JPH0434344B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は所謂デジタル複写機、フアクシミリ等
に於ける原稿読取装置に関する。

如上の読取装置として、多数の点状受光素を主
走査方向に配列したCCD等の固体撮像素子に、
被読取原稿の像をレンズで結像し、原稿を副走査
方向に搬送するか、又は上記撮像素子及びレンズ
を一体的に副走査方向に移動させることにより、
原稿全面を読取る装置が公知であるが、主走査方
向についての原稿幅を一度に撮像素子に結像する
為には長い焦点距離のレンズを必要とするので装
置が大型化するし、また撮像素子としても受光素
数の多いものが要求されるが、この数を増大する
のは困難であり、従つて再生画像の解像力の向上
が困難であるという欠点を持つている。また、小
型の撮像素子と短い焦点距離のレンズで可動読取
ヘツドを構成し、このヘツドを主走査方向に往復
移動させるとともに、原稿を複走査方向にローラ
対等搬送して原稿全面を読取る装置もあるが、こ
れは本等の厚手の原稿を読取ることはできず、ま
た極く薄い原稿も搬送手段中にジヤムし易く、ま
た原稿に皺が生じ易いという欠点を持つている。

本発明は上述した各種不都合を解決する原稿読
取装置を提供することを主な目的とするものであ
る。

上記目的を達成するため本願発明は、 原稿を読み取る読取キヤリツジと、この読取キ
ヤリツジの第１方向への移動を案内する第１案内
部材と、上記読取キヤリツジとこの第１案内部材
を搭載した可動台と、この可動台の第１方向と直
交する第２方向への移動を案内する第２案内部材
とを有し、上記読取キヤリツジを第１方向へ移動
する動作と上記可動台を第２方向へ移動する動作
とを繰り返し行うことにより原稿を読み取る原稿
読取装置において、上記読取キヤリツジ及び上記
可動台を移動するための１つの駆動モータと、こ
の駆動モータ及び上記読取キヤリツジに係合し上
記第１案内部材に沿つて掛け渡されると共に上記
第２案内部材に沿つて掛け渡され閉ループを形成
する駆動力伝達部材と、上記読取キヤリツジの第
１方向への移動を禁止する第１禁止手段と、上記
可動台の第２方向への移動を禁止する第２禁止手
段と、を有し、この第２禁止手段を作動し上記駆
動モータにより上記駆動力伝達部材を移動するこ
とにより上記読取キヤリツジを第１方向へ移動
し、上記第１禁止手段を作動し上記駆動モータに
より上記駆動力伝達部材を移動することにより上
記可動台を第２方向へ移動することを特徴とする
ものである。

以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。第１図は本発明の一実施例の要部説明図にし
て主走査方向（Ｘ方向）、即ち副走査方向（Ｙ方
向）と垂直な方向に見た図、第２図は同実施例の
要部説明図にして副走査方向、即ち主走査方向と
垂直な方向に見た図、第３図は同実施例の要部斜
視図である。

図に於いてＯは原稿読取装置本体の箱体２に固
定された原稿台ガラス１に静止載置された被読取
原稿である。３は可動キヤリツジである。キヤリ
ツジ３には小ランプ４、ミラー５、短い焦点距離
のレンズ６、CCD７が固定されている。ランプ
４で照明された原稿Ｏからの光はミラー５で原稿
台の原稿載置面と平行な方向に反射されレンズ６
に指向する。レンズ６はCCD７の、多数の点状
受光素が一列に並んだ受光面に原稿の光学像を結
像する。CCD７はこの像を上記受光素の配列方
向に自己走査し、像に対応した電気信号を形成す
る。この信号を用いて所望の画像がプリントアウ
トされる。

上記可動キヤリツジ３は可動台８にＸ方向（第
２図の左右方向であり、これは原稿台１の原稿載
置面と平行な方向である）に移動可能に搭載され
ている。即ち、９はキヤリツジ３に固定された摺
動軸受であり、この軸受９は可動台８に固定され
た直線状ガイドレール１０に摺動可能に嵌合せし
められている。レール１０は前記Ｘ方向に方向付
けられて設けられている。従つて台８を停止させ
ておけばキヤリツジ３はレール１０の案内下にＸ
方向に可動である。

キヤリツジ３はＹ方向（第１図の左右方向、つ
まり前記Ｘ方向と垂直な方向であり、この方向も
原稿台１の原稿載置面と平行な方向である）にも
可動である。詳細すると、可動台８には摺動軸受
１１が固定されており、この軸受１１は装置本体
の前記箱体２に固定された直線状ガイドレール１
２に摺動可能に嵌合せしめられている。レール１
２は前記Ｙ方向に方向付けられている。従つてキ
ヤリツジ３を台８に対して停止させておき、台８
をレール１２の案内下にＹ方向に移動させれば、
キヤリツジ３はＹ方向に移動する。

さて、前記CCD７の多数の受光素の配列方向
はＹ方向に対応せしめられている。つまり、
CCD７の各受光素をレンズ６、ミラー５によつ
て原稿台１の原稿載置面に投影した場合、各受光
素の投影像はＹ方向に一列に並ぶ。第１図のΔl
が上記多数の受光素投影像の配列長さであり、換
言すれば一度には原稿ＯのΔlの長さのごく細い
幅の部分の像がCCD７の受光素列に結像され、
電気信号に変換されるのである。而してキヤリツ
ジ３はまずレール１０の案内下に前記のようにＸ
方向にステツプ移動される。つまりＸ方向に所定
の微小距離移動しては所定の短時間停止する動作
を繰り返しながら移動する。そして上記停止時に
CCDが自己走査して、原稿の上記Δlの長さのご
く細い幅の部分を読み取る。この読み取りが終了
するとキヤリツジ３はＸ方向に上記所定の微小距
離移動するのであるが、この微小距離は再生され
る画像に要求される解像度に対応して設定される
ものである。以上のようにしてキヤリツジ３をＸ
方向に往動させ原稿ＯのΔlの幅の領域のＸ方向
について一端から他端までの読み取りが完了する
と、キヤリツジ３をＸ方向に復動させ、次にＹ方
向にΔlの距離移動させるか、又はまずＹ方向に
Δlの距離移動させてからＸ方向に復動させた後、
再び前記の如くＸ方向に往動させることにより前
記読取つた原稿領域に隣接するΔlの幅の領域を
Ｘ方向について一端から他端まで読み取る。この
動作を繰返して原稿ＯをＹ方向についても一端か
ら他端まで、Ｘ方向につていも一端から他端ま
で、要するに原稿の全面を読取つた後、キヤリツ
ジ３はＸ方向、及びＹ方向について復動し、最初
の起動位置に復帰する。キヤリツジ３のＹ方向へ
の移動時にはCCDは自己走査せず、原稿は読取
られない。

尚、原稿の前記Δlの長さのごく細い幅の部分
を読取ることによつて得られた信号をキヤリツジ
３のＸ方向についての往動に伴つて遂時プリンタ
に送信して同時的に画像を再生してもよいし、或
いは上記信号をキヤリツジ３のＸ方向についての
往動に伴つて遂時メモリ回路に伝送して原稿のＸ
方向についての一端から他端までのΔlの幅の領
域に関する情報を一旦メモリ回路にメモリし、キ
ヤリツジ３がＸ方向について復動し、上記領域に
隣接する原稿領域を読み取つている間にプリンタ
に送信して上記領域の像を再生してもよく、或い
は前記信号をキヤリツジ３の２次元移動に伴つて
遂時メモリ回路に伝送して原稿全面の情報を一旦
メモリ回路にメモリし、原稿全面の読取り終了後
プリンタに伝送して所望の画像をプリントアウト
するようにしてもよい。尚、以上の例ではキヤリ
ツジ３のＸ方向についての復動速度、及びＹ方向
についての移動速度は、Ｘ方向についての往動速
度よりも高速であり、これによつて原稿全面の読
取りに要する時間を短縮している。或いはキヤリ
ツジ３をＸ方向について往動させて原稿のＸ方向
についての一端から他端までのΔlの幅の領域を
読取つたら、次に往動終点側でキヤリツジ３をＹ
方向にΔlの距離往動させ、それからキヤリツジ
３をＸ方向について往動時と同一のステツプ移動
で復動させる、つまり往動時と同一の微小距離移
動させて往動時と同一の短時間停止させる運動を
繰り返し、この復動時も上記短時間停止中に
CCDを自己走査させて原稿を読取るようにして
もよい。いずれにせよ、３乃至７の手段で構成さ
れる可動読取りヘツドは一度には原稿のごとく一
部の小領域を読取るだけでよいので小型軽量のも
のとなり、ステツプ移動も確実に行える。

次にキヤリツジ３をＸ方向、Ｙ方向に移動させ
る機構について説明する。以下に述べる機構は１
本の可撓性索引部材でキヤリツジ３をＸ方向にも
Ｙ方向にも移動させることができ、台８又はキヤ
リツジ３に、キヤリツジ３を移動させるモータを
搭載する必要もなく、それ故これら可動体の重量
を軽減して移動の正確性を向上できるものであ
る。

第３図に於いて、１３〜１７はタイミングプー
リである。プーリ１３は正逆両方向に回転可能な
パルスモータ１９の出力軸に固定されている。プ
ーリ１４は定位置に回転可能に配置されている。
そしてプーリ１３，１４は台８に機械的に干渉し
ないように配置されており、従つて台８のＹ方向
についての移動範囲の両端より更に外側に配置さ
れているのが好ましい。プーリ１５，１６，１７
は台８に固植された軸に夫々回転可能に装着され
ている。而してプーリ１５，１７は台８上のＸ方
向についての一方の側端側に、プーリ１６は他方
の側端側に配置されている。プーリ１５，１７、
プーリ１６は台８上でのキヤリツジ３の移動に機
械的に干渉しないように配置されており、従つて
プーリ１５，１７、プーリ１６はキヤリツジ３の
Ｘ方向についての移動範囲よりも更に外側に配置
されているのが好ましい。１８は実質的に無端の
タイミングベルトでプーリ１３，１５，１６，１
７，１４の順に掛け渡されている。プーリ１３，
１５の間、プーリ１７，１４の間、プーリ１４，
１３の間でベルト１８はレール１２と平行、換言
すればＹ方向に張設されており、一方プーリ１
５，１６の間及びプーリ１６，１７の間でベルト
１８はレール１０と平行、換言すればＸ方向に張
設されている。ベルト１８はプーリ１５，１６の
間で、キヤリツジ３に固定された垂下板２２に固
定されている。（第１図参照）。プーリ１６，１７
の間でベルト１８を上記垂下板１９に固定しても
よい。

第１図で２０は電磁石であり、キヤリツジ３に
固定されている。電磁石２０が作動すると磁性体
ガイドレール１０に吸着し、キヤリツジ３を台８
に対して相対移動しないように固定する。また第
２図で２１は電磁石であり、可動台８に固定され
ている。電磁石２１が作動すると磁性体ガイドレ
ール１２に吸着し、台８をレール１２に対して、
換言すれば読取装置本体に対して相対移動しない
ように固定する。

さて、読取スイツチをONすると電磁石２１が
作動して台８を不動状態に固定する。しかし電磁
石２０は作動しないからキヤリツジ３は台８に対
して可動状態である。次にパルスモータ１９が作
動してプーリ１３を反時計方向に間欠回転駆動す
る。これによりキヤリツジ３は前記の如くＸ方向
について往動（ステツプ移動）し、原稿のΔlの
幅の領域がＸ方向についての一端から他端まで前
記の如く読み取られる。この読取が終了すると磁
石２１作動、磁石２０不作動の状態のままモータ
１９の回転方向は反転され、プーリ１３を時計方
向に回転させ、キヤリツジ３をＸ方向について復
動させ、往動起点位置に復帰させる。キヤリツジ
３がもとの往動起点位置に復帰するとモータ１９
は一旦停止し、磁石２１の作動が解除されて台８
をレール１２に沿つて可動な状態にするととも
に、磁石２０を作動させてキヤリツジ３を台８に
対して固定する。この状態でモータ１９を作動さ
せプーリ１３を反時計方向に回転させると台８は
その上にキヤリツジ３を停止させたままＹ方向に
往動し、台８が距離Δl往動するとモータ１９を
停止させるとともに磁石２１を作動させて磁石２
０を不作動とし、再び上述の動作を繰り返えす。
そして原稿全面の読取りが終了し、キヤリツジ３
がＸ方向に復動して最後の読取り動作の時の往動
起点位置に復帰したら、磁石２１を不作動、磁石
２０を作動させてモータ１９によりプーリ１３を
時計方向に回転させ、台８をその上にキヤリツジ
３を固定した状態でＹ方向に復動させ、キヤリツ
ジ３を最初の読取りの時の往動起点位置に復帰さ
せる。上記動作に於いて、キヤリツジ３のＸ方向
についての復動、及びＹ方向についての往、復移
動の際には、キヤリツジ３のＸ方向についての往
動の際よりも、モータ１９に印加するパルス電圧
のパルス間隔をより短くし、これによつて前者の
場合のプーリ１３の回転速度を後者の場合よりも
高速にすることにより、キヤリツジ３のＸ方向に
ついての復動及びＹ方向についての往復移動の速
度を、前述の如くＸ方向についての往動速度より
も高速にする。

前記動作は、キヤリツジ３のＸ方向についての
往動が終了するとそのまま復動させて次にＹ方向
にΔl往動させるものであるが、キヤリツジ３の
Ｘ方向についての往動が終了すると磁石２１を不
作動とし、磁石２０を作動させてプーリ１３を反
時計方向に回転させて台８をΔlだけＹ方向に往
動させ、再び磁石２１を作動、磁石２０を不作動
としてプーリ１３を時計方向に回転し、キヤリツ
ジ３をＸ方向について復動させるようにしてもよ
い。この時モータ１９に与えるパルス電圧のパル
ス間隔をキヤリツジ３の往動時に於けるそれと同
一とし、キヤリツジ３のＸ方向についての復動時
にも前記の如く原稿を読取るようにすれば、原稿
全面の読取り時間が更に短縮される。

尚、上記の例ではモータ１９としてパルスモー
タを使用したが、モータ１９としてDCモータも
使用でき、このDCモータの回転角制御はモータ
軸に連結されたエンコーダを用いて行うようにす
ることもできる。

また、上記の例ではキヤリツジ３を台８に対し
て、台８をレール１２に対して夫々固定する手段
として磁石２０，２１を用いたが、磁石２０，２
１の代りに次のような手段も採用できる。即ち、
プーリ１６とその支持軸１６′の介に電磁クラツ
チを介在させ、クラツチが作動するとプーリ１６
は固定軸１６′に非回転に固定され、クラツチが
非作動の時は回転自在となるようにする。一方、
台８のレール１２に対する摺動負荷を、キヤリツ
ジ３のレール１０に対する摺動負荷よりも大とす
る。かくして上記電磁クラツチが不作動の時プー
リ１３を正逆回転させれば台８はレール１２に対
して停止した状態でキヤリツジ３が台８上を往復
移動し、また上記電磁クラツチを作動させてプー
リ１３を正逆回転させればキヤリツジ３が台８に
対して固定された状態で台８が往復移動する。而
して上記電磁クラツチは前記磁石２０と同じ時点
にON，OFFされる。

以上の例は実質的に無端の（一本の有端ベルト
の両端を前記垂下板２２に連結してもよい）ベル
ト１８をＴ字型の閉ループを構成するように張設
し、台８にもキヤリツジ３にもモータを搭載しな
いでキヤリツジ３を２次元移動させたものであ
る。

また以上の例に於いてタイミングベルトの代り
にワイヤを、タイミングプーリの代りに通常のワ
イヤプーリを使用することもできる。

またCCDとして所謂エリア型CCDを使用する
こともできる。

また以上の例でレンズとしては通常の単眼レン
ズの他、バーレンズ、集束性光伝送体（セルフオ
ツク：商品名）等の小径結像素子を複数本一列、
乃至複数列アレイ状に束ねた結像光学系に代える
こともできる。

以上、説明した様に本発明は１つの駆動モータ
で読取キヤリツジをＸ方向及びＹ方向に移動する
ことができ、高価な駆動モータの削減により装置
のコストダウンを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の要部をＸ方向に見た
説明図、第２図は同実施例の要部をＹ方向に見た
説明図、第３図はキヤリツジ移動機構の一例の斜
視図である。 １は固定原稿台、３はキヤリツジ、６はレン
ズ、７はCCD、８は可動台、１０，１２はガイ
ドレール、１３〜１６はタイミングプーリ、１８
はタイミングベルト、１９はモータ、である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 原稿を読み取る読取キヤリツジと、この読取
   キヤリツジの第１方向への移動を案内する第１案
   内部材と、上記読取キヤリツジとこの第１案内部
   材を搭載した可動台と、この可動台の第１方向と
   直交する第２方向への移動を案内する第２案内部
   材とを有し、上記読取キヤリツジを第１方向へ移
   動する動作と上記可動台を第２方向へ移動する動
   作とを繰り返し行うことにより原稿を読み取る原
   稿読取装置において、 上記読取キヤリツジ及び上記可動台を移動する
   ための１つの駆動モータと、この駆動モータ及び
   上記読取キヤリツジに係合し上記第１案内部材に
   沿つて掛け渡されると共に上記第２案内部材に沿
   つて掛け渡され閉ループを形成する駆動力伝達部
   材と、上記読取キヤリツジの第１方向への移動を
   禁止する第１禁止手段と、上記可動台の第２方向
   への移動を禁止する第２禁止手段と、を有し、こ
   の第２禁止手段を作動し上記駆動モータにより上
   記駆動力伝達部材を移動することにより上記読取
   キヤリツジを第１方向へ移動し、上記第１禁止手
   段を作動し上記駆動モータにより上記駆動力伝達
   部材を移動することにより上記可動台を第２方向
   へ移動することを特徴とする原稿読取装置。