１３】本発明は、ワイヤの張力を画像情報の変倍
率に応じて可変することにより、駆動手段の周波数特性
による振動に起因するキャリッジの振動、位置ずれを防
ぐとともに負荷の低減を図ることを目的とするものであ
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに請求項１記載の発明は、原稿面を光学的に走査する
第１及び第２のキャリッジと、これらのキャリッジを駆
動するための駆動手段と、該駆動手段と第１及び第２の
キャリッジとの間に張設され、駆動手段の駆動力を第１
及び第２のキャリッジに伝達するワイヤを備え、上記ワ
イヤの張力を画像情報の変倍率に応じて可変する張力可
変手段を設けている。

【００１５】請求項２記載の発明は、上記張力可変手段
の上記ワイヤの一端を取り付ける取付体に歪みゲージを
設けている。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の光学走査装置の実施形態
を説明する。この光学走査装置の基本構造は図５と同一
であるので詳細な説明は省略する。

【００１７】本発明の光学走査装置は、図１乃至図３に
示すように、第１キャリッジ３の走査幅方向の両側には
第１レール１１，１２が平行に配置され、第１キャリッ
ジ３の走査幅方向の一端側には摺動コロ１３が１個配置
され、他端側には摺動コロ１４が２個配置され、この３
個の摺動コロ１３，１４により第１レール１１，１２上
を摺動する。

【００１８】第２キャリッジ４の走査幅方向の両側には
第２レール１５，１６が平行に配置され、第２キャリッ
ジ４の走査幅方向の一端側には摺動コロ１７が１個配置
され、他端側には摺動コロ１８が２個配置され、この摺
動コロ１７，１８により第２レール１５，１６上を摺動
する。そして、第２キャリッジ４の走査幅方向にはプー
リ１９，２０が取り付けられている。

【００１９】第１及び第２キャリッジ３，４の移動方向
の一方にはシャフト２１が配設され、シャフト２１の上
記プーリ１９，２０の移動方向延長線上の位置に巻き取
りプーリ２２，２３が配設され、一方の巻き取りプーリ
２３の外側のシャフト２１の端部に駆動モータ２４（ス
テッピングモータ）が取り付けられており、この駆動モ
ータ２４の正逆転の駆動力がシャフト２１を介して巻き
取りプーリ２２，２３に伝えられ、この巻き取りプーリ
２２，２３が正逆転する。第１及び第２キャリッジ３，
４の移動方向の他方には固定プーリ２５，２６が移動方
向延長線上に配設されている。

【００２０】第１キャリッジ３と第２キャリッジ４の間
に設けられたワイヤ取付部材２７，２８にワイヤ２９，
３０の一端が取り付けられている。このワイヤ２９，３
０は図示の左方向に延出され、プーリ１９，２０に掛け
渡されたあと、図示の右方向へ延出させて第１キャリッ
ジ３の両端近傍に設けられたクランパ３１，３２に固定
し、巻き取りプーリ２２，２３に第１キャリッジ３の移
動量に少しの余裕をプラスした長さのワイヤ２９，３０
を複数回巻き付け、このワイヤ２９，３０を第１キャリ
ッジ３の移動量以外の箇所で巻き取りプーリ２２，２３
に固定している。

【００２１】このワイヤ２９，３０は巻き取りプーリ２
２，２３に巻回した後、巻き取りプーリ２２，２３の下
方から図示の左方向に延出させて固定プーリ２５，２６
に掛け渡され、図示の右方向に延出させてプーリ１９，
２０に掛け渡した後、ワイヤ２９，３０の他端をワイヤ
２９，３０に張力（テンション）を与えるためのスプリ
ング３３，３４の一端に固定している。このスプリング
３３，３４の他端をスプリング取付部材３５，３６に取
り付けられ、ワイヤ２９，３０へのテンションを維持す
る。

【００２２】上記の構成において、駆動モータ２４を正
逆転させることにより、第１キャリッジ３はワイヤ２
９，３０の駆動速度で移動し、第２キャリッジ４は動滑
車の原理によりワイヤ２９，３０の駆動速度の１／２の
速度で第１キャリッジ３と同方向へ移動する。

【００２３】次に、ワイヤ２９，３０のテンションを画
像情報の変倍率に応じて可変する張力可変手段について
説明する。

【００２４】このワイヤ２９側の張力可変手段は、スプ
リング取付部材３５と、ワイヤ２９のテンションを検知
するための歪みゲージ３７と、スプリング取付部材３５
を図示の左右方向に移動させワイヤ２９のテンションを
可変するための取付部材駆動モータ３８とから構成され
ている。

【００２５】このスプリング取付部材３５に一端側にス
プリング３３の他端を取り付けるための取付孔３５ａを
設け、スプリング取付部材３５の平板状の上面に歪みゲ
ージ３７を貼着し、スプリング取付部材３５の他端に水
平方向にネジが切られたシャフト部３９を設けている。

【００２６】このシャフト部３９は軸受け４０，４１に
より保持され、この軸受け４０，４１間にシャフト部３
９のネジに噛合するネジが内周面に切られたシャフトギ
ヤ４２を嵌挿している。上記取付部材駆動モータ３８の
モータ軸３８ａにシャフトギヤ４２に噛合するモータギ
ヤ４３を取り付けている。

【００２７】上記スプリング取付部材３５の歪みゲージ
３７近傍の側方に当該スプリング取付部材３５の上下へ
の移動を規制し図示の左右方向への移動をガイドする取
付部材ガイド４４を配設している。

【００２８】また、上記ワイヤ３０側の張力可変手段は
上記ワイヤ２９側の張力可変手段と同様に、スプリング
取付部材３６と、ワイヤ３０のテンションを検知するた
めの歪みゲージ４５と、スプリング取付部材３６を図示
の左右方向に移動させワイヤ３０のテンションを可変す
るための取付部材駆動モータ４６とから構成されてい
る。

【００２９】このスプリング取付部材３６に一端側にス
プリング３４の他端を取り付けるための取付孔３６ａを
設け、スプリング取付部材３６の平板状の上面に歪みゲ
ージ４５を貼着し、スプリング取付部材３６の他端に水
平方向にネジが切られたシャフト部４７を設けている。

【００３０】このシャフト部４７は軸受け４８，４９に
より保持され、この軸受け４８，４９間にシャフト部４
７のネジに噛合するネジが内周面に切られたシャフトギ
ヤ５０を嵌挿している。上記取付部材駆動モータ４６の
モータ軸４６ａにシャフトギヤ５０に噛合するモータギ
ヤ５１を取り付けている。

【００３１】上記スプリング取付部材３６の歪みゲージ
４５近傍の側方に当該スプリング取付部材３６の上下へ
の移動を規制し図示の左右方向への移動をガイドする取
付部材ガイド５２を配設している。

【００３２】上記構成におけるワイヤテンションの可変
動作をワイヤ２９側を例にとり図２，図３，図４ととも
に説明する。

【００３３】まず、使用者（ユーザー）が画像の変倍率
の指定を行うと（Ｓ１）、目標テンションＸが設定され
（Ｓ２）、現状のワイヤ２９のテンションＹを歪みゲー
ジ３７の出力により検知して確認し（Ｓ３）、目標テン
ションＸと現状テンションＹの比較を行う（Ｓ４）。

【００３４】そして、目標テンションＸの方が現状テン
ションＹよりも大きい場合、取付部材駆動モータ３８を
正転させる（Ｓ５）。この取付部材駆動モータ３８の正
転がモータギヤ４４を介してシャフトギヤ４２に伝わ
り、シャフトギヤ４２が回転することによりシャフト部
３９が図示の左方向（スプリング３３を伸長させる方
向）に水平移動し、図２に示すようにスプリング３３が
伸長されワイヤ２９に加わるテンションを増加させる。
この動作を目標テンションＸと現状テンションＹが同一
値になるまで行い（Ｓ６）、同一値になるとワイヤテン
ションの可変動作を終了し、原稿の露光を行う。

【００３５】また、目標テンションＸの方が現状テンシ
ョンＹよりも小さい場合、取付部材駆動モータ３８を逆
転させる（Ｓ７）。この取付部材駆動モータ３８の逆転
がモータギヤ４４を介してシャフトギヤ４２に伝わり、
シャフトギヤ４２が回転することによりシャフト部３９
が図示の右方向（スプリング３３を縮小させる方向）に
水平移動し、図３に示すようにスプリング３３が縮小し
ワイヤ２９に加わるテンションを低下させる。この動作
を目標テンションＸと現状テンションＹが同一値になる
まで行い、同一値になるとワイヤテンションの可変動作
を終了し、原稿の露光を行う。

【００３６】上記ワイヤテンションと変倍率（第１キャ
リッジの移動速度）との関係は図６に示すような関係と
なるため、変倍率に応じてワイヤテンションを図６に示
す値になるように制御すれば、取付部材駆動モータから
の振動の伝達を防止することができる。

【００３７】

【発明の効果】請求項１記載の発明は、張力可変手段に
よりワイヤの張力を画像情報の変倍率に応じて可変して
いるので、駆動手段の出力、すなわち、キャリッジの移
動速度に応じて適切な張力がワイヤに与えられるため、
駆動手段の振動によりキャリッジが振動するのを防止す
ることができ、しかも、負荷の低減を図ることができる
ので、耐久性を向上させることができる。

【００３８】請求項２記載の発明は、張力可変手段のワ
イヤの一端を取り付ける取付体に設けた歪みゲージによ
り、ワイヤの張力を簡単な構成で容易に検知することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光学走査装置の実施形態を示す斜視図
である。

【図２】本発明の光学走査装置の実施形態においてワイ
ヤに高いテンションを与えた状態を示す要部拡大斜視図
である。

【図３】本発明の光学走査装置の実施形態においてワイ
ヤに低いテンションを与えた状態を示す要部拡大斜視図
である。

【図４】本発明の光学走査装置の実施形態におけるワイ
ヤテンションの可変動作を示すフローチャートである。

【図５】基本となる光学走査装置を示す断面図である。

【図６】ワイヤテンションと変倍率（第１キャリッジの
移動速度）との関係を示す説明図である。

【図７】変倍率と第１キャリッジの移動速度との関係を
示す説明図である。

【図８】第１キャリッジの移動速度と第１キャリッジの
振動との関係を示す説明図である。

【図９】ワイヤテンションと振動との関係を示す説明図
である。

【符号の説明】

３ 第１キャリッジ ４ 第２キャリッジ ２４ 駆動モータ ２９，３０ ワイヤ ３３，３４ スプリング ３５，３６ スプリング取付部材 ３７，４５ 歪みゲージ ３８，４６ 取付部材駆動モータ ３９，４７ シャフト部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿面を光学的に走査する第１及び第２
   のキャリッジと、 これらのキャリッジを駆動するための駆動手段と、 該駆動手段と第１及び第２のキャリッジとの間に張設さ
   れ、駆動手段の駆動力を第１及び第２のキャリッジに伝
   達するワイヤを備えた光学走査装置において、 上記ワイヤの張力を画像情報の変倍率に応じて可変する
   張力可変手段を設けたことを特徴とする光学走査装置。
2. 【請求項２】 上記張力可変手段の上記ワイヤの一端を
   取り付ける取付体に歪みゲージを設けたことを特徴とす
   る請求項１記載の光学走査装置。