JPS61203441A - 光学的走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 １災匹且五遣１ 本発明は光学的なドキュメント走査装置に関し、さらに
詳しくは、機械的駆動装置によって走査／再走査方向に
駆動される走査装置に関する。

え１亘Ｉ ドキュメント載置プラテンに平行に動く走査キャリジを
使用する走査装置は本発明の属する技術分野にてよく知
られていて、２つの例が米国特許第４，４０７．５８１
号および米国特許第４．０２９．４０９号に記載されて
いる。これらの走査装置に対しては、ドキュメントは静
止した透明なプラテン支持体上に載置され、１群の光学
的構成要素がプラテン支持体の下に取付けられた１つま
たはそれ以上のキＡ７リジ上に取付けられてこのプラテ
ン支持体に平行に運動するようになっている。これらの
光学的構成要素は典型的には全速度キャリジ上の照明ラ
ンプおよびミラーおよび半速度キ１７リジ上のミラーを
含んでいる。これらのキャリジがそれぞれの速度で動く
時にプラテン上のドキュメントは増分的に走査／照明さ
れてドキュメントの像がレンズによって、典型的には受
光ドラムまたはベルトとなされる光導電性媒体上に投影
されるようになっている。

これらの従来技術の走査キャリジは機械的／電気的装置
の組合せによって駆動され、その際に電気的作動ソレノ
イド、プーリーおよび駆動ベルトを経て主駆動軸からキ
ャリジに運動が与えられるのである。走査の開始および
走査の戻りの運動を開始させるためにスイッチ、リレー
、ソレノイド等の電気的構成要素を必要としないような
純粋に機械的な駆動装置は、経済的および簡単さの両面
から甚だ望ましいのである。

発明の目的 従って本発明の目的は、走査作動モードおよび再走査作
動モードにて走査装置を駆動するために機械的な構成要
素のみしか使用しないドキュメント走査装置の駆動装置
を提供することである。

１１五１ｊ 本発明は対象物面上に支持された静止オリジナルドキュ
メントを複写するための走査装置に指向されるもので、
この走査装置はオリジナルドキュメントの表面を順次走
査する光学的装置および前記走査装置からの像を受取っ
てこの走査された像を動いている光導電性部材上に投影
するレンズを含んでいて、 前記光学的装置は、 前記対象物面に平行な走査通路および再走査通路に沿っ
て移動するようになされた少なくとも１つの走査組立体
と、 前記光導電性部材の運動によって一定の速度で駆動され
るようになされた駆動軸と、 前記駆動軸および前記走査組立体に機械的に連動され、
前記走査組立体を第１の走査速度Ｖおよび第２の再走査
速度Ｖ′にて交互に駆動するようになす走査組立体駆動
機構と、 前記走査組立体および前記駆動機構の間に作動的に連結
されて配置され、前記走査組立体の運動によって周期的
に係合されて、この係合作動によって前記走査組立体の
移動方向を反転させるように前記駆動機構の作動を変化
させる走査組立体反転ｍ構と、 を含んでいることを特徴とするものである。

λ艶匹叉１１ さて、第１図を参照すれば、折り返された光路の光学的
走査装置が全体を符号２によって示されていて、この走
査装置はオリジナルドキュメント５が上面に載置された
対象物面すなわらプラテン４および受光ドラム６の形状
の光導電性面を含んでいる。光路８が対象物面４および
受光ドラム６の間に伸長していて、ドキュメントとドラ
ムとの間の主光線の通路を示している。第１の反射装置
１０、照明ランプ組立体１１、第２の反射装置１２、レ
ンズ反射装置１６を含む反射投影レンズ１４およびドラ
ム反射装置１８は光路８に沿って配置されている。受光
ドラム６は駆動モーター（図示せず）によって一定速度
で駆動される軸１９上に取付けられている。プーリー２
０は軸１９の外側の端部に固定されて取付けられ、以下
に述べる目的のために軸１９とともに回転するようにな
っている。ミラー１ｏおよび１２は第２図に示される別
個の走査キャリジ上に取付けられている。

作動に際し、ミラー１０は矢印によって示されたように
与えられた変位量だけ与えられた速度ｖＨにて対象物面
４に平行に動く。ミラー１２はミラー１０とともに速度
■８の半分の速度でミラー１０の移動量の半分だけ動く
ようになっている。

ミラー１０および１２の同期的な運動は一定の対象物の
共役条件を保持し、増分的に走査されるドキュメント５
の完全な像が対象物面４から反射されてレンズ１４によ
ってドラム６の表面上に投影されるのである。破線位置
にて示される走査端部位置で、ミラー１０および１２は
再走査速度■′にて走査開始位置に戻される。

露光されるオリジナルドキュメントの複写を作るための
種々の方法はこの技術分野で公知であって、ここでは詳
細な説明は省略されている。しかし、簡単に言えば、ス
テーション２１にて静電的電荷が回転するドラム６の表
面上に均一に作られるのである。次に荷電されたドラム
の表面は露光ステーション２２を通って動かされて、こ
こでドキュメント５の流れる光像がドラムの表面に結像
されるのである。この結像作動の結果として、ドラムの
表面の電荷は露光した範囲で選択的に消散され、これに
よってオリジナルの入力された情報をドラムの表面に静
電潜像の形状で記録するのである。次にドラムの回転方
向にて像を支持しているドラムの表面は現像ステーショ
ン２４を通って移送され、ここでトナー材料が荷電され
たドラムの表面に与えられ、これによって静電潜像を視
認可能になすのである。ここで現像された像は転写ステ
ーション２６内でベーパーまたは同様の最終的な支持材
料シートと接触させられて、トナー像がドラムの表面か
ら接触している支持シートの面に静電的に吸着されるの
である。ステーション２８はドラムの表面から残余のト
ナー材料を清掃するための機構を示している。融着ステ
ーション（図示せず）が転写された像を支持シート上に
永久的に固定する。これらの電子写真的なステーション
およびこれらのステーションの機能は米国特許第４．３
１８．６１０号にさらに詳しく記載されていて、参考と
して水明細書に組込まれている。

さて、第２図を参照し、第１図の走査装置およびこれに
組込まれた本発明の駆動装置の簡単化された斜視図が示
されている。静止しているオリジナルドキュメント５の
走査は全速度走査ミラー１０、照明ランプ組立体１１、
半速度ミラー１２および静止している反射投影レンズ１
４によって行われる。全速度ミラー１０はキャリジ３０
上に支持され、このキャリジは図示されていないがこの
技術分野で通常使用されている２つの平行な整合された
ガイドレール上に滑動可能に取付けられている。キャリ
ジ３０上に配置されたミラー１０はプラテン４の表面の
下方にこれと平行に整合されて横方向に伸長している。

ミラー１０の直接後方に、開口を有する螢光ランプ３４
および反射装置３５より成る照明組立体１１が取付けら
れている。これらの照明組立体の構成要素はミラー１０
の視認範囲内でプラテン上の長手方向に伸長する増分的
な面積部分を照明するように協働するのである。以下に
詳述するように、キャリジ３０は一定の速度でプラテン
の下面に平行に動き、これによってミラー１０がプラテ
ン上の引続いて照明される走査開始位置（第１図の位ｍ
Ａ）にて始まり、プラテンの反対側（第１図の位置Ｂ）
にて終るような増分的な面積部分を走査するようになっ
ている。

第２の運動可能のキャリジ４０が設けられて、これの上
に半速度ミラー１２が支持されている＝キャリジ４０も
ガイドレール上に滑動可能に取付けられている。ミラー
１２は走査ミラー１０からの反射光線を受取ってこれら
の光線をレンズ１４に指向するように配置されている。

レンズ１４はドキュメントの像をミラー１８（第１図）
を経てドラム６上に投影する。

第１図、第２図および第３図に示されるように、キャリ
ジ３０および４０の走査および再走査連動を与えるため
に本発明による２つの機械的な駆動装置が設けられてい
る。これらの運動は軸１９に固定して取付けられた駆動
プーリー２ｏを介して回転する電子写真ドラム６から得
られるようになっている。プーリー２０の運動はベルト
５６およびプーリー５８を介して第１の駆動軸５４に伝
えられて、指示された方向に軸５４を回転させる。

第１の駆動軸５４上には走査駆動ギア６ｏおよび走査駆
動プーリー６２が取付けられている。以下に説明される
ように駆動ギア６０は全体を符号７０にて示された駆動
機構を介して再走査速度をキャリジ３０および４０に与
えるようになっている。駆動プーリー６２は駆動機構７
０の一部分を介してキャリジに走査速度を与えるように
なっている。

さて、第２図の側面斜視図で示され、第３図に頂部斜視
図で示される駆動機構７０を参照し、走査キャリジ３０
および４０の運動は第２の駆動軸７２の回転から得られ
るが、この第２の駆動軸７２の回転方向はこれに取付け
られてギア６０またはプーリー６２に作動的に連結され
る機械的機素の配列によって決定されるようになってい
る。

軸７２上にはクラッチハブ７４が取付けられている。ハ
ブ７４は第１のセグメント７４ａ、第２のセグメント７
４ｂおよびスプラインを附されたセグメンｌ−７４ｃを
含み、軸７２に連結されて、ハブ７４が図示された。Ｘ
、、、Ｘ方向には滑動できるが、軸７２に対して相対的
に回転することはできないようになっている。プーリー
７６はベルト７８を経て駆動プーリー６２によって駆動
され、軸受８ｏを介して軸７２上にて自由に回転するよ
うになされている。ギア８２はギア６０によって駆動さ
れ、軸受８３を介して軸７２上で自由に回転するように
なっている。ハブ７４の、Ｘ、−Ｘ方向の運動はそれぞ
れ保持リング８４．８６によって制限されている。

ハブ７４ａおよびハブ７４ｂはそれぞれプーリー７６の
接触面およびギア８２に対する摩擦係合面を形成されて
いる。何れかのハブがプーリー７６の接触面またはギア
８２に摩擦的に係合すると、トルクが係合した駆動要素
のプーリー７６またはギア８２からクラッチハブ７４に
伝達され、従って軸７２に伝達されるのである。

このようにして軸７２の角速度および回転方向は２つの
駆動要素の何れがプーリー７６の接触面またはギア８２
に摩擦的に係合するかによって制御されるのである。軸
７２の何れの端部にも走査キャリジ駆動プーリー９０．
９０’が設けられ、それぞれのプーリーは全速度キャリ
ジ３０を取付けられたベルト９２．９２’を駆動するよ
うになっている。対をなすプーリー９４．９４’は速度
を半分にして半速度キャリジ４０を駆動するようになっ
ている。プーリー９６．９６’　は張力耐容／アイドラ
ーの目的で設けられている。

ハブセグメント７４ａ、７４ｂの、ｘｌ　−ｘ方向の運
動、従って軸７２の回転方向および速度を制御する機構
は第３図にトラブル機構１００として全体が示されてい
る。トラブル機構１００は突出端部１０２ａ、１０２ｂ
を有し、担止点１０４の廻りを揺動する第１のリンク１
０２を含んでいる。リンク１０２は第２のリンク１０６
に枢動連結され、このリンクに水平運動を与えるように
なっている。リンク１０６は担止点１１０の廻りを枢動
する第３のリンク１０８に枢動連結されている。リンク
１０８の運動は制止体１１２゜１１２′によって制限さ
れている。トラブルばね１１４がリンク１０８および担
止点１１８の廻りを回転する第４のリンク１１６に連結
されている。

リンク１１６が時計方向に回転する時に、ハブ７４を−
Ｘ方向に押圧してギア８２と係合させる。

リンク１１６が反時計方向に回転する時に、ハブ７４を
＋Ｘ方向に押圧してプーリー７６と係合させるようにな
っている。機構１００の作動は走査キャリジの作動の走
査／再走査サイクルを調べることによって最もよく理解
される。第２図および第３図を参照すれば、ハブセグメ
ント７４ｂが駆動プーリー７６と摩擦的に係合した状態
で示されている。摩擦的に係合していない状態の駆動ギ
ア８２は軸受８３上を滑動する。駆動軸７２およびキャ
リジのプーリー９０．９０′はベルト９２゜９２′およ
び改付けられたキャリジ３０をプーリー６２．７６の直
径の比によって決定される走査速度Ｖ８で駆動する。対
をなすプーリー９４゜９４′は速度を半分にして取付け
られたキャリジ４０を速度Ｖ１４／２で駆動する。従っ
てキャリジ３０は第１図にて左方から右方に向う走査方
向すなわち第３図に示されるようにスライドすなわちガ
イドレール３１に沿った＋Ｙ方向に動くのである。キャ
リジ３０は端部斜面部材１２０を有し、この端部斜面部
材１２０はガイドレールの直径を超えて突出する内側縁
１２０ａを有する。キャリジ３０が＋Ｙ方向に進む時走
査位置の予め定められた端部にあるコーナー１２０ａは
リンク１０２のコーナー１０２ａに接触してリンク１０
２を担止点１０４の廻りに反時計方向に回転させる。こ
れによってリンク１０６が右方に押されてリンク１０８
を時計方向に回転させる。リンク１０８が中央の死点位
置を超えて移動するとばね１１４のトラブル作用によっ
てリンク１１６が時計方向に回転されて、クラッチハブ
７４を−Ｘ方向の位置に動かす。このことはハブセグメ
ンｌ−７４ｂをプーリー７６から離脱させ、ハブセグメ
ント７４ａをギア８２にＦＪＢＩ的に係合させる。これ
によってギア８２が軸７２を駆動する役目を行い、軸７
２の回転方向および速度を逆転させるのである。対を為
すプーリー９０．９０’はここでギア６０の回転速度に
よって決定される速度で再走査方向に回転されるのであ
る。キャリジ３０．４０は第１図で右方から左方すなわ
ち第２図および第３図で−Ｙ方向に動かされる。この再
走査運動は、キャリジ３０の縁１２０ａが以前の運動に
よって第３図に破線で示された接触路の位置に回転され
ているリンクのコーナー１０２ｂに接触するまで続くの
である。縁１２０ａに接触することによってリンク１０
２は時計方向に回転し、リンク１０６を左方に動かす。

リンク１０８は反時計方向に動かされ、ばね１１４がリ
ンク１１６を反時計方向に回転させてクラッチハブ７４
を　Ｘ方向に動かすのである。このことはハプセグメン
ｌ−７４ａをギア８２から離脱させ、プーリー７６を再
係合させて、再度走査サイクルを開始させるのである。

第１図から第３図までの駆動機構の実施例が駆動キャリ
ジ３０および４０を駆動するためのプーリー／ギア装置
であったのに対して、他の機械的な駆動装置が同じ結果
を得るために使用できる。

第４図から第７図までを参照して、第２図および第３図
に示されたものと同じ基本的な装置が示されているが、
異なることはプーリー９０．９０’の代りに入力ギア１
１０’、１１０“が設けられ、またプーリーケーブル装
置９２，９４．９６の代りに全体を符号１１２“、１１
２”として示されたようなラック／マルテイプライアー
ギア装置が設けられていることである。図示のように、
入力ギア１１０′、１１０＃は軸７２の端部に固定して
取付けられていて、既述のようにプーリー７６またはギ
ア８２の何れかの係合によって決定される走査または再
走査速度にてこの軸とともに回転するようになっている
。ギア１１０’。

１１０”は反速度既述４０の下側に形成されたラック面
１１４’、１１４”’と噛合うようになっている。ギア
１１０’、１１０’が速度Ｗ１で回転すると、半速度キ
ャリジ４ｏは、ｒｌが入力ギア１１０′および１１０“
のピッチ半径となされるような速度Ｗ１ｒ１で駆動され
るのである。マルテイプライアーギア１１６’、１１６
”はキャリジ４０の端部に回転可能に連結されている。

ギア１１６’、１１６“の角速度Ｗ２はＷ１ｒ１／ｒ２
に等しいが、この場合ｒ２はギア１１６’。

１１６“のピンチ半径である。ギア１１６’。

１１６“は固定のラック１１８’、１１８”および全速
度キャリジ３０の底部縁面に沿って形成されたラック面
１２０’　、１２０“上を移動する。

従ってマルティプライアーギア１１６’。

１１６”はキャリジ３０をα（ｗｌｒｌ）の速度すなわ
ち半速度の２倍で駆動する。第７図はギア１１０′およ
び１１６′の回転速度および半径の関係を示している。

第２図および第３図の最初に説明されたプーリーの作動
に於けるように、キャリジ３０の縁１２０ａはリンク１
０２のコーナーと係合して軸７２の回転方向および速度
を逆転させ、走査および再走査作動を可能になしている
。

発明の効果 上述のように、本発明によれば、ドキュメント走査機構
を駆動する簡単で、全体的に機械的になされた駆動装置
が提供されるのである。走査および再走査の運動を開始
させるための通常のクラッチおよびスイッチのような電
気的構成要素が設けられていないから、単一の走査キャ
リジを有する走査装置のコストおよび複雑性を低減させ
ることができるのである。また注目されることは、第６
図に示された機構が第５図の両側駆動に対する異なる実
施例を構成することができることである。

特定の走査装置が上述によって説明されたが、本発明の
原理に適合した上述の装置の種々の修正が可能である。

例えば、上述では、２種類の速度の走査装置が示された
が、本発明は単一速度の走査装置にも適用できる。別々
の走査および再走査速度が説明されたが、両方の速度は
、第２図に示された駆動プーリー／ギア比に適当な修正
を与えることによって等しくなすことができる。このよ
うな総ての修正形態は本川ｌＩｌ書の特許請求の範囲に
限定されることを企図している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の走査装置を具体化したドキュメント複
写機の概略的説明図。 第２図は第１図の走査組立体の駆ａｍ構の簡単化された
斜視図。 第３図は第２図の走査装置駆動１１構およびトラブル逆
転機構の前面頂面図。 第４図は、ギア／ラック装置が走査組立体キャリッジを
駆動するようになっている第３図と同様の修正形態の斜
視図。 第５図は第４図のギア／ラック装置の一側の拡大説明図
。 第６図は第５図および第６図のギア／ラック装置の端面
図。 第７図は駆動ギアの角速麿および半径の関係を示す第５
図のギア／ラック装置の側面図。 ２・・・光学的走査装置 ４・・・プラテン ５・・・オリジナルドキュメント ６・・・受光ドラム ８・・・光路 １０．１２・・・反射装置すなわちミラー１１・・・照
明ランプ組立体 １４・・・反射投影レンズ １６・・・レンズ反射装置 １８・・・ドラム反射装置 １９．５４・・・軸 ２０・・・プーリー ２１・・・荷電するステーション ２２・・・露光ステーション ２４・・・現像ステーション ２６・・・転写ステーション ２８・・・清掃するステーション ３０．４０・・・キャリジ ３１・・・スライドすなわちガイドレール３４・・・螢
光ランプ ３５・・・反射装置 ５４．７２・・・軸 ５６．７８・・・ベルト ５８．６２．７６・・・プーリー ６０・・・駆動ギア ７０・・・駆動機構 ７４・・・クラッチハブ ８０．８３・・・軸受 ８２・・・ギア ８４．８６・・・保持リング ９０．９０’　・・・走査キャリジ駆動プーリー９２．
９２’　・・・ベルト ９４．９４’・・・対をなすプーリー ９６．９６’　・・・プーリー １００・・・トラブル機構 １０２．１０６・・・リンク １０８．１１６・・・リンク １１６’、１１６”・・・マルテイプライアーギア１１
０．１１８・・・枢止点 １１０’、１１０”・・・ギア １１２．１１２’・・・制止体 １１２”、１１２”’・・・ラック／マルテイプライア
ーギア装置 １１４・・・トラブルばね １１４’、１１４”・・・ラック面 １１６’、１１６″・・・マルテイブライアーギア１１
８・・・枢止点 １１８’、１１８”・・・固定ラック １２０・・・端部斜面部材

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　対象物面上に支持された静止オリジナルドキュメント
   の表面を順次走査する光学的装置および前記走査装置か
   らの像を受取つてこの走査された像を動いている光導電
   性部材上に投影するレンズを含む前記オリジナルドキュ
   メントを複写する走査装置において、 前記光学的装置が前記対象物面に平行な走査通路および
   再走査通路に沿つて移動するようになされた少なくとも
   １つの走査組立体と、 前記光導電性部材の運動によつて一定の速度で駆動され
   るようになされた駆動軸と、 前記駆動軸および前記走査組立体に機械的に連動され、
   前記走査組立体を第１の走査速度ｖおよび第２の再走査
   速度ｖ′にて交互に駆動するようになす走査組立体駆動
   機構と、 前記走査組立体および前記駆動機構の間に作動的に位置
   決めされ、前記走査組立体の運動によつて周期的に係合
   されて、この係合作動によつて前記走査組立体の移動方
   向を反転させるように前記駆動機構の作動を変化させる
   走査組立体反転機構と、 を含んでいることを特徴とする走査装置。