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原稿露光走査装置 - 株式会社リコー
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発明の名称 原稿露光走査装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−5121(P2001−5121A)
公開日 平成13年1月12日(2001.1.12)
出願番号 特願平11−179133
出願日 平成11年6月25日(1999.6.25)
代理人 【識別番号】100101177
【弁理士】
【氏名又は名称】柏木 慎史 (外1名)
【テーマコード(参考)】
2H108
5C072
【Fターム(参考)】
2H108 AA01 FB25 
5C072 AA01 BA13 MA06 XA01
発明者 楠本 弘
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 原稿を照明する露光ランプ及び前記原稿からの反射光を受ける第1ミラーが搭載された第1キャリッジと、前記第1ミラー側からの光を受ける第2ミラー及び第3ミラーが搭載された第2キャリッジとを、モータ駆動により2:1の速度比でガイド部材に沿わせて副走査方向に往復動させる原稿露光走査装置において、前記第1キャリッジと前記第2キャリッジとの各々に対して通常の往復移動範囲を超えた往復方向の可動範囲の両側に接して各々のキャリッジの外方への移動をほぼ同一のタイミングで規制する弾性ストッパ部材を設けたことを特徴とする原稿露光走査装置。
【請求項2】 前記第1キャリッジに対する前記弾性ストッパ部材の弾性硬度が、前記第2キャリッジに対する前記弾性ストッパ部材の弾性硬度よりも低いことを特徴とする請求項1記載の原稿露光走査装置。
【請求項3】 前記弾性ストッパ部材は、前記前記第1キャリッジと前記第2キャリッジとの相対的位置関係を決める位置決め用相手部材と一体に設けられている請求項1又は2記載の原稿露光走査装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機やイメージスキャナ等に用いられる原稿固定型の原稿露光走査装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、原稿画像を感光体上に露光結像させたり、原稿画像を1次元CCD等に結像させるための原稿露光走査装置としては、コンタクトガラス上に載置された原稿をスリット照明する露光ランプと原稿からの反射光を受けて所定の方向に反射させる第1ミラーとを第1キャリッジに搭載し、第1ミラー側からの光を受ける第2ミラーとこの第2ミラーからの光を受けて結像レンズ側に導く第3ミラーとを第2キャリッジに搭載し、これらの第1,第2キャリッジをレール等のガイド部材に従い副走査方向に往復動させることにより露光走査するように構成されている。ここに、これらの第1,第2キャリッジはモータを駆動源としてワイヤ等を介して往復動されるが、原稿から感光体又はCCDまでの光路長が常に一定長となり変化しないように、第1キャリッジと第2キャリッジとは2:1の速度比で駆動される。
【0003】このような原稿露光走査装置において、その処理速度を上げるためには、キャリッジの移動速度を上げる必要がある。特に、原稿露光走査後のリターンポジションからホームポジションへ向けたリターン時のリターン速度を高速化させることが重要である。よって、高速機ではキャリッジ駆動用に、より強力なモータが使われることとなる。この場合、モータとしては、制御の容易さからステッピングモータも使用されるが、一般には、リターン速度を上げるためにはサーボモータが適している、とされている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、サーボモータの場合、制御系の暴走等の何らかの動作異常により誤動作した場合、非常に強いトルクを発生したままとなり、キャリッジが通常の移動範囲を超えて副走査方向に移動することで、フレーム等に衝突してしまうことが起こり得る。このような場合、衝撃が大きいため、キャリッジやキャリッジ搭載部品はもちろん、装置自体を破損させてしまう可能性もあり、対策が必要となる。
【0005】この点、例えば、特開平9−312730号公報によれば、モータが動作異常を起こす原因の一つであるノイズの発生源を影響しない位置関係で配設させることで、ノイズによる誤動作を少なくしてキャリッジの暴走や衝突を抑制するようにしている。しかし、このような対策を講じても、モータの誤動作を完全になくすことはできず、十分な対策とはいえない。
【0006】また、例えば、特開昭56−113164号公報によれば、光学系が所定露光域を越えてオーバーラン移動するような場合にその光学系のストッパ部分を衝突させ停止させる圧電ゴムを装置本体の一部に装着してなるものが示されている。これによれば、光学系のオーバーランによる機器の破損を防止する上で有効となる。ところが、ストッパ部分と圧電ゴムとの関係は一方向についてのみ有効であるのに対して、モータの誤動作によるキャリッジの暴走は、露光走査方向とリターン方向との何れで起こるかはわからず、その方向によっては、ストッパ部分と圧電ゴムとによる停止機能が作用せず、不完全である。また、2:1の速度比で駆動される第1,第2キャリッジを用いる場合の特異性については何ら言及されていないものである。
【0007】ちなみに、実開平2−69343号公報や特開平4−13432号公報等に示されるように、ハーフレートキャリッジ(第2キャリッジ)の突起片が装置内壁に設けられた弾性ストッパ片を有するストッパ部材に当るようにしたものや、第1スライダ(第1キャリッジ)の移動方向端部が当る装置内壁にゴム等のストッパを設けたものがある。しかし、これらは本来の移動範囲内において毎回或いは読取モードに応じて当ることによりキャリッジの位置決め停止用のものであり、モータの誤動作によるキャリッジ暴走に対するものではない。従って、当然ながら、キャリッジの一方向の移動に対してのみ有効となる関係であり、仮に特開昭56−113164号公報における如く突起片やストッパ部材との関係をオーバーランに対する停止機構と考えても、逆方向においてキャリッジの暴走が生じた場合には、停止機能が作用せず、不完全といえる。また、2:1の速度比で駆動される第1,第2キャリッジを用いる場合の特異性については何ら言及されていないものである。
【0008】そこで、本発明は、モータの誤動作等によりキャリッジに暴走が生じたとしても、キャリッジに加わる衝撃を極力和らげ、装置の破損を防止し得る原稿露光走査装置を提供することを目的とする。
【0009】特に、2:1の速度比で駆動される第1,第2キャリッジを用いる場合の特異性を考慮して、より効果的に衝撃を和らげ得る原稿露光走査装置を提供することを目的とする。
【0010】さらには、より確実に衝撃を和らげ得る原稿露光走査装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、原稿を照明する露光ランプ及び前記原稿からの反射光を受ける第1ミラーが搭載された第1キャリッジと、前記第1ミラー側からの光を受ける第2ミラー及び第3ミラーが搭載された第2キャリッジとを、モータ駆動により2:1の速度比でガイド部材に沿わせて副走査方向に往復動させる原稿露光走査装置において、前記第1キャリッジと前記第2キャリッジとの各々に対して通常の往復移動範囲を超えた往復方向の可動範囲の両側に接して各々のキャリッジの外方への移動をほぼ同一のタイミングで規制する弾性ストッパ部材を設けた。
【0012】従って、モータの誤動作等により第1,第2キャリッジに暴走が生じ、通常の往復移動範囲を超えてオーバーラン移動するようなことがあっても、第1,第2キャリッジが各々弾性ストッパ部材にほぼ同一のタイミングで衝突して外方への移動が規制されるので、衝突時にキャリッジに加わる衝撃が第1キャリッジと第2キャリッジとで分散される形となり、その衝撃を和らげることができ、装置の破損を防止できる。この場合、弾性ストッパ部材は往復方向の可動範囲の両側に設けられているので、キャリッジの暴走が何れの方向で生じた場合にも有効となる。
【0013】請求項2記載の発明は、請求項1記載の原稿露光走査装置において、前記第1キャリッジに対する前記弾性ストッパ部材の弾性硬度が、前記第2キャリッジに対する前記弾性ストッパ部材の弾性硬度よりも低い。
【0014】従って、第2キャリッジに対して2倍の移動速度で移動し衝突時の衝撃の強い第1キャリッジに対する弾性ストッパ部材の弾性硬度を低めにしているので、より効果的に衝撃を分散させて和らげることができる。
【0015】請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の原稿露光走査装置において、前記弾性ストッパ部材は、前記前記第1キャリッジと前記第2キャリッジとの相対的位置関係を決める位置決め用相手部材と一体に設けられている。
【0016】従って、第1,第2キャリッジの相対的位置関係を決める位置決め用相手部材自身、例えば、ガイド部材自身に弾性ストッパ部材を一体に設けることで、第1,第2キャリッジと各弾性ストッパ部材との位置関係の精度を高めることができ、よって、第1,第2キャリッジと各弾性ストッパ部材との接触タイミングを精度よく揃えることができ、確実に衝撃を和らげることができる。
【0017】
【発明の実施の形態】本発明の第一の実施の形態を図1ないし図5に基づいて説明する。本実施の形態の原稿露光走査装置は、イメージスキャナへの適用例を示す。図1は、イメージスキャナの光学系構成の概略を示すもので、コンタクトガラス1上に載置された原稿2をスリット照明する露光ランプ3と原稿2からの反射光を受けて所定の方向に反射させる第1ミラー4とを第1キャリッジ5に搭載し、第1ミラー4側からの光を受ける第2ミラー6とこの第2ミラー6からの光を受けて結像レンズ7側に導く第3ミラー8とを第2キャリッジ9に搭載し、これらの第1,第2キャリッジ5,9を副走査方向に往復動させることにより原稿2を露光走査し、CCD10に結像させて読取るように構成されている。ここに、これらの第1,第2キャリッジ5,9は原稿2からCCD10までの光路長が常に一定長となり変化しないように、第1キャリッジ5と第2キャリッジ9とは2:1の速度比で駆動される。
【0018】図2はこのような第1,第2キャリッジ5,9の往復動構造の概略を示す斜視図、図3はその正面図である。主走査方向に渡る長さを有する露光ランプ3と第1ミラー4とを搭載した第1キャリッジ5は、副走査方向に延設されてその両端の側板11,12に固定された2本の平行なガイド部材としてのレール13,14上をスライドシュー15を介して摺動自在に設けられている。スライドシュー15は摺動性をよくするためのものである。主走査方向に渡る長さを有する第2,第3ミラー6,7を搭載した第2キャリッジ9も、同様に、レール13,14上をスライドシュー16を介して摺動自在に設けられている。また、第1キャリッジ5の両端には係止部17によりワイヤ18の一部が係止され、第2キャリッジ9の両端にはこのワイヤ18が巻回されるプーリ19が設けられ、ワイヤ18をサーボモータ(図示せず)により何れかの方向に移動させることにより、周知の如く、第1,第2キャリッジ5,9が同一方向に2:1の速度比で移動するように構成されている。
【0019】ここに、レール13,14は第1,第2キャリッジ5,9の相対的な初期位置関係を決める位置決め用相手部材としても機能し、第1,第2キャリッジ5,9の両端のレール13,14真上位置に形成された位置決め用穴20,21を位置合わせさせるための基準穴22,23がレール13,14に形成されている。即ち、基準穴23に位置決め用穴21を合わせて第2キャリッジ9を位置決めし、基準穴22に位置決め用穴20を合わせて第1キャリッジ5を位置決めし、ワイヤ18の係止状態を固定させることにより、第1,第2キャリッジ5,9の相対的位置関係が固定される。
【0020】また、これらの第1,第2キャリッジ5,9は通常の動作においては、ホームポジションHPからリターンポジションRPまでの往動により露光走査し、リターンポジションRPからホームポジションHPまでの高速復動によりリターンするものであり、図1中に示すように、第1キャリッジ5は概ねポジションHP1〜RP1間を往復移動範囲とし、第2キャリッジ9は概ねポジションHP2〜RP2間を往復移動範囲として動作するようにサーボモータにより駆動される(最大サイズの原稿を想定)。
【0021】このような構成の下、本実施の形態では、第1キャリッジ5において、レール13,14上に位置する部分の往動側には上方向に屈曲させた往動側ストッパ片5Fが形成され、これらの往動側ストッパ片5Fにほぼ隣接させてレール13,14内側面付近で下方向に屈曲させた復動側ストッパ片5Rが形成されている。同様に、第2キャリッジ9において、レール13,14上に位置する部分の復動側には上方向に屈曲させた復動側ストッパ片9Rが形成され、また、レール13,14の外側面にてプーリ19よりも往動側で外方向に屈曲させた往動側ストッパ片9Fが形成されている。
【0022】一方、第1キャリッジ5の通常のリターンポジションRP1を往動側に超える可動範囲内の位置、ここでは、レール13,14の左側端部に位置させて、側板12には往動側ストッパ片5Fが突き当たり得るクッション材からなる弾性ストッパ部材24が設けられている。また、第2キャリッジ9の通常のホームポジションHP2を復動側に超える可動範囲内の位置、ここでは、レール13,14の右側端部に位置させて、側板11には復動側ストッパ片9Rが突き当たり得るクッション材からなる弾性ストッパ部材25が設けられている。
【0023】さらに、第2キャリッジ9の復動側ストッパ片9Rが弾性ストッパ部材25に突き当たる位置まで移動したときに、第1キャリッジ5の復動側ストッパ片5Rが突き当たる位置に位置させてレール13,14の内側面には弾性ストッパ部材26が切起片により屈曲形成されている。この弾性ストッパ部材26の復動側ストッパ片5Rが突き当たる部分には弾性を有するクッション材26aが貼付されている。即ち、この弾性ストッパ部材26も第1キャリッジ5の通常のホームポジションHP1を復動側に超える可動範囲内の位置に形成されている。
【0024】同様に、第1キャリッジ5の往動側ストッパ片5Fが弾性ストッパ部材24に突き当たる位置まで移動したときに、第2キャリッジ9の往動側ストッパ片9Fが突き当たる位置に位置させてレール13,14の外側面には弾性ストッパ部材27が切起片により屈曲形成されている。この弾性ストッパ部材27の往動側ストッパ片9Fが突き当たる部分には弾性を有するクッション材27aが貼付されている。即ち、この弾性ストッパ部材27も第2キャリッジ9の通常のリターンポジションRP2を往動側に超える可動範囲内の位置に形成されている。
【0025】ここに、本実施の形態では、第1キャリッジ5に対する弾性ストッパ部材24,26における弾性体の硬度は、第2キャリッジ9に対する弾性ストッパ部材25,27における弾性体の硬度よりも低く(柔らかく)設定されている。
【0026】このような構成において、通常は、図1で説明したように、第1,第2キャリッジ5,9は各々概ねポジションHP1〜RP1,HP2〜RP2間を往復移動することにより原稿2の画像の露光走査、高速リターン動作を繰返すようにサーボモータにより駆動される。
【0027】一方、ノイズ等の何らかの原因で誤動作が生じ、サーボモータに対する制御が利かず、第1,第2キャリッジ5,9が通常の往復移動範囲HP1〜RP1,HP2〜RP2を超えてオーバーランした場合を考える。例えば、オーバーランが第1,第2キャリッジ5,9の露光走査時(往動時)に生じ、ポジションRP1,RP2を超えた場合には、図4に示すように、これらの第1,第2キャリッジ5,9の往動側ストッパ片5F,9Fが弾性ストッパ部材24,27にほぼ同一の接触タイミングで突き当たり、さらなる外方への移動を規制して停止させる。この際、弾性ストッパ部材24,27は弾性体を有するので、衝突時の衝撃が和らげられる。特に、本実施の形態では、連動するが、別体である第1,第キャリッジ5,9の何れか一方のみの規制ではなく、両方の往動側ストッパ片5F,9Fを弾性ストッパ部材24,27にほぼ同時に衝突させているので、衝突時にキャリッジに加わる衝撃が第1キャリッジ5と第2キャリッジ9とで分散させることができ、その衝撃を和らげることができ、装置の破損を防止できる。さらには、第1キャリッジ5は第2キャリッジ9の2倍の速度で移動するため、往動側ストッパ片5Fが弾性ストッパ部材24に衝突する衝撃の方が往動側ストッパ片9Fが弾性ストッパ部材27に衝突する衝撃よりも大きめとなるが、弾性ストッパ部材24の弾性硬度の方が柔らかいので、速度差の違いによる衝撃も効果的に分散されて和らげられる。
【0028】また、オーバーランが第1,第2キャリッジ5,9の高速リターン動作時(復動時)に生じ、ポジションHP1,HP2を超えた場合には、図5に示すように、これらの第1,第2キャリッジ5,9の復動側ストッパ片5R,9Rが弾性ストッパ部材26,25にほぼ同一の接触タイミングで突き当たり、さらなる外方への移動を規制して停止させる。この際、弾性ストッパ部材26,25は弾性体を有するので、衝突時の衝撃が和らげられる。特に、本実施の形態では、連動するが、別体である第1,第キャリッジ5,9の何れか一方のみの規制ではなく、両方の復動側ストッパ片5R,9Rを弾性ストッパ部材26,25にほぼ同時に衝突させているので、衝突時にキャリッジに加わる衝撃が第1キャリッジ5と第2キャリッジ9とで分散させることができ、その衝撃を和らげることができ、装置の破損を防止できる。さらには、第1キャリッジ5は第2キャリッジ9の2倍の速度で移動するため、復動側ストッパ片5Rが弾性ストッパ部材26に衝突する衝撃の方が復動側ストッパ片9Rが弾性ストッパ部材25に衝突する衝撃よりも大きめとなるが、弾性ストッパ部材26の弾性硬度の方が柔らかいので、速度差の違いによる衝撃も効果的に分散されて和らげられる。
【0029】本発明の第二の実施の形態を図6に基づいて説明する。第一の実施の形態で示した部分と同一部分は同一符号を用いて示し、説明も省略する。本実施の形態では、弾性ストッパ部材24,25に代えて、第1,第2キャリッジ5,9の相対的な初期位置関係を決める位置決め用相手部材として機能するレール13,14自身に弾性ストッパ部材28,29を切起片により一体に形成し、その往動側ストッパ片5F、復動側ストッパ片9Rが突き当たる面側にクッション材28a,29aを貼付したものである。即ち、弾性ストッパ部材26〜29が全てレール13,14に一体に形成されている。
【0030】本実施の形態によれば、基準穴22,23と弾性ストッパ部材26〜29との位置関係の精度を高くして形成することができるので、第1,第2キャリッジ5,9の往動側ストッパ片5F,9Fを弾性ストッパ部材28,26に対して同時に衝突させる接触タイミングの精度、第1,第2キャリッジ5,9の復動側ストッパ片5R,9Rを弾性ストッパ部材27,29に対して同時に衝突させる接触タイミングの精度を高くすることができ、確実に衝撃を和らげることができる。
【0031】なお、これらの実施の形態では、イメージスキャナへの適用例で説明したが、デジタル複写機のスキャナ部はもちろん、CCD10に代えて、感光体へ露光結像させるアナログ複写機へも同様に適用できる。
【0032】
【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、モータの誤動作等により第1,第2キャリッジに暴走が生じ、通常の往復移動範囲を超えてオーバーラン移動するようなことがあっても、第1,第2キャリッジが各々弾性ストッパ部材にほぼ同一のタイミングで衝突して外方への移動が規制されるようにしたので、衝突時にキャリッジに加わる衝撃が第1キャリッジと第2キャリッジとで分散される形となり、その衝撃を和らげることができ、装置の破損を防止でき、この場合、弾性ストッパ部材は往復方向の可動範囲の両側に設けられているので、キャリッジの暴走が何れの方向で生じた場合にも有効となる。
【0033】請求項2記載の発明によれば、第2キャリッジに対して2倍の移動速度で移動し衝突時の衝撃の強い第1キャリッジに対する弾性ストッパ部材の弾性硬度を低めにしているので、より効果的に衝撃を分散させて和らげることができる。
【0034】請求項3記載の発明によれば、第1,第2キャリッジの相対的位置関係を決める位置決め用相手部材自身、例えば、ガイド部材自身に弾性ストッパ部材を一体に設けるようにしたので、第1,第2キャリッジと各弾性ストッパ部材との位置関係の精度を高めることができ、よって、第1,第2キャリッジと各弾性ストッパ部材との接触タイミングを精度よく揃えることができ、確実に衝撃を和らげることができる。




 

 


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