JPH0895168A - 画像読取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 画質の向上と低コスト化を図った画像読取り
装置を提供する。 【構成】 固定位置にセットされた原稿２を移動しなが
ら読取るスキャナ１１と、該スキャナを移動するワイヤ
ロープ１６と、該ワイヤロープに駆動力を伝達するため
に該ワイヤロープを複数回巻き掛ける位置固定の駆動プ
ーリ１５と、上記スキャナの主走査方向側端面に軸支さ
れたキャリッジプーリと、該キャリッジプーリを挟んで
副走査方向反対側に配置された位置固定のアイドルプー
リ１９とを備えた画像読取り装置において、駆動プーリ
１５又はアイドルプーリ１９から夫々導出されるワイヤ
ロープ１６の導出経路に回転軸が上記各プーリと直交す
る補正用プーリ１７，１８を回転自在に配置して、該補
正用プーリの外周面によりワイヤロープを押圧すること
により該ワイヤロープの張設経路を副走査方向と平行な
正規の経路に維持した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複写機、プリンタ、ファ
クシミリ、或はこれらの機能を併有した画像形成装置の
入力手段として用いられる画像読取り装置の改良に関
し、詳細には固定された原稿を走査するスキャナの移動
機構の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等
の電子写真プロセスを利用した画像形成装置は、画像情
報の入力手段として画像読取り装置を備えている。ま
た、画像形成部を有しない画像読取り装置（イメージス
キャナ）も知られている。上記画像読取り装置は、光
源、反射板、第１ミラーを備えた第１スキャナと、原稿
反射光を感光体、或はＣＣＤ等に導く第２及び第３のミ
ラーを備えた第２スキャナを備え、各スキャナはモータ
により駆動されるワイヤロープに係合されて副走査方向
へ駆動される。ワイヤロープはプーリにより張設されて
おり、該プーリとしてはモータの出力軸に直結された駆
動プーリ、装置本体フレームに回転自在に支持されたア
イドルプーリ、更にはスキャナのキャリッジに回転自在
に支持されたキャリッジプーリがある。スキャナを副走
査方向に駆動するに際しては、各スキャナが主走査方向
に平行であることと、副走査方向へ延びるワイヤロープ
と各スキャナとの関係が、平面方向から見て直交した状
態にあり、且つワイヤロープによる駆動力の伝達方向が
スキャナと直交した方向に沿っていることが走行の安定
確保上から必要である。

【０００３】このような構成を有したスキャナの移動機
構において重要なのは、微振動等のない安定した走行の
確保である。スキャナの走行中の微振動の防止について
は、フラットイメージスキャナ、デジタル複写機におい
ては特に高い精度が要求されており、アナログ複写機に
おける精度の数段上を求められている。しかし、従来、
実際には駆動系、伝達系を構成する部品の精度、組付け
精度を高精度な構造にしない限り微振動が発生して画質
に悪影響を及ぼしていた。

【０００４】上記の様にスキャナの移動には、ワイヤー
ロープ、タイミングベルト等の伝達体が用いられている
が、ワイヤーロープの方が振動の発生率は少ない。しか
し、ワイヤーロープを用いて駆動力を伝達しようとする
と、駆動プーリに巻き掛けられたワイヤーロープが巻き
上げられ、或は送り出される際に、巻掛け位置がプーリ
の軸方向（スラスト方向）に変動し、スラスト方向への
分力が発生する。この場合、ワイヤーロープは主走査方
向へ延びるスキャナを直交した方向（副走査方向）だけ
に引っ張ってはおらず、スラスト方向への引張り力が発
生しているため、このことがスキャナの傾斜、或は振動
を発生させる原因となっている。そして、上記の様に副
走査方向へ延びるワイヤロープをスキャナと直交する姿
勢に維持する為には、高精度な部品精度、組付け精度が
要求されることとなり、製造工程の繁雑化、コストアッ
プを招くという不具合があった。

【０００５】即ち、図６は、従来のフラットベット型の
画像読取り装置（画像入力装置）の構成を示す略図であ
り、コンタクトガラス１上に固定された原稿２に光源３
から光を照射し、その原稿反射光をミラー４、５、６に
より反射して折り返し、レンズ７で集光した上でＣＣＤ
８に結像し、ＣＣＤ８で光電変換している。光源３と第
１ミラー４は、一つのキャリッジに搭載されて独立して
副走査方向へ進退する第１スキャナ１１を構成し、第
２、第３のミラー５、６は他の一つのキャリッジに搭載
されて独立して副走査方向へ進退する第２スキャナ１２
を構成する。図７は上記画像読取り装置の斜視図であ
り、各スキャナを駆動させる駆動機構は、モータ１３
と、モータ１３により駆動される駆動プーリ１５と、第
２スキャナ１２のキャリッジ側面に回転自在に支持され
たキャリッジプーリ１２Ｐと、装置本体に回転自在に支
持されたアイドルプーリ１９と、これらのプーリ１２
Ｐ、１９に巻き掛けられて駆動力を伝達するワイヤロー
プ１６とを有する。

【０００６】上述の様に主走査方向へ延びる各スキャナ
１１、１２と、副走査方向へ延びるワイヤロープ１６と
の位置関係は、平面方向から見て直交していることが肝
要であり、駆動プーリ１５上におけるワイヤロープ１６
のスラスト方向位置が変動することにより、ワイヤロー
プ１６による引張り方向が副走査方向と平行とならず
に、スキャナを微振動させ、変倍率の不安定化、画像の
歪み、画像ジッター発生等、画質維持上の問題が発生す
る。

【０００７】このような不具合を解決する為に、実開昭
６２−１０３３６０号公報には、駆動プーリをスラスト
方向に移動可能に構成することにより駆動プーリに対す
るワイヤーロープの巻掛け位置を一定に維持する構成が
開示されているが、この方法はコストアップとなること
が確実で、駆動プーリを移動させるためには高精度の構
造が必要となる。また、実開昭６３−５７６３号公報に
は主走査方向の両側位置（左右）に夫々配置された駆動
プーリにワイヤーを巻き掛ける際に、両駆動プーリに対
するワイヤの巻掛け方向を逆方向にすることにより、ス
キャナに対して斜めに加わる力を左右で均一にした構成
が開示されている。しかし、この方法では駆動プーリ上
におけるワイヤーのスリップ等に起因して高い精度を確
保することが困難であり、また組付け時に左右で異なる
形状の駆動プーリ等の部品を用意して組み付ける必要が
ある為、組付け性が悪く、コストアップをもたらす。

【０００８】

【発明の目的】本発明は上記に鑑みてなされたものであ
り、高度な部品精度や組付け精度を要求されずに、ワイ
ヤロープと各スキャナとの位置関係を直交状態に維持す
ると共に、ワイヤロープによるスキャナの引張り方向を
常に副走査方向と平行に維持してスラスト方向への分力
の発生を防止することにより、画質の向上と低コスト化
を図った画像読取り装置を提供することを目的としてい
る。即ち、本発明は、コストアップを招かずに、スキャ
ナとワイヤロープの位置関係を常に直交方向に維持する
為に、駆動プーリから副走査方向へ導出されるワイヤロ
ープに新たなアイドルプーリを配置して、高精度な駆動
伝達機構を提供することを目的としている。

【０００９】また、駆動プーリの外周に軸方向ピッチ及
び傾斜角度が漸増、或は漸減する溝を設けることによ
り、ワイヤロープが駆動プーリに巻き掛けられる位置に
おけるワイヤロープの屈曲をなくした画像読取り装置を
提供することを目的としている。更に、軸方向長の長い
駆動プーリを用いるため、直近に配置した補正用プーリ
から導出されて駆動プーリに巻き掛けられるワイヤーロ
ープの導出長Ｌが巻上に伴って長くなり、その結果、ス
キャナの移動速度が漸減する不具合を防止するために、
スキャナの移動速度の漸減量に見合う程度に、モータの
出力を漸増させるようにした。

【００１０】

【発明の構成】上記目的を達成するため、本発明は、固
定位置にセットされた原稿を移動しながら読取るスキャ
ナと、該スキャナを移動するワイヤロープと、該ワイヤ
ロープに駆動力を伝達するために該ワイヤロープを複数
回巻き掛ける位置固定の駆動プーリと、上記スキャナの
主走査方向側端面に軸支されたキャリッジプーリと、該
キャリッジプーリを挟んで副走査方向反対側に配置され
た位置固定のアイドルプーリとを備えた画像読取り装置
において、上記駆動プーリ又は上記アイドルプーリから
夫々導出されるワイヤロープの導出経路に回転軸が上記
各プーリと直交する補正用プーリを回転自在に配置し
て、該補正用プーリの外周面によりワイヤロープを押圧
することにより該ワイヤロープの張設経路を副走査方向
と平行な正規の経路に維持したことを特徴とする。

【００１１】また、上記駆動プーリは、その外周面に上
記ワイヤロープを巻き掛けるための螺旋溝を有し、該駆
動プーリの外周面に現れる各溝部分の軸方向間隔及び傾
斜方向は、上記補正用プーリから導出されるワイヤロー
プの進入角度と一致するように夫々異ならせてあるこ
と、上記補正用プーリから上記駆動プーリに導出される
上記ワイヤロープの導出長の変動に応じて、上記駆動プ
ーリを駆動するモータの出力を変化させるように制御し
たことを特徴とする。

【００１２】以下、添付図面により本発明の一実施例に
ついて詳細に説明する。図１は本発明の一実施例の画像
読取り装置の平面斜視図、図２は本発明の原理を説明す
る図である。なお、上記図６、図７を併せて参照すると
共に同一部分には同一符号を付して説明する。第１スキ
ャナ１１はワイヤロープ１６の適所１６Ａに固定される
と共に、第２スキャナ１２の側面に軸支した第１のキャ
リッジプーリ２０Ａにより第１スキャナとの固定部１６
Ａから後方へ延びるワイヤロープをＵ字状に反転させ、
その先端部１６Ｂを装置本体側に固定している。ワイヤ
ロープ１６の他端はアイドルプーリ１９に巻き掛けられ
てから第２のキャリッジプーリ２０Ｂにて反転して先端
１６Ｃをバネ等を介して読取り装置本体に支持されてい
る。この結果、第２スキャナ１２は，例えば第１スキャ
ナ１１の１／２の速度で同方向に平行移動することとな
る。この実施例では、各駆動プーリ１５から副走査方向
へ導出されるワイヤロープ１６の経路上に水平アイドル
プーリ（補正用プーリ）１７を配置してワイヤロープ１
６の姿勢を副走査方向と平行に維持すると共に、また各
アイドルプーリ１９から導出されるワイヤロープ１６の
経路上にも水平アイドルプーリ（補正用プーリ）１８を
配置してワイヤロープ１６の姿勢を副走査方向と平行に
維持する様にした構成が特徴的である。

【００１３】駆動プーリ１５、アイドルプーリ１９、キ
ャリッジプーリ２０Ａ、２０Ｂがいずれも水平な軸を中
心として垂直な平面に沿って回転する垂直姿勢のプーリ
であるのに対して、水平アイドルプーリ１７、１８は、
垂直な軸を中心として水平な面に沿って回転する水平姿
勢のプーリであり、両プーリ群の回転軸は直交してい
る。また、水平アイドルプーリ１７、１８の外周面の一
部は各プーリ１５、１９から導出されたワイヤロープ１
６を副走査方向に水平に押し出して姿勢矯正するために
該副走査方向ラインに沿って位置している。

【００１４】次に、図４(a) 及び(b) は本発明の他の実
施例としての駆動プーリの構造を示す外観図及び動作状
態説明図であり、図４(c) は従来例の欠点を示す図であ
る。本発明の駆動プーリ１５は、図４(a) に示す様にそ
の外周面にワイヤロープ１６を嵌合させる為の螺旋状の
溝３０を有している。溝３０は全体形状は螺旋状である
が、そのピッチ（軸方向ピッチ）は一定ではなく、軸端
部に向かう程溝間ピッチが大きくなっており、且つ傾斜
角度が異なっている。この各溝の形成角度は、水平アイ
ドルプーリ１７から駆動プーリ１５へのワイヤロープ１
６の進入角度に一致する様に設定されている。その理由
は、アイドルプーリ１７から駆動プーリ１５までの距離
Ｌが短い為、ワイヤーロープ１６の進入角度が図４(b)
に示す様に駆動プーリ１５の軸方向位置によって大きく
異なってくる為であり、駆動プーリ１５の軸端部寄りの
溝３０ａのピッチ及び傾斜角度を他端寄りの溝３０ｂの
ピッチ及び傾斜角度と同等に設定すると、図４(c) に示
す様にワイヤロープ１６の進入角度と溝３０の傾斜角度
がずれを起こし、ワイヤーロープが溝からはずれて屈曲
した状態で巻き付くことになり、ワイヤーロープの耐久
性が低下するからである。これに対して図４(a) の様に
溝ピッチと傾斜角度をワイヤーロープの進入角度と一致
させるように構成すれば、この屈曲を防止してワイヤー
ロープの耐久性を高めることができる。

【００１５】ところで、軸方向長の長い駆動プーリ１５
を用いると、ワイヤロープ１６が水平アイドルプーリ１
７から導出されて駆動プーリ１５の外周面に巻き付いて
行く際に、ワイヤロープは軸方向外側位置から内側位置
へ巻き付いて行く。図５(a)はその状態を示しており、
軸方向外側位置に巻き付いている時には水平アイドルプ
ーリ１７の外周から駆動プーリ１５の中心までの距離
（導出長さ）ＬがＬ１であったものが、軸方向内側（図
面左方）へ巻き付き位置が移動するに連れて、Ｌ２、Ｌ
３と、長くなって行く。このことは、ワイヤーロープの
巻き付き位置が軸方向内側へ移動して行くに連れて、駆
動プーリ一回転当たりのスキャナの移動速度が増速する
ことを意味する。つまり、スキャナによる走査速度にバ
ラツキが発生し、得られる画質の低下をもたらす虞れが
ある。このため、本実施例では、モータ（ステッピング
モータ）１３の出力を図５(b) の様に制御することによ
り、スキャナの移動速度を定速化するようにしている。
即ち、スキャンニング開始時の立上り期間ｔ₁ 中に所定
速度ｎ₁ までスルーアップした後、従来の制御方法では
スキャンニング中はモータを定速駆動させるが、本発明
ではワイヤーロープの導出長さＬの変動を考慮に入れ
て、微小量づつの減速を継続する。この結果、ワイヤー
ロープの導出長Ｌの漸増によるスキャナの移動速度の増
大量に見合う分だけ駆動プーリの回転速度が漸減するこ
ととなり、スキャナの移動速度を常に一定に維持するこ
とができる。上記モータの制御は、図示しないマイコン
等の制御部が所定のプログラムに従って実行すること勿
論である。

【００１６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、高度な部
品精度や組付け精度を要求されずに、ワイヤロープと各
スキャナとの位置関係を直交状態に維持すると共に、ワ
イヤロープによるスキャナの引張り方向を常に副走査方
向と平行に維持してスラスト方向への分力の発生を防止
することにより、画質の向上と低コスト化を図った画像
読取り装置を提供することができる。即ち、本発明は、
コストアップを招かずに、スキャナとワイヤロープの位
置関係を常に直交方向に維持する為に、駆動プーリから
副走査方向へ導出されるワイヤロープに新たなアイドル
プーリを配置して、高精度な駆動伝達機構を提供する。
その結果、スキャナとワイヤロープとの位置関係が常に
直交するので、スキャナへの微振動、横ずれ等が発生せ
ず、画質低下を防止できる。

【００１７】また、駆動プーリの外周に軸方向ピッチ及
び傾斜角度が漸増、或は漸減する溝を設けることによ
り、ワイヤロープが駆動プーリに巻き掛けられる位置に
おけるワイヤロープの屈曲、振動をなくし、巻付けをス
ムーズ化することができる。

【００１８】更に、軸方向長の長い駆動プーリを用いる
ため、直近に配置した補正用プーリから導出されて駆動
プーリに巻き掛けられるワイヤーロープの導出長Ｌが巻
上に伴って長くなり、その結果、スキャナの移動速度が
漸減する不具合を防止するために、スキャナの移動速度
の漸減量に見合う程度に、モータの出力を漸増させるよ
うにした。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の画像読取り装置の平面斜視
図、図２は本発明の原理を説明する図。

【図２】本発明の原理を説明する図。

【図３】従来例の欠点を説明する図。

【図４】(a) 及び(b) は本発明の他の実施例としての駆
動プーリの構造を示す外観図及び動作状態説明図、(c)
は従来の欠点を示す図。

【図５】(a) は本発明の問題点を解決する図、(b) はそ
の問題点を解決する手法を示す図。

【図６】従来の読取り装置の略図。

【図７】従来の読取り装置の全体構成を示す斜視図。

【符号の説明】

１ コンタクトガラス、２ 原稿、３ 光源、４、５、
６ ミラー、１１ 第１スキャナ、１２ 第２スキャ
ナ、１３ モータ、１５ 駆動プーリ、１６ ワイヤロ
ープ、１７、１８ 水平アイドルプーリ（補正用プー
リ）、１９アイドルプーリ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定位置にセットされた原稿を移動しな
   がら読取るスキャナと、該スキャナを移動するワイヤロ
   ープと、該ワイヤロープに駆動力を伝達するために該ワ
   イヤロープを複数回巻き掛ける位置固定の駆動プーリ
   と、上記スキャナの主走査方向側端面に軸支されたキャ
   リッジプーリと、該キャリッジプーリを挟んで副走査方
   向反対側に配置された位置固定のアイドルプーリとを備
   えた画像読取り装置において、上記駆動プーリ又は上記
   アイドルプーリから夫々導出されるワイヤロープの導出
   経路に回転軸が上記各プーリと直交する補正用プーリを
   回転自在に配置して、該補正用プーリの外周面によりワ
   イヤロープを押圧することにより該ワイヤロープの張設
   経路を副走査方向と平行な正規の経路に維持したことを
   特徴とする画像読取り装置。
2. 【請求項２】 上記駆動プーリは、その外周面に上記ワ
   イヤロープを巻き掛けるための螺旋溝を有し、該駆動プ
   ーリの外周面に現れる各溝部分の軸方向間隔及び傾斜方
   向は、上記補正用プーリから導出されるワイヤロープの
   進入角度と一致するように夫々異ならせてあることを特
   徴とする請求項１記載の画像読取り装置。
3. 【請求項３】 上記補正用プーリから上記駆動プーリに
   導出される上記ワイヤロープの導出長の変動に応じて、
   上記駆動プーリを駆動するモータの出力を変化させるよ
   うに制御したことを特徴とする請求項２記載の画像読取
   り装置。