JPH05197031A - 走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 走査装置の長さを格別に長くすることなく、
特別仕様の電気ケ−ブルを必要とすることなく、しかも
電気ケ−ブルを不必要に長くすることなく、整然と配置
し、被走査体の往復移動にもかかわらず整然とした配置
を維持する。 【構成】 被走査体(2)に接続した接続用ケ−ブル(13)
の長さ方向の略中間部を略Ｓ字形にして固定した巻き取
り胴(14)；巻き取り胴を、被走査体の移動に連動してそ
の１／２の速度で同方向に駆動する手段；および、被走
査体の移動に連動して巻き取り胴(14)を回転駆動する手
段；を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、物体を直線往復駆動す
る走査装置に関し、特に、画像読取装置，印字プリンタ
等の、比較的に高速で動作し、往復繰返しが頻繁であ
り、しかも機構が比較的にコンパクトな走査装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば、ＣＣＤ素子等の画像読取素子
に、原稿画像（光情報）の横幅長（１ライン）分を投影
して画像信号（画像デ−タ）に変換し、画像投影光学系
およびＣＣＤ素子を原稿の縦長方向に直線走査駆動する
画像読取装置は、画像投影光学系およびＣＣＤ素子を含
む画像読取ユニット，該ユニットを直線往復駆動する走
査機構、および、画像読取ユニットに給電し画像デ−タ
を受取る電気回路を含む電装部で構成され、画像読取ユ
ニットと電装置がフレキシブルな電気ケ−ブルで接続さ
れる。この電気ケ−ブルは電力線および多くの信号線を
含み、通常は平板状（フレキシブル フラットケ−ブ
ル）である。

【０００３】画像読取ユニットが往復動するので電気ケ
−ブルの一端は同様に往復動するが、他端は電装部（固
定）に固定されている。これにより、電気ケ−ブルが各
種のトラブルを生じ易い。そこで従来、この電気ケ−ブ
ルをその運動にかかわらず整然としかもコンパクトに格
納する様々な設計が提示されている。

【０００４】例えば実公昭57-34509号公報および実開昭
62-46446号公報に開示の電源コ−ド保持装置では、電気
ケ−ブルを動滑車に折り返し張架しこの動滑車を画像走
査用のキャリッジの走査速度の１／２の速度で同方向に
移動させるようにしている。実公昭61-109443号公報に
開示の給電装置では、電気ケ−ブルはスプロケット送り
するための送り孔を全長に有するものとして巻取りドラ
ム内に渦巻ばねの力で引込んで巻取り、画像走査用のキ
ャリッジを駆動するワイヤでスプロケットを廻して電気
ケ−ブルを巻取りドラムより引き出す。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】実公昭57-34509号公報
のものは、キャリッジの走査行程長Ｌの外側に動滑車走
行用のＬ／２の長さを設けなければならず、このため装
置長さが大きくなる。実公昭61-109443号公報のものは
特に、電気ケ−ブルが特別仕様のものとなる上、回転す
べり接触機構を介して電気ケ−ブルの一端を電装部に接
続しなければならず、多くの信号線を用いる用途には適
用し得ない。実開昭62-46446号公報のものは、動滑車を
キャリッジの移動路の下方で移動させるようにしている
ので、装置長さは増大しないが、電気ケ−ブルの一端
（固定端）はキャリッジの走査行程の中央点に設定しな
ければならない。装置をコンパクトにするために電装部
はキャリッジの走査端部側に配置するので、中央点から
更に走査端部側に電気ケ−ブルを連続させなければなら
ず、結局、電気ケ−ブル長はＬでは済まず３Ｌ／２にも
なってしまい、電気ケ−ブルの無駄な配架となる。

【０００６】本発明は、走査装置の長さを格別に長くす
ることなく、特別仕様の電気ケ−ブルを必要とすること
なく、しかも電気ケ−ブルを不必要に長くすることな
く、整然と配置し、被走査体の往復移動にもかかわらず
整然とした配置を維持することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本願の第１番の発明の走
査装置(図1〜3)は、被走査体(2)に接続した接続用ケ−
ブル(13)の長さ方向の略中間部を略Ｓ字形にして固定し
た巻き取り胴(14)；巻き取り胴(14)を、被走査体(2)の
移動方向と同方向に移動自在に支持する支持手段(3,15
〜18)；および、走査駆動手段(4〜11)による被走査体
(2)の駆動により接続用ケ−ブル(13)に加わる、巻き取
り胴(14)より接続用ケ−ブルを巻戻す力、よりも弱い力
の、巻き取り胴(14)にケ−ブルを巻き取る方向の回転力
を、常時巻き取り胴に与える回転駆動手段(16,19〜2
2)；を備えることを特徴とする。

【０００８】本願の第２番の発明の走査装置(図4)は、
被走査体(2)に接続した接続用ケ−ブル(13)の長さ方向
の略中間部を略Ｓ字形にして固定した巻き取り胴(14)；
巻き取り胴(14)を、被走査体(2)の移動方向と同方向に
１／２の速度で駆動する直線駆動手段(4,15,23,26,2
7)；および、被走査体(2)の、巻き取り胴(14)より接続
用ケ−ブル(13)を巻戻す方向の移動のときには、巻戻し
方向に、逆方向の移動のときには巻取り方向に、巻き取
り胴を回転駆動する回転駆動手段(15,24,25)；を備える
ことを特徴とする。

【０００９】なお、カッコ内の記号は、図面に示し後述
する実施例の対応要素を示す。

【００１０】

【作用】第１番の発明によれば、被走査体(2)が、接続
ケ−ブル(13)が伸びる方向(例えば復方向)に駆動される
とき、回転駆動手段(16,19〜22)が与える回転力が走査
駆動手段(4〜11)が与える走査駆動力よりも弱いので、
接続ケ−ブル(13)が被走査体(2)により引かれて巻き取
り胴(14)をある方向(例えば時計方向)に回転させながら
巻戻される。すなわち、接続ケ−ブル(13)が引張られて
巻き戻される。接続ケ−ブル(13)が縮む方向(往方向)に
駆動されるときには、回転駆動手段(16,19〜22)による
駆動力は接続ケ-ブル(13)に実質上加わらない。このと
きには、回転駆動手段(16,19〜22)が与える回転力で巻
き取り胴(14)が逆方向(反時計方向)に回転され、接続ケ
−ブル(13)が巻き取り胴(14)に巻き取られる。

【００１１】接続用ケ−ブル(13)は、その長さ方向の略
中間部を略Ｓ字形にして巻き取り胴(14)に固定されてい
るので、巻き取り胴(14)に巻き取られるときには、長さ
方向中間部より右側の部分と左側の部分の、(回転角度/
360度)×2π×巻き取り半径、の長さがそれぞれ巻き取
られる。これにより巻き取り胴(14)は、支持手段(3,15
〜18)が被走査体(2)の移動方向と同方向に巻き取り胴(1
4)を移動自在に支持しているので、被走査体(2)の移動
距離の1/2の距離分移動する。被走査体(2)の走査移動距
離をＬとし、接続用ケ−ブル(13)の略中間部の略Ｓ字形
部分の長さをΔＬとすると、接続ケ−ブル(13)の全長は
Ｌ＋ΔＬで良い。被走査体(2)の移動に伴って巻き取り
胴(14)が該移動の方向に移動するので、この長さＬ＋Δ
Ｌのまま接続ケ−ブル(13)の電装部への固定端を、被走
査体(2)の走査移動範囲の端部に定めることができる。

【００１２】したがって接続ケ−ブル(13)の配架のため
に走査装置の長さを格別に長くする必要はなく、特別仕
様の接続ケ−ブルを使用する必要はなく、しかも接続ケ
−ブルを不必要に長くする必要はない。巻き取り胴(14)
により接続ケ−ブル(13)は整然と配置され、被走査体
(2)の往復移動にもかかわらず整然とした配置を維持す
る。

【００１３】第２番の発明によれば、被走査体(2)が駆
動されるとき直線駆動手段(4,15,23,26,27)が、巻き取
り胴(14)を、被走査体(2)の移動方向と同方向に１／２
の速度で駆動する。これに加えて回転駆動手段(15,24,2
5)が、巻き取り胴(14)より接続用ケ−ブル(13)を巻戻す
方向の移動のときには、巻戻し方向に、逆方向の移動の
ときには巻取り方向に、巻き取り胴を回転駆動する。

【００１４】かくして巻き取り胴(14)の移動距離は、被
走査体(2)の移動距離の1/2となる。接続用ケ−ブル(13)
は、その長さ方向の略中間部を略Ｓ字形にして巻き取り
胴(14)に固定されているので、巻き取り胴(14)に巻き取
られるときには、長さ方向中間部より右側の部分と左側
の部分の、(回転角度/360度)×2π×巻き取り半径、の
長さがそれぞれ巻き取られるので、各巻取長が被走査体
(2)の移動量の半分となる。

【００１５】被走査体(2)の走査移動距離をＬとし、接
続用ケ−ブル(13)の略中間部の略Ｓ字形部分の長さをΔ
Ｌとすると、接続ケ−ブル(13)の全長はＬ＋ΔＬで良
い。被走査体(2)の移動に伴って巻き取り胴(14)が該移
動の方向に移動するので、この長さＬ＋ΔＬのまま接続
ケ−ブル(13)の電装部への固定端を、被走査体(2)の走
査移動範囲の端部に定めることができる。

【００１６】したがって接続ケ−ブル(13)の配架のため
に走査装置の長さを格別に長くする必要はなく、特別仕
様の接続ケ−ブルを使用する必要はなく、しかも接続ケ
−ブルを不必要に長くする必要はない。巻き取り胴(14)
により接続ケ−ブル(13)は整然と配置され、被走査体
(2)の往復移動にもかかわらず整然とした配置を維持す
る。

【００１７】本願の各発明の他の目的および特徴は、図
面を参照した以下の実施例の説明より明らかになろう。

【００１８】

【実施例】図１に第１番の発明の一実施例の概要を示
す。原稿を載置する原稿台ガラス１の下方には画像読取
ユニット２がある。このユニット２には、図示しない照
明灯，ミラ−，結像光学系およびＣＣＤ素子等が備わっ
ており、ユニット２は、接続ケ−ブル１３を介して、図
示しない電装部から給電され、かつ、原稿画像を読取っ
た画像信号を電装部に送る。画像読取ユニット２はロ−
ラを介してガイドバ−３で、該バ−３が延びる方向に移
動自在に案内されている。画像読取ユニット２にワイヤ
４が固着されており、このワイヤ４がアイドルプ−リ５
〜７，９，１０等および駆動プ−リ８に張架されてい
る。駆動プ−リ８は電気モ−タ１２で回転駆動される。
電気モ−タ１２が正回転すると、ワイヤ４のプ−リ８部
がプ−リ７から９に向かう方向に移動し画像読取ユニッ
ト２はプ−リ９から７に向かう方向に往移動する。この
往移動中に画像読取ユニット２が、ガラス１上の原稿の
画像を電気信号に変換して、接続ケ−ブル１３を介して
図示しない電装部に送る。この画像読取が終了すると、
電気モ−タ１２が逆回転付勢され、画像読取ユニット２
はプ−リ７から９に向かう方向に復移動（リタ−ン）す
る。

【００１９】接続ケ−ブル１３の一端は画像読取ユニッ
ト２に固着され、他端は電装部に固着されている。ケ−
ブル１３の中間部は、巻き取り胴１４を、その中心軸と
平行に直径方向に貫通している。巻き取り胴１４が図１
で時計方向に回転するとケ−ブル１３は巻き戻されて長
くなり、反時計方向に回転すると巻き取られて短くな
る。巻き取り胴１４には軸棒１５が固着されており、こ
の軸棒１５がキャリッジ１６に回転自在に支持されてい
る。キャリッジ１６は、ロ−ラ１７を介して、ガイドバ
−３と平行なもう１つのガイドバ−１８で、ガイドバ−
３が延びる方向に移動自在に案内されており、またガイ
ドバ−３によっても同様に案内されており、ロ−ラ１７
は上方への移動が、ガイドバ−３により阻止される。

【００２０】図２に、接続ケ−ブル１３および巻き取り
胴１４を拡大して示す。図２の（ａ）は平面図、（ｂ）
は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。ケ−ブル１３のその
長さ方向の中間部は、図２の（ｂ）に示すように折り曲
げられてＳ形に強制されて巻き取り胴１４に固着されて
いる。これにより、巻き取り胴１４が図２の（ｂ）で反
時計方向に回転するとケ−ブル１３の右半分と左半分が
同時に巻き取られる。これに伴って画像読取ユニット２
が左方向に移動するとすると、画像読取ユニット２の移
動量の半分だけ巻き取り胴１４が左方向に移動する。巻
き取り胴１４が図２の（ｂ）で時計方向に回転するとケ
−ブル１３の右半分と左半分が同時に巻き戻される。こ
れに伴って画像読取ユニット２が右方向に移動するとす
ると、画像読取ユニット２の移動量の半分だけ巻き取り
胴１４が右方向に移動する。

【００２１】図３に、図１に示すキャリッジ１６の内部
を拡大して示す。巻き取り胴１４に固着された軸棒１５
は、キャリッジ１６で回転自在に支持されており、軸棒
１５の端部フランジ１９に、ピン２０が立てられてい
る。キャリッジ１６内には円筒状のばねケ−ス２１が収
納されており、このケ−ス２１内に、薄板ばねを渦巻き
状に巻回強制した渦巻ばね２２が入っている。渦巻ばね
２２の外端部はキャリッジ１６に固着されており、内端
部はピン２２に固着されている。この渦巻ばね２２の反
発戻り力による、図２の（ｂ）で反時計方向となる回転
力が軸棒１５を介して巻き取り胴１４に常時加わってい
る。

【００２２】以上に説明した構造により、電気モ−タ１
２が正回転すると、ワイヤ４の、プ−リ７と８の間の部
分および８と９の間の部分がプ−リ７から９に向かう方
向に移動し画像読取ユニット２はプ−リ９から７に向か
う方向に往移動する。この往移動によりケ−ブル１３の
引張力が無くなるがこれに連動して、渦巻ばね２２の反
発戻り回転力により巻き取り胴１４が反時計方向に回転
駆動され、画像読取ユニット２の往移動距離分の長さの
ケ−ブルが巻き取り胴１４に巻き取られ、巻き取り胴１
４が該往移動距離の半分分、図１で左方向に移動する。
往移動リミット位置にある画像読取ユニット２を、図２
の（ｂ）に二点鎖線で示し、そのときの巻き取り胴１４
の位置を同様に二点鎖線で示す。

【００２３】画像読取ユニット２は、図２の（ｂ）に二
点鎖線で示す往移動リミット位置から右方に最大走査距
離Ｌ分戻った位置が、走査スタ−ト位置であり、接続ケ
−ブル１３は、そのＳ字形部の長さをΔＬとすると、略
Ｌ＋ΔＬの長さであり、この実施例では、図示しない電
装部は、画像読取ユニット２の往移動リミット位置の外
側（左側）にあり、そこで接続ケ−ブル１３の左端部が
固定されている。したがって接続ケ−ブル１３の長さ
は、画像読取ユニット２の所要移動距離と同程度で短
く、しかも装置全体の左右長に無駄がない。

【００２４】次に、図４を参照して第２番の発明の一実
施例を説明する。この実施例の大部分は図１に示す実施
例と同様であるが、巻き取り胴１４を画像読取ユニット
２と同方向に１／２の速度で駆動する機構と、巻き取り
胴１４を回転駆動する機構とが異なる。すなわち、巻き
取り胴１４が固着された軸棒１５を回転自在に支持する
キャリッジ２３には、２個のプ−リ２６，２７が回転自
在に装着されており、これらのプ−リ２６，２７に、動
滑車形式で、走査駆動機構（図１のワイヤ４，プ−リ５
〜１１およびモ−タ１２）のワイヤ４が折返し張架され
ている。これによりキャリッジ２３が、画像読取ユニッ
ト（２）と同方向に、その移動速度の１／２の速度で移
動する。走査駆動機構のガイドバ−（３）と平行にラッ
ク２５が配置されており、軸棒１５に固着されたピニオ
ン２４がこのラック２５に噛み合っている。ピニオン２
４の直径は巻き取り胴１４の直径と等しくこれにより、
接続ケ−ブル１３の、巻き取り胴１４から右側の部分と
左側の部分のそれぞれが、キャリッジ２３の移動量（画
像読取ユニット２の移動量の半分）分、巻き取り胴１４
に巻き取られ、又は、巻き取り胴１４から巻き戻され
る。したがって、画像読取ユニット（２）の移動量分の
長さが、巻き取り胴１４に巻き取られ又は巻き取り胴１
４から巻き戻される。

【００２５】なお、走査機構構や電装部の配置によっ
て、巻き取り胴１４の位置を比較的に自由に変更しう
る。例えば、電装部を画像読取ユニット２の走査移動領
域の下方に配置する態様では、図６に示すように巻き取
り胴１４を下方に配置してもよい。 図６に、フレキシ
ブル フラットケ−ブルの、屈曲半径に対する、ケ−ブ
ル内電線の少なくとも一本が破断するまでの屈曲回数の
概要を示す。接続ケ−ブル１３はＳ字形に折り曲げてい
るので、ケ−ブル１３を最大限巻き取り胴１４から巻き
戻す使用態様では、ケ−ブル１３の寿命は該Ｓ字形の曲
率半径で定まが、巻き取り胴１４の周面に常にある程度
ケ−ブル１３が巻回している状態を巻き戻し限度に定め
る場合には、ケ−ブル１３の寿命は巻き取り胴１４の半
径で定まり長くなる。したがって、Ｓ字形の曲率半径を
所要ケ−ブル寿命が得られる程に大きく設計し得ないと
きには、ケ−ブル１３を少く長くして、巻き取り胴１４
の周面に常にある程度ケ−ブル１３が巻回している状態
を巻き戻し限度に定める。

【００２６】

【発明の効果】以上の通り本願の各発明によれば、接続
ケ−ブル(13)の配架のために走査装置の長さを格別に長
くする必要はなく、特別仕様の接続ケ−ブルを使用する
必要はなく、しかも接続ケ−ブルを不必要に長くする必
要はない。巻き取り胴(14)により接続ケ−ブル(13)は整
然と配置され、被走査体(2)の往復移動にもかかわらず
整然とした配置を維持する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本願の第１番の発明の一実施例の概要を示す
斜視図である。

【図２】 （ａ）は図１に示す接続ケ−ブル１３および
巻き取り胴１４の拡大平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ
線断面図である。

【図３】 図１に示すキャリッジ１６の内部を示す拡大
平面図である。

【図４】 本願の第２番の発明の一実施例の要部を示す
斜視図である。

【図５】 図１，４に示す巻き取り胴１４の、他の配置
の一例を示す側面図である。

【図６】 フレキシブル フラットケ−ブルの折り曲げ
半径と、電線の破断に至るまでの折り曲げ回数の関係を
示すグラフである。

【符号の説明】

１：原稿台ガラス ２：画像読取ユ
ニット（被走査体） ３：ガイドバ− ４：ワイヤ ５〜１１：プ−リ １２：副走査モ
−タ １３：接続用ケ−ブル １４：巻き取り
胴 １５：軸棒 １６：キャリッ
ジ １７：ロ−ラ １８：ガイドバ
− １９：フランジ ２０：ピン ２１：ばねケ−ス ２２：渦巻ばね ２３：キャリッジ ２４：ピニオン ２５：ラック ２６，２７：プ
−リ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被走査体を往復直線駆動する走査駆動手
   段；を備える走査装置において、 被走査体に接続した接続用ケ−ブルの長さ方向の略中間
   部を略Ｓ字形にして固定した巻き取り胴；巻き取り胴
   を、被走査体の移動方向と同方向に移動自在に支持する
   支持手段；および、 走査駆動手段による被走査体の駆動により接続用ケ−ブ
   ルに加わる、巻き取り胴より接続用ケ−ブルを巻戻す
   力、よりも弱い力の、巻き取り胴にケ−ブルを巻き取る
   方向の回転力を、常時巻き取り胴に与える回転駆動手
   段；を備えることを特徴とする走査装置。
2. 【請求項２】支持手段は被走査体の移動方向に延びるガ
   イドバ−を含み；回転駆動手段は渦巻ばねを含む、請求
   項１記載の走査装置。
3. 【請求項３】被走査体を直線往復駆動する走査駆動手
   段；を備える走査装置において、 被走査体に接続した接続用ケ−ブルの長さ方向の略中間
   部を略Ｓ字形にして固定した巻き取り胴；巻き取り胴
   を、被走査体の移動方向と同方向に１／２の速度で駆動
   する直線駆動手段；および、 被走査体の、巻き取り胴より接続用ケ−ブルを巻戻す方
   向の移動のときには、巻戻し方向に、逆方向の移動のと
   きには巻取り方向に、巻き取り胴を回転駆動する回転駆
   動手段；を備えることを特徴とする走査装置。
4. 【請求項４】走査駆動手段は、被走査体に固着されたワ
   イヤ，該ワイヤを張架した駆動プ−リおよび該駆動プ−
   リを回転駆動する電気モ−タを含み；直線駆動手段は、
   被走査体の移動方向に延びるラック，このラックに噛み
   合い巻き取り胴に結合されたピニオン，巻き取り胴を回
   転自在に装着したキャリッジ、および、該キャリッジに
   自由回転自在に装着され前記ワイヤが折返し張架された
   プ−リを含む；請求項１記載の走査装置。