JPH1164992A - 往復運動走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 組立性の向上、走査走行体姿勢の向上、部品
数の削減（コスト低減）を達成させることができるとと
もに、従来より滑らかに走査走行することができる往復
運動走査装置を提供する。 【解決手段】 一対の走査走行体が互いに差動して往復
運動する走査装置に関する。ガイドレール３１、ガイド
レール３１にボール３２を介して保持され、ボール３２
と等速に移動するボール保持部材３３およびボール保持
部材３３より低速で移動するスライダ３４を備えている
ボール支持スライドレールと、ボール支持スライドレー
ルのボール保持部材３３に固定されている第２走査走行
体２と、ボール支持スライドレールに固定されている第
１走査走行体１とを具備している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一対の走査走行体
が互いに差動して往復運動する走査装置に関し、特に、
電子写真複写機等の画像形成装置または画像入力装置に
用いる往復運動走査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真複写機等における画像形成装置
や、画像入力装置においては、走査走行体に露光ランプ
や反射ミラーからなる光学部品等を往復運動走査装置に
具備して走査走行せしめ、原稿情報の読み取りや、記録
を行っている。

【０００３】従来の往復運動走査装置では、駆動源から
の駆動力をワイヤやベルトにより走査走行体に伝達して
光学部品を具備した走査走行体を駆動せしめていた。例
えば、原稿固定型画像入力装置においては、走査走行体
は、露光部を備えた第１走査走行体と、第１走査走行体
により反射された第１走査走行体用ベース部材光像をレ
ンズに導くため差動走行し、ミラー等の反射部材を備え
た第２走査走行体とから構成されている。そして、原稿
を走査するために、第１走査走行体と第２走査走行体と
を移動せしめる駆動伝達系手段としては、主にワイヤ、
ベルトにより差動走査体に動滑車を設け駆動せしめてい
た。

【０００４】また、特開平７−３０２２９３号に記載さ
れた発明では、転がり軸受を走行体に具備した駆動装置
となっており、シャフト上をボールベアリング外輪が転
がるように構成されている。

【０００５】また、特開平２−１１３２３３〜１１３２
３５号に記載された発明では、歯付ベルトを駆動伝達系
として用いている。また、特開昭６３−１６２３４１号
に記載された発明では、凸型ガイドレールにより走行体
の姿勢を安定させようとしている。また、この特開昭６
３−１６２３４１号には、ロッド（円柱形）をガイドレ
ールとして、このガイドレールを移動する走査走行体が
開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特にワ
イヤを用いて駆動伝達する場合においては、ワイヤとプ
ーリとの間でスリップしないように巻き付け回数を多く
したり、ワイヤとプーリとを固定するなどの方法が必要
なため、組み付け、組立性が大変面倒となるという問題
があった。

【０００７】また、特開平７−３０２２９３号に記載さ
れた発明では、異物などがシャフトに付着し易く、走査
性能は劣化し易くなっている。また、がたつきを防止す
るために走行体自重だけでなくマグネットの磁力を必要
としなければならなかった。

【０００８】また、特開平２−１１３２３３〜１１３２
３５号に記載された発明では、反射部材を備えた差動走
行体においてはベルト上の歯ピッチやがたつき防止のた
め、姿勢を整える押さえコロや摩擦コロを用いなければ
ならず構成部品の増加や装置が複雑化するという問題が
あった。

【０００９】また、特開昭６３−１６２３４１号の凸型
ガイドレールを用いた場合には、上下方向の姿勢やガイ
ドレールに付着するゴミ等の異物による走査性能の劣化
が考えられる。また、ロッド（円柱形）をガイドレール
とした場合には、走査走行体のロッドの受けは円筒状と
なっており、走査移動において、ロッド受けがロッドに
沿って回転し易く、走査走行体は不安定となっていた。

【００１０】そこで、本発明は、組立性の向上、走査走
行体姿勢の向上、部品数の削減（コスト低減）を達成さ
せることができるとともに、従来より滑らかに走査走行
することができる往復運動走査装置を提供することを目
的としている。

【００１１】また、本発明の他の目的は、ボールスライ
ドレールのボール保持部材に、差動走査走行体を具備さ
せ、差動駆動系部品の削減と駆動性能の向上とを達成す
ることにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の発明の往復運動走査装置は、一対の走査走
行体が互いに差動して往復運動する走査装置において、
ガイドレール、該ガイドレールにボールを介して保持さ
れ、ボールと等速に移動するボール保持部材およびボー
ル保持部材より低速で移動するスライダを備えているボ
ール支持スライドレールと、該ボール支持スライドレー
ルのボール保持部材に固定されている第２走査走行体
と、前記ボール支持スライドレールに固定されている第
１走査走行体とを具備することを特徴としている。この
構成では、ワイヤとプーリとの間でスリップしないよう
に巻き付け回数を多くしたり、ワイヤとプーリとを固定
する必要がないので、組み付け、組立性が大幅に向上す
る。

【００１３】また、請求項２の発明の往復運動走査装置
は、請求項１に記載の往復運動走査装置において、前記
ボールの少なくとも上面は覆われていることを特徴とし
ている。この構成では、請求項１の作用に加えて、ゴミ
等の異物による走査性能の劣化を防止することができ
る。

【００１４】また、請求項３の発明の往復運動走査装置
は、請求項１に記載の往復運動走査装置において、前記
スライダは前記ボール保持部材の半分の速度で移動する
ことを特徴としている。この構成では、請求項１の作用
に加えて、光路長を変化させることなく走査することが
できる。

【００１５】また、請求項４の発明の往復運動走査装置
は、請求項１に記載の往復運動走査装置において、前記
第１走査走行体には原稿面を照明する光源が固定されて
いるとともに、前記第２走査走行体には第１走査走行体
により形成された光像をレンズに導く反射部材が固定さ
れていることを特徴としている。この構成では、電子写
真複写機等における画像形成装置や、画像入力装置にお
いて、原稿情報の読み取りや、記録を行う場合に好適で
ある。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は本発明の第１実施形態に係
わる往復運動走査装置の正面図、図２は同平面図、図３
は第１走査走行体部分を示す側面図である。

【００１７】図に示すように、往復運動走査装置は、一
対の走査走行体である第１走査走行体１および第２走査
走行体２が互いに差動して往復運動する走査装置に関
し、外枠（アウター）であるガイドレール３１と、ガイ
ドレール３１にボール３２を介して保持され、ボール３
２と等速に移動するボール保持部材３３と、ボール保持
部材３３より低速で移動する内枠（インナー）であるス
ライダ３４とを有するボール支持スライドレール（リニ
ア配置ボール支持スライドレール）３を備えている。さ
らに、往復運動走査装置は、ボール支持スライドレール
３に固定されている第１走査走行体１と、ボール支持ス
ライドレール３のボール保持部材３３に固定されている
第２走査走行体２とを具備している。

【００１８】図３に示すように、前記ボール支持スライ
ドレール３のガイドレール３１は、上下に湾曲形成され
たボールガイド溝３１ａを有し、このボールガイド溝３
１ａ内には多数のボール３２が配置されている。

【００１９】このボール３２を保持するボール保持部材
３３は、個々のボール３２を内装する円形凹部３３ａ
（図６参照）を有し、この円形凹部３３ａ内に各ボール
３２を回動自在に保持している。

【００２０】前記ボール支持スライドレール３のスライ
ダ３４は、ガイドレール３１のボールガイド溝３１ａに
対向してボール３２を転動自在に保持するボールガイド
溝３４ａが形成されている。

【００２１】図６は、ボール支持スライドレールの原理
を示す図である。ボール支持スライドレール３は、図６
に示すように、ガイドレール３１のボールガイド溝にボ
ール３２を保持するボール保持部材３３がボール３２の
転動によりボール３２とともに移動可能に構成されてい
る。そして、図３に示すように、ボール３２の内面側に
接触するボールガイド溝３４ａを有するスライダ３４
は、ボール保持部材３３が１／２ｖの速度で移動する
際、ｖの速度で移動するように構成されている。なお、
ガイドレール３１は、スライダ３４の移動範囲におい
て、スライダ３４をガイドする長さを有している。そし
て、ガイドレール３１とスライダ３４とはボール３２を
介して精密に位置づけられ、上下方向および左右方向と
もに姿勢を安定させることができる。

【００２２】図４は、第１実施形態の往復運動走査装置
の第１走査走行体を示す図であり、（Ａ）は斜視図、
（Ｂ）は側面図である。前記第１走査走行体１は、断面
Ｌ字形状の第１走査走行体用ベース部材１２と、このベ
ース部材１２上に取り付けられた露光ランプ１１と、ベ
ース部材１２の下面に取り付けられた第１ミラー保持部
材１４（図８参照）と、第１ミラー保持部材１４のミラ
ー保持孔部１４ａに挿入保持された第１ミラー１３とを
備えている。さらに、第１走査走行体１には先端部下面
にスライドシュー１５が設けられ、基端部にはスライダ
３４に取り付けるための取付片１２ａが設けられてい
る。この第１走査走行体１の基端側は取付片１２ａを介
してスライダ３４にねじ等により取り付けられている。
また、第１走査走行体１の先端側はスライドシュー１５
を介してチャンネル断面を有する２段レール５の上段に
摺動自在に支持されている。

【００２３】図５は、第１実施形態の往復運動走査装置
の第２走査走行体を示す斜視図である。前記第２走査走
行体２は、平面視略Ｌ字形状の第２走査走行体用ベース
部材２１と、第２走査走行体用ベース部材２１の上面に
固定された第２ミラー保持部材２３と、第２ミラー保持
部材２３の保持孔部２３ａに挿入保持された第２ミラー
２２と、第３ミラー保持部材２５の保持孔部２５ａに挿
入保持された第３ミラー２４と、先端部下面に設けられ
たスライドシュー２６と、ボール保持部材３３に取り付
けるための基端側の取付片２１ａとを備えている。この
第２走査走行体２の基端側は取付片２１ａを介してボー
ル保持部材３３にねじ等により取り付けられている。ま
た、第２走査走行体２の先端側はスライドシュー２６を
介して２段レール５の下段に摺動自在に支持されてい
る。

【００２４】また、図３に示すように、第１走査走行体
用ベース部材１２の下面には駆動力伝達装置４の駆動力
伝達ベルト４ａがクランプ等により固定されている。こ
の駆動力伝達ベルト４ａを例えば速度ｖで駆動すること
により、駆動力伝達ベルト４ａに連結されている第１走
査走行体１がスライダ３４とともに速度ｖで移動する。
この第１走査走行体１がｖで移動することにより第１走
査走行体１に接触しているボール３２が転動して速度１
／２ｖで第１走査走行体１と同方向に移動する。ボール
３２が速度１／２ｖで移動することにより、ボール３２
を保持しているボール保持部材３３が速度１／２ｖで移
動する。

【００２５】この第１実施形態の往復運動走査装置で
は、ボール３２による点接触となっているので、摺動時
の摩擦力も小さく、効率のよい走査が可能となる。従来
のように走査走行体をワイヤやベルトで直接走査走行体
にクランプしたり動滑車を用いて移動走査させないの
で、組立性においても良好である。

【００２６】また、従来では、ワイヤーなどの駆動伝達
系においては走査走行体をレール上に置き、駆動伝達系
がスリップしないよう巻き付け回数を増やす必要があっ
たが、第１実施形態の往復運動走査装置では、ガイドレ
ール３１により駆動伝達においても、図３に示すよう
に、第１走査走行体用ベース部材１２の下面に駆動力伝
達ベルト４ａを１箇所クランプするだけなので、伝達系
の組み付け後に、走査走行体を上方から載せ、クランプ
するだけで、組立が完了する。

【００２７】また、ガイドレール３１内のボール支持部
材に、差動走査走行するスライダ３４を装着すること
で、ボール支持スライドレールのアウターであるガイド
レール３１とインナーであるスライダ３４とを支持、位
置決めするボール３２が、動滑車の原理となる。したが
って、第２走査走行体２は第１走査走行体１の走査速度
の１／２の走査速度となり、駆動系を簡略化させること
ができる。

【００２８】走査走行体１，２が複数で互いに差動する
往復運動走査装置において、走査走行体１，２をボール
支持スライドレールに具備したので、走査走行体１，２
の姿勢、走査精度、摺動性の向上を図ることができる。
ボール支持スライドレールは、ガイドレール３１とスラ
イダ３４とをボール３２で支持位置決めしてあり、点接
触スライドなので、走査走行体１，２の位置精度の向上
および摺動性能の向上を共に達成することができる。ま
た、従来の如くロッドやレールに摺動部材を貼り付け、
摺動性を向上させる必要もなくなるので、部品点数を削
減できるとともに、組み付け性を向上することもでき
る。

【００２９】また、ボール支持スライドレールのスライ
ダ３４の部分に走査走行体１を設置することによって、
摺動性能の向上、取付体の向上および位置精度の向上が
同時に可能となる。

【００３０】ボールガイドスライドレールのボール保持
部材３３に、差動する第２走査走行体２を取り付けるこ
とで、ボール３２とボール保持部材３３とで動滑車の如
く移動させることができ、スライダ３４に取り付けた第
１走査走行体１の走査速度の１／２の速度での走査が可
能であり、光路長を変化させることなく走査することが
できる。従来では必要であった差動させるための動滑車
の部材の削減が可能であり、部品数の低減（コスト減）
および組立性の向上を共に達成することが可能となる。

【００３１】また、ボールガイドスライドレールは、シ
ャフトやレールの上を転がり移動せしめる従来の方式と
は異なり、転がるボール３２はボールガイドレール３１
のアウターであるガイドレール３１の中に入った状態で
転がるので、ガイドレール３１のボールガイド溝とボー
ル３２との間に異物が付着するのを防止することがで
き、異物による走査性能の劣化を防止でき、高耐久性お
よびメンテナンスフリー化を達成することができる。さ
らに、この第１実施形態では、駆動力伝達系を第１走査
走行体用ベース部材１２の下側に配置することができ
る。

【００３２】図７は第２実施形態の走行体取り付け部分
を示す斜視図、図８は第２実施形態の走行体の取り付け
用のベースを示す分解斜視図であり、図８（Ａ）は第２
走査走行体用、図８（Ｂ）は第１走査走行体用である。
なお、第１実施形態と共通の部分については同一の符号
を付し、その説明を省略する。

【００３３】図８に示すように、この第２実施形態の往
復運動走査装置では、第１実施形態に示した第２走査走
行体用ベース部材２１の取付片の代わりに取付孔８１ｄ
および取付長孔８１ｅが穿設されている。また、図７に
示すように、ボール支持スライドレールのボール保持部
材３３には第２走査走行体用取付部材６３ａ，６３ｂが
取り付けられ、この第２走査走行体用取付部材６３ａ，
６３ｂには摺動部材６４ａ，６４ｂが取り付けられてい
る。そして、摺動部材６４ａの上面に設けられた突起６
４ｃを第２走査走行体用ベース部材８１の取付孔８１ｄ
に挿入するとともに、摺動部材６４ｂの突起６４ｃを第
２走査走行体用ベース部材８１の取付長孔８１ｅに挿入
して第２走査走行体が取り付けられている。なお、図７
中、Ｓは止めねじ、１６はミラー保持用の押圧部材であ
る。

【００３４】さらに、この第２実施形態の往復運動走査
装置では、第１実施形態に示した第１走査走行体用ベー
ス部材１２の取付片の代わりに、第１走査走行体用ベー
ス部材７２に取付孔７２ａが穿設されている。また、ボ
ール支持スライドレールのスライダ３４には第１走査走
行体用取付部材６１が取り付けられ、この第１走査走行
体用取付部材６１の上面には突起６１ａが設けられ、こ
の突起６１ａを第１走査走行体用ベース部材７２の取付
孔７２ａに挿入して第１走査走行体が取り付けられてい
る。

【００３５】また、第２走査走行体用ベース部材８１の
下面には基端側両端に、軸部材８１ａ、ベルト脱落防止
用のフランジ部材８１ｂ、ベルト支持部材８１ｃおよび
ベルトガイド８２がそれぞれ取り付けられている。そし
て、ベルト支持部材８１ｃ間に駆動力伝達装置４から駆
動力を伝達する駆動力伝達ベルト４ａが巻回されてい
る。なお、本実施形態では、フランジ部材８１ｂおよび
ベルト支持部材８１ｃを別体としたが、一体であっても
よい。

【００３６】図９は第２実施形態の第１走査走行体の取
り付け部分を示す側面図、図１０は同第１走査走行体と
駆動力伝達ベルトとの取付部分を示す図である。図に示
すように、駆動力伝達ベルト４ａは第１走査走行体用取
付部材６１の上面にクランプ部材６２を介して圧着固定
されている。

【００３７】この第２実施形態の往復運走査装置では、
第１実施形態の往復運動走査装置と同様に、ボール３２
による点接触となっているので、摺動時の力も少なく、
効率のよい走査が可能となる。従来のように走査走行体
をワイヤやベルトで直接走査走行体にクランプしたり動
滑車を用いて移動走査させないので、組立性においても
良好となる。

【００３８】また、従来では、ワイヤーなどの駆動伝達
系においては走査走行体をレール上に置き、駆動伝達系
がスリップしないよう巻き付け回数を増やす必要があっ
たが、第２実施形態の往復運動走査装置では、ガイドレ
ール３１により駆動伝達においても、１箇所クランプす
るだけなので、伝達系の組み付け後に、走査走行体を上
方から載せ、クランプするだけで、組立が完了する。

【００３９】また、ガイドレール３１内のボール保持部
材３３に、差動走査走行するスライダ３４を装着するこ
とで、ボール支持スライドレールのアウターであるガイ
ドレール３１とインナーであるスライダ３４とを支持、
位置決めするボール３２が、動滑車の原理となり、第２
走査走行体は第１の走査走行体の走査速度の１／２の走
査速度となり、駆動系を簡略化させることができる。さ
らに、この第２実施形態では、駆動力伝達系をボール支
持スライドレールの外側に配置することができる。

【００４０】

【発明の効果】以上の説明したように、請求項１の発明
の往復運動走査装置によれば、一対の走査走行体が互い
に差動して往復運動する走査装置において、ガイドレー
ル、該ガイドレールにボールを介して保持され、ボール
と等速に移動するボール保持部材およびボール保持部材
より低速で移動するスライダを備えているボール支持ス
ライドレールと、該ボール支持スライドレールのボール
保持部材に固定されている第２走査走行体と、前記ボー
ル支持スライドレールに固定されている第１走査走行体
とを具備するので、ワイヤとプーリとの間でスリップし
ないように巻き付け回数を多くしたり、ワイヤとプーリ
とを固定する必要がないので、組み付け、組立性が大幅
に向上する。

【００４１】また、請求項２の発明の往復運動走査装置
によれば、請求項１に記載の往復運動走査装置におい
て、前記ボールの少なくとも上面は覆われているので、
請求項１の効果に加えて、ゴミ等の異物による走査性能
の劣化を防止することができる。

【００４２】また、請求項３の発明の往復運動走査装置
によれば、請求項１に記載の往復運動走査装置におい
て、前記スライダは前記ボール保持部材の半分の速度で
移動するので、請求項１の効果に加えて、光路長を変化
させることなく走査することができる。

【００４３】また、請求項４の発明の往復運動走査装置
によれば、請求項１に記載の往復運動走査装置におい
て、前記第１走査走行体には原稿面を照明する光源が固
定されているとともに、前記第２走査走行体には第１走
査走行体により形成された光像をレンズに導く反射部材
が固定されているので、請求項１の効果に加えて、電子
写真複写機等における画像形成装置や、画像入力装置に
おいて、原稿情報の読み取りや、記録を行う場合に好適
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係わる往復運動走査装
置の正面図である。

【図２】同平面図である。

【図３】同側面図である。

【図４】第１実施形態の往復運動走査装置の第１走査走
行体を示す図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図
である。

【図５】第１実施形態の往復運動走査装置の第２走査走
行体を示す斜視図である。

【図６】ボール支持スライドレールの原理を示す図であ
る。

【図７】第２実施形態の走行体取り付け部分を示す斜視
図である。

【図８】第２実施形態の走行体の取り付け用のベースを
示す分解斜視図であり、（Ａ）は第２走査走行体用、
（Ｂ）は第１走査走行体用である。

【図９】第２実施形態の第１走査走行体の取り付け部分
を示す側面図である。

【図１０】第２実施形態の第１走査走行体の駆動ベルト
を示す図である。

【符号の説明】

１ 第１走査走行体 ２ 第２走査走行体 ３ ボール支持スライドレール ４ 駆動力伝達部材 ４ａ 駆動力伝達ベルト ５ ２段レール １１ 露光ランプ １２ 第１走査走行体用ベース部材 １３ 第１ミラー １４ 第１ミラー保持部材 ２１ 第２走査走行体用ベース部材 ２２ 第２ミラー ２３ 第２ミラー保持部材 ２４ 第３ミラー ２５ 第３ミラー保持部材 ２６ スライドシュー ３１ ガイドレール（外枠） ３１ａ ボールガイド溝 ３２ ボール ３３ ボール保持部材 ３３ａ円形凹部 ３４ スライダ ３４ａ ボールガイド溝

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の走査走行体が互いに差動して往復
   運動する走査装置において、 ガイドレール、該ガイドレールにボールを介して保持さ
   れ、ボールと等速に移動するボール保持部材およびボー
   ル保持部材より低速で移動するスライダを備えているボ
   ール支持スライドレールと、該ボール支持スライドレー
   ルのボール保持部材に固定されている第２走査走行体
   と、前記ボール支持スライドレールに固定されている第
   １走査走行体とを具備することを特徴とする往復運動走
   査装置。
2. 【請求項２】前記ボールの少なくとも上面は覆われてい
   ることを特徴とする請求項１に記載の往復運動走査装
   置。
3. 【請求項３】前記スライダは前記ボール保持部材の半分
   の速度で移動することを特徴とする請求項１に記載の往
   復運動走査装置。
4. 【請求項４】前記第１走査走行体には原稿面を照明する
   光源が固定されているとともに、前記第２走査走行体に
   は第１走査走行体により形成された光像をレンズに導く
   反射部材が固定されていることを特徴とする請求項１に
   記載の往復運動走査装置。