JPH104476A - イメージスキャナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 正逆回転する駆動源によってミラーをスキャ
ン動作およびリターン動作し、フライホイールによって
スキャン動作を円滑にしたミラースキャンタイプのイメ
ージスキャナにおいて、駆動源を小型化、省電力化して
全体を小型化、省電力化したイメージスキャナを提供す
る。 【解決手段】 駆動源によってミラーをスキャンする時
にフライホイールによって振動をなくすようにしたミラ
ースキャンタイプのイメージスキャナにおいて、フライ
ホイールをスキャン動作時とリターン動作時とで質量が
変化させるためにラチェット機構を用いてリターン動作
時には質量が減少するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はイメージスキャナ
に関し、特に、ミラースキャンに使用する駆動源を小型
化、省電力化にすることで、全体の小型化、省電力化、
および低コスト化を図ったイメージスキャナに関するも
のである。

【０００２】

【従来技術および解決しようとする課題】一般に、複写
装置、ファックス、パソコンの画像入力装置において、
ＣＣＤラインセンサーを用いたイメージスキャナにあっ
ては、図８〜図９に示すように構成されている。

【０００３】すなわち、上下が開放した枠体３１の対向
する内面にミラーを操作方向に支持する一対のレール３
４、３４が設けられ、このレール３４、３４間に跨がっ
て上面に第１ミラー部３５が位置する機台３６と、上面
に第２ミラー部３７が位置する機台３８とがそれぞれ設
けられている。なお、第１ミラー部３５と機台３６とで
第１ミラー３２が、また、第２ミラー部３７と機台３８
とで第２ミラー３３がそれぞれ形成されている。また、
３９はＣＣＤラインセンサーが設けられているレンズ鏡
筒部である。

【０００４】さらに、レール３４、３４の両端側の枠体
３１にはレール３４、３４と直交する向きのシャフト４
０、４１がそれぞれ架設されており、一方のシャフト４
０の一端は枠体３１の外側に延びてフライホイール４２
が取付けられている。また、このシャフト４０のうちの
枠体３１の内側の部位には駆動伝達用のプーリー４３が
設けられ、枠体３１の外側に取付けられた駆動源である
ステッピングモータ４４の駆動軸との間にはタイミング
ベルト４５が掛設されている。

【０００５】前記両シャフト４０、４１にはそれぞれ第
１ミラー３２用および第２ミラー３３用のプーリー４６
ａ、４６ｂ、４７ａ、４７ｂが設けられており、そし
て、一端が枠体３１に固定されたワイヤー４８は両シャ
フト４０、４１に設けた第１ミラー３２用および第２ミ
ラー３３用のプーリ−４６ａ、４６ｂ、４７ａ、４７
ｂ、第１ミラー３２の機台３６および第２ミラー３３の
機台３８を掛け回されたのちに他端が枠体３１に固定さ
れている。

【０００６】上記のようにワイヤー４８を掛け回すこと
でステッピングモータ４４の駆動時に第１ミラー３２と
第２ミラー３３とが所定の関係でレール３４、３４に沿
って移動するようになっている。

【０００７】上記のようなミラータイプのスキャナーに
あっては簡単な制御で正確な位置制御、速度制御が行え
るのでミラースキャンの駆動には駆動源としてステッピ
ングモータが使用されているのが一般的である。

【０００８】しかしながらステッピングモータは駆動信
号ごとに所定角度ずつ回転するためにミラーに振動を与
えてしまい、この振動によって像のボケ、像の変形が生
じてしまうという問題点を有していた。

【０００９】このような問題点を解決するために、前
記のように一方のシャフト４０の一端を枠体３１の外側
まで延ばしてフライホイール４２を取付けてステッピン
グモータ４４の回転を滑らかにする手段や、図１０、
図１１に示すように第１ミラー３２を構成する機台３６
の下面に磁石４９を設けてレール３４との間に吸引力を
作用させて摩擦力を増加させ、この摩擦力で振動を吸収
する手段や、ステッピングモータの振動の少ない回転
数領域を使用する手段が採用されている。

【００１０】また、上記の手段において、一方のシャフ
ト４０の一端を枠体３１の外側まで延ばしてフライホイ
ール４２を取付けてステッピングモータ４４の回転を滑
らかにする手段においては、以下のような問題が生じ
る。

【００１１】すなわち、イメージスキャナの動作は像を
取り込むスキャン動作と、ミラーをスキャン開始位置ま
で戻すリターン動作とから成っている。そして、通常は
リターン時のステッピングモータの回転数はスキャン時
の回転数の約６倍となっていて、リターン時のステッピ
ングモータの回転速度は高速になり、このためにステッ
ピングモータは高速回転すると出力トルクが低下してし
まう。

【００１２】一般にステッピングモータは高速で立上が
ることができないために、低速で立上げて高速まで加速
するようになっているが、加速時にはフライホイール等
の慣性と加速度との積がモータ負荷に加わってしまい、
回転を滑らかにすることと高速まで短時間で立ち上げる
ということとが相反してしまっていた。

【００１３】この対策として、高出力のモータを使用す
ることが考えられるが、このようにするとモータが大型
化して消費電流が大きくなり、また、フライホイールを
小さくすると、フライホイールの効果が減少してミラー
が振動してしまうという問題点を有していた。

【００１４】この発明は、駆動源の大型化やフライホイ
ールの小型化を伴うことなくリターン時の加速中の負荷
を低減して駆動源の回転を滑らかに保ったままで高速ま
で短時間で立上げることができて円滑なリターン動作を
行わせることができるイメージスキャナを提供すること
を目的とする。

【００１５】

【問題点を解決するための手段】上記の目的を達成する
ためにこの発明は、正逆回転する駆動源の駆動力を伝達
してミラーをスキャン動作およびリターン動作させ、ス
キャン動作時に画像を読み込むとともに、リターン動作
時にはスキャン動作時よりも高速で、かつ、逆方向に移
動するようにし、この移動をフライホイールによって円
滑にしたミラースキャンタイプのイメージスキャナにお
いて、前記フライホイールを、その慣性モーメントがリ
ターン時に小さくなるように構成を有している。

【００１６】また、フライホイールは、駆動源の駆動時
に一体に回転する内輪部と、外輪部と、内輪部と外輪部
とを一体に、あるいは別体にするラチェット機構とから
構成され、リターン動作時に前記内輪部と外輪部とを別
体とするように構成した。さらに、駆動源としてステッ
ピングモータを使用した構成を有している。

【００１７】

【作用】この発明は、上記のように構成したので、ステ
ッピングモータの振動を減少するために設けたフライホ
イールがスキャン時には作用するとともに、リターン時
には不作用となり、このためにリターン動作を短時間で
高速に立上がることができることになる。

【００１８】

【発明の実施の態様】以下、図面に示すこの発明による
イメージスキャナを説明する。図１〜図５にはこの発明
によるイメージスキャナが示されていて、図１はイメー
ジスキャナの全体概略図、図２は一部を取り除いた状態
を示す概略図、図３はラチェット機構を用いたフライホ
イールの不作動状態を示す概略図、図４はラチェット機
構を用いたフライホイールの作動状態を示す概略図、図
５はラチェット機構を用いたフライホイールの内輪部と
外輪部とラチェット機構とを示す概略図である。

【００１９】イメージスキャナの全体概略図において前
記従来のものと同様の部材には同一の番号を付して詳細
な説明は省略する。この発明によるイメージスキャナに
あっては、シャフト４０の枠体３１の外側に位置する部
位に取付けられたフライホイール１は、シャフト４０に
固定されて一体に回転する内輪部３と、その外側に位置
する外輪部２と、外輪部２を内輪部３と一体に回転させ
たり、あるいは回転させなかったりするラチェット機構
４とで構成されている。

【００２０】すなわち、シャフト４０に固定されて常時
一体に回転する内輪部３の外側にラチェット機構４が設
けられ、このラチェット機構４の外側に外輪部２が設け
られることでフライホイール１が構成されている。

【００２１】このラチェット機構４は図５に示すよう
に、内輪部３の外周面に設けた凹部３ａ内に、一端が枢
着された係止部材５が設けられ、この係止部材５は凹部
３ａ内に位置するばね６によって常時内輪部３から離間
する向きに付勢されている。一方、外側に位置する外輪
部２の内周面は鋸歯状に形成されていて、この鋸歯内に
前記係止部材５の他端が位置している。

【００２２】そして、図４に示すように、ステッピング
モータ４４によってタイミングベルトを介してシャフト
４０および内輪部３が時計方向に回転するスキャン時に
あっては、係止部材５の他端は鋸歯の深い方向に移動し
て隣接する鋸歯との間に押し込まれるので内輪部３と外
輪部２とがラチェット機構４によって一体となり、内輪
部３の回転に追従して外輪部２が回転し、これによって
慣性モーメントが大きくなるのでフライホイールとして
の効果が大きい。

【００２３】一方、ステッピングモータ４４が前記とは
逆方向に回転するリターン時にあっては、図３に示すよ
うにシャフト４０と一体の内輪部３が反時計方向に回転
する。この時、ラチェット機構４を構成する係止部材５
がばね６に抗して内輪部３方向に移動して、係止部材５
の他端が順次外輪部２の内周面に設けた鋸歯を乗り越え
るので内輪部３の回転に追従して外輪部２が回転するこ
とはない。すなわち、ラチェット機構４は不作動となる
のでフライホイール１の慣性質量としては内輪部３しか
作用しないのでフライホイールとしての効果は小さいこ
とになる。

【００２４】図６、図７にはフライホイールの他の実施
例が示されていて、この実施例に示すフライホイール１
０は、円筒状のケース１１の中心にシャフト４０が連結
され、内部に液体１２が封入されているとともに、内部
の周面近傍の部位に一端が枢着されている仕切り板１３
が複数設けられている。上記のように構成されているフ
ライホイール１０にあっても、スキャン時には図７に示
すように各仕切り板１３が径方向を向くことで各仕切り
板１３間に大量の液体１２が位置し、この液体１２が一
体に回転するので慣性モーメントが大きくなってフライ
ホイールとしての効果が大きくなる。

【００２５】これに対し、図６に示すリターン時にあっ
ては、各仕切り板１３は周面方向を向くので、各仕切り
板１３で仕切られる液体１２が少量となり、一体に回転
する液体の質量が小さいので慣性モーメントが小さくな
りフライホイールとしての効果が小さくなる。

【００２６】なお、前記実施例においては、スキャン時
とリターン時とのフライホイールの質量が変化する手段
として、ラチェット機構を用いたものと、液体を用いた
ものを示したが、これに限定することなく、要は回転方
向によって慣性モーメントが変更できるものであればど
のような構成であっても採用することができるものであ
る。

【００２７】

【発明の効果】この発明は前記のように構成したことに
より、駆動源の回転方向、すなわちスキャン時とリター
ン時とでフライホイールの慣性モーメントを変化させる
ことができ、スキャン時には大きな慣性モーメントによ
ってミラーの振動を阻止し、これによって像のボケ、像
の変形を防止することができる。また、リターン時には
フライホイールの質量が小さくなるので、駆動源を短時
間で高速回転にすることができる。したがって、駆動源
の大型化やフライホイールの小型化を伴うことなくリタ
ーン時の加速中の負荷を低減して駆動源の回転を滑らか
に保ったままで高速まで短時間で立上げることができて
円滑なリターン動作を行わせることができるという効果
を有している。

【００２８】また、駆動源としてステッピングモータを
使用した場合には高速回転で出力トルクが低下するが、
この時に負荷となる慣性モーメントが小さいので出力の
小さいステッピングモータであっても用いることができ
るという効果を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明によるイメージスキャナの全体概略図
である。

【図２】図１に示すものの一部を取り除いた状態を示す
概略図である。

【図３】フライホイールの質量が小さい状態を示す概略
図である。

【図４】フライホイールの質量が大きい状態を示す概略
図である。

【図５】フライホイールの内輪部と外輪部とラチェット
機構とを示す概略図である。

【図６】フライホイールの他の例を示し、質量が小さい
状態を示す概略図である。

【図７】図６に示すものの質量が大きい状態を示す概略
図である。

【図８】従来のイメージスキャナの全体概略図である。

【図９】図８に示すものの一部を取り除いた状態を示す
概略図である。

【図１０】ミラーを構成する機台とレールとの間に吸引
力を作用させて摩擦力を増加させて振動を吸収する構成
を示す概略図である。

【図１１】図１０に示すものの概略側面図である。

【符号の説明】

１、１０、４２……フライホイール ２……外輪部 ３……内輪部 ３ａ……凹部 ４……ラチェット機構 ５……係止部材 ６……ばね １１……ケース １２……液体 １３……仕切り板 ３１……枠体 ３２……第１ミラー ３３……第２ミラー ３４……レール ３５……第１ミラー部 ３６、３８……機台 ３７……第２ミラー部 ３９……レンズ鏡筒部 ４０、４１……シャフト ４４……ステッピングモータ ４５……タイミングベルト ４３、４６ａ、４６ｂ、４７ａ、４７ｂ……プーリー ４８……ワイヤー ４９……磁石

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 正逆回転する駆動源の駆動力を伝達して
   ミラーをスキャン動作およびリターン動作させ、スキャ
   ン動作時に画像を読み込むとともに、リターン動作時に
   はスキャン動作時よりも高速で、かつ、逆方向に移動す
   るようにし、この移動をフライホイールによって円滑に
   したミラースキャンタイプのイメージスキャナにおい
   て、前記フライホイールを、その慣性モーメントがリタ
   ーン時に小さくなるように構成したことを特徴とするイ
   メージスキャナ。
2. 【請求項２】 前記フライホイールは、駆動源の駆動時
   に一体に回転する内輪部と、外輪部と、内輪部と外輪部
   とを一体に、あるいは別体にするラチェット機構とから
   構成され、リターン動作時に前記内輪部と外輪部とを別
   体とする請求項１記載のイメージスキャナ。
3. 【請求項３】 前記駆動源はステッピングモータである
   請求項１記載のイメージスキャナ。