(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
読み取り対象の両側に設けたガイドレールと、該ガイドレールのガイド面に接する摺動部材を持ち、読み取り手段を搭載した走行体と、駆動源からの駆動力を伝達機構を介して各ガイドレールに対応した系統に分けて前記走行体へ伝えることにより走行体を摺動させる駆動手段とを備えた読み取り装置において、前記摺動部材を各ガイドレールに対して移動方向に沿って複数備え、該摺動部材により走行体をガイド面上に支持するとともに、走行体の重心を駆動源からの駆動力がより早く伝達される駆動系統のガイドレール側に偏らせたことを特徴とする読み取り装置。
【請求項２】
請求項１に記載された読み取り装置において、前記摺動部材を走行体の４隅に備えたことを特徴とする読み取り装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された読み取り装置において、前記走行体にランプ及び該ランプの駆動回路基板を搭載し、前記走行体の重心の偏倚をランプの駆動回路基板の配置により行うことを特徴とする読み取り装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載された読み取り装置を備えたことを特徴とする画像処理装置。
【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（アナログ、デジタル複写機）、スキャナなどに利用し得る読み取り装置に関し、より詳細には、読み取り手段を搭載した走行体が安定してガイド面上を摺動するように構成した読み取り装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のイメージスキャナ装置に装備された読み取り装置は、原稿台上に原稿を載せ、載置された原稿面上をキャリッジに搭載した読み取り手段により走査しながら、原稿面に表された図形や文字等の画像情報を読み取る。かかる装置では、光電読み取り手段を構成する要素の中のレンズ及び光電変換部（ＣＣＤによる読み取りとその出力処理回路からなる）を装置のフレームの側に固定して設置し、走査される原稿面の画像をレンズ及び光電変換部まで伝達するための光源（ランプ）及びミラー等の光学系をガイドレールのガイド面上を摺動する２つのキャリッジに分けて搭載し、第１のキャリッジを原稿面に沿って走査（スキャニング）速度で走査し、第２のキャリッジをその半分の速度で移動させるようにした２キャリッジ方式のものが一般的である。なお、この第１、第２のキャリッジの速度の関係は、原稿面からＣＣＤまでの距離（共役長）を一定とするための条件である（後記する図１の説明、参照）。
【０００３】
ところで、上記イメージスキャナ装置において、２つのキャリッジを駆動するための手段として、従来、ワイヤを用いる方式が知られている（図２、参照）。
このワイヤ方式による駆動機構では、モータにより駆動される駆動軸に取り付けられた駆動プーリにワイヤが巻き付けられ駆動力が伝えられる。駆動プーリに複数回巻き付けられてから、ワイヤの各端部は左右両側に設けた従動プーリを経由し、第２キャリッジのプーリに巻き付けられ、固定される。このように這い巡らせたワイヤに、第１キャリッジを固定し、固定された第１キャリッジは、駆動軸からの入力に従いワイヤの線速で駆動され移動し、読み取り走査ために走行する。また、第２キャリッジは、プーリが動滑車の役割をするため、ワイヤの線速の１／２で正確に移動する。
また、ワイヤ方式で駆動される各キャリッジは、読み取り画像を挟んでその両側に配設されているガイドレール上にキャリッジの両端に設けた摺動部材で支持されるとともに、１つの駆動源からの駆動力を伝達機構（ワイヤ等）を介して各ガイドレールに対応した系統、即ち駆動軸の両端に設けた駆動プーリにそれぞれ巻き掛けたワイヤを介してキャリッジの各端部を引っ張るというように別個のワイヤ駆動系統に分けて駆動力をキャリッジに伝えることにより駆動され、ガイドレール上を摺動する。このとき、摺動部材は３点でキャリッジを支持し、ガイドレールの平面に沿い走行させることにより、正しい動作が理論上保証されるが、実際は、キャリッジにワイヤによる駆動力と摺動部材で起きる抵抗力が作用し、走行加速時など、加速度が作用する場合には、回転モーメントが働き、キャリッジの１点支持側が傾斜するといったような振れを発生させる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
こうした走行時に生じる振れの発生を防止するために、摺動部材を４カ所に設け、４点支持による設計が行われており、又、キャリッジに対しワイヤによる駆動力が作用する位置を選択することにより、駆動力により発生するモーメントと摺動部材で起きる抵抗力による回転モーメントとのバランスをとって回転モーメントを打ち消すことにより、振れの発生をある程度防止することができる。
しかしながら、実際には、計算通りに設計できないので、現実には、振れを完全になくすことができない。
本発明は、読み取り対象の両側に設けたガイドレールと、ガイドレールのガイド面上を摺動する読み取り手段を搭載した走行体と、走行体に駆動源からの駆動力を伝達機構を介して各ガイドレールに対応した系統に分けて伝える走行体駆動手段を備えた従来の読み取り装置における上述の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、従来のように加速走行時に走行体に振れが生じる場合にも、振れによる影響が読み取り結果に大きく現れる側のガイドレール、即ち、駆動力がより早く伝達される駆動系統側のガイドレールに振れが生じないようにして、読み取り画像の歪みを最小限に抑えることができるようにした読み取り装置及び該読み取り装置を備えた画像処理装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、読み取り対象の両側に設けたガイドレールと、該ガイドレールのガイド面に接する摺動部材を持ち、読み取り手段を搭載した走行体と、駆動源からの駆動力を伝達機構を介して各ガイドレールに対応した系統に分けて走行体に伝えることにより前記走行体を摺動させる駆動手段とを備えた読み取り装置において、前記摺動部材を各ガイドレールに対して移動方向に沿って複数備え、該摺動部材により走行体をガイド面上に支持するとともに、走行体の重心を駆動源からの駆動力がより早く伝達される駆動系統のガイドレール側に偏らせたことを特徴とする読み取り装置である。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１に記載された読み取り装置において、前記摺動部材を走行体の４隅に備えたことを特徴とするものである。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載された読み取り装置において、前記走行体にランプ及び該ランプの駆動回路基板を搭載し、前記走行体の重心の偏倚をランプの駆動回路基板の配置により行うことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載された読み取り装置を備えたことを特徴とする画像処理装置である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明を添付する図面とともに示す以下の実施例に基づき説明する。
図１は、本発明の実施例に係わる画像読み取り装置の概略構成を示す図である。
図１において、１は画像読み取り装置本体を示す。画像読み取り装置１の上面には、読み取り原稿を載置するコンタクトガラス２０を設ける。コンタクトガラス２０上に載置された原稿の画像面をコンタクトガラス２０の下面側から露光走査する。
露光走査のために、画像読み取り装置１内には、コンタクトガラス２０と平行に原稿を挟んで両側に一対のガイドレール３３ａ，３３ｂを設け、ガイドレール３３ａ，３３ｂのガイド面上に第１走行体２３、第２走行体２５を滑動させる。そのために、第１走行体２３の第１キャリッジ３０及び第２走行体２５の第２キャリッジ３１それぞれにガイド面に摺接する摺動部材３２ａ，３２ｂを設ける。摺動部材３２ａ，３２ｂはガイドレール３３ａ，３３ｂそれぞれに対し走行方向に沿って２箇所、即ち、各キャリッジの４隅に設けるようにする。
また、第１走行体２３の第１キャリッジ３０にランプ２１と第１ミラー２２とを搭載し、第２走行体２５の第２キャリッジ３１に第１ミラー２２の反射光を折り返す第２，第３ミラー２４とを搭載する。なお、第１キャリッジ３０には、ランプ２１を駆動する発光駆動回路基板１２が設けられている。
第２，第３ミラー２４により折り返された原稿からの反射光の光路上に、反射光を収束して結像する光学結像レンズ２６と、その結像位置には、結像された原稿画像を読み取る、例えばＣＣＤよりなる光電変換素子２７を設ける。
【００１０】
次に、露光走査を行うために滑動させる走行体の駆動機構について説明する。
図２は、本実施例の走行体（キャリッジ）の駆動機構を示す図である。
図２に示す例は、ワイヤ方式による駆動機構を示すもので、キャリッジの両端を個別に張り巡らした駆動ワイヤ１５ａ，１５ｂにより駆動する方式を採っている。ただし、駆動ワイヤ１５ａ，１５ｂの駆動は、一個の駆動モータ１１により共通の駆動軸１４を介して同期して駆動される。また、駆動モータ１１からの駆動力の入力は、駆動軸１４の一端部から行われるので、各駆動ワイヤ１５ａ，１５ｂへの駆動力の伝達に進み遅れが生じる。つまり、駆動ワイヤ１５ａを介して先に各キャリッジ３０，３１に駆動力が伝達される。
各駆動ワイヤ１５ａ，１５ｂを駆動モータ１１により駆動される駆動軸１４の両端に取り付けられている駆動プーリ１７ａ，１７ｂにそれぞれ複数回巻き付けてから、キャリッジの移動範囲の左右にそれぞれ固定された従動プーリ１９ａ，１９ａ，１９ｂ，１９ｂに巻き掛ける。さらに、第２キャリッジ３１の両端に設けた各プーリ１６ａ，１６ｂに駆動ワイヤの各端部側を巻き付けた後、一端部はそれぞれ固定具１３ａ，１３ｂにより固定され、他端部はそれぞれスプリング１８ａ，１８ｂによりテンションがかけられている。
このように張り巡らせた各駆動ワイヤ１５ａ，１５ｂに、第１キャリッジ３０の端部を固定し、固定された第１キャリッジ３０は、駆動軸１４からの入力に従い駆動ワイヤ１５ａ，１５ｂの線速で移動、走行する。また、第２キャリッジ３１は、両端に設けた各プーリ１６ａ，１６ｂが動滑車の役割をするため、駆動ワイヤ１５ａ，１５ｂの線速の１／２で正確に移動する。このような速度で各キャリッジ３０，３１を走行させることにより、原稿面から光電変換素子２７までの距離（共役長）が一定となり、一定の読み取り画像精度を確保できる。
【００１１】
次に、本実施例の第１走行体２３の詳細を説明する。
図３は、本実施例の第１走行体（キャリッジ）２３の概略構成を示す図である。
図３を参照すると、一対のガイドレール３３ａ，３３ｂ上に摺動部材３２ａ，３２ｂを介して第１キャリッジ３０（通常、１５０〜３００ｇの重量がある）が支持されている。ガイドレール３３ａ，３３ｂのガイド面は光学中心に対して位置出しがなされているので、第１キャリッジ３０上のランプ２１や第１ミラー２２の幾何光学的条件は摺動部材３２ａ，３２ｂにより３点支持されれば、最適条件が得られるはずであるが、先に示したように、加速走行時にキャリッジの１点支持側が傾斜するという不具合がある。そこで４点支持が採用される。この実施例では、図３に示すように、第１キャリッジ３０の４隅に摺動部材３２ａ，３２ｂが設けられ、４点でキャリッジを支持する構成を採っている。４点支持の場合、加速走行時に加わるモーメントにより、４点の中１点が浮き上がることが想定される。このような浮き上がりが起きるという想定をした時、本実施例では、駆動モータ１１からの駆動力がより早く伝達される駆動系統側（以下「駆動モータ側」という）の摺動部材３２ａが浮かないようにする。駆動モータ側の摺動部材３２ａが浮かないようにする理由は、駆動モータ側は、駆動の基準であり、この側の摺動部材３２ａが浮いてしまうと、画像の歪みに大きく影響してしまうからである。
【００１２】
駆動モータ側の摺動部材３２ａの浮き上がりを防止するために、本発明ではキャリッジの重心を駆動モータ側、即ちガイドレール３３ａ側に偏らせるように構成する。重心を偏倚させる方法としては、重りを駆動モータ側に付加することによっても可能であるが、新たな構成要素の付加なしに行う、即ち既存の要素の配置を考慮することにより行うようにする。本実施例では、図３に示すように、第１キャリッジ３０に適用した例が示されている。第１キャリッジ３０は、ランプ２１と第１ミラー２２（図３には、図示せず）を搭載しているが、これらの要素は読み取り領域の全幅にわたり設けられるので、本発明が意図する重心の偏倚をこれらの要素により行うことができない。そこで、重心の変更に機能させる要素としてランプ２１を駆動する発光駆動回路基板１２を用いるようにしている。即ち、発光駆動回路基板１２を第１キャリッジ３０に搭載し、その配置を光学中心よりも駆動モータ側に偏倚させることにより、キャリッジの重心を駆動モータ側にもってくるようにする。発光駆動回路基板１２は、インバータ（安定器）を含み、通常、５０〜１５０ｇの重量があるので、重心の変更機能を持たせることが可能である。
発光駆動回路基板１２をこのように配置することにより上記した機能を実現することができると共に、改めて第１キャリッジに重り（バランサー）などの追加構成部材が不要となり、部品コストを抑えることができる。
【００１３】
【発明の効果】
（１）  請求項１，２の発明に対応する効果
読み取り対象の両側に設けたガイドレールと、ガイドレールのガイド面上を摺動する読み取り手段を搭載した走行体と、走行体へ駆動源からの駆動力を伝達機構を介して各ガイドレールに対応した系統に分けて伝える走行体駆動手段を備えた読み取り装置において、移動方向に沿って設けた複数の摺動部材（走行体の４隅に設けた摺動部材）を介して走行体をガイドレールに支持し、走行体の重心を駆動源からの駆動力がより早く伝達される駆動系統の側に偏らせたことにより、加速走行時、摺動部材の浮き上がりが生じる場合に、駆動の基準となる側の摺動部材が浮き上がることが無く、他方側の摺動部材を浮かせるようにしたので、振れの影響（画像歪み等）を最小限に抑えることができる。
（２）  請求項３の発明に対応する効果
上記（１）の効果に加えて、走行体にランプ及び該ランプの駆動回路基板を搭載し、走行体の重心の偏倚をランプの駆動回路基板の配置により行うことにより、重心位置を偏倚させるために走行体に特別な構造の設計を施す必要が無く、光学的な読み取り手段を用いる読み取り装置に必要な要素であるランプ及び該ランプの駆動回路基板の配置を選択することにより容易に、かつコストを上げることなく請求項１又は２の発明を実施することができる。
（３）  請求項４の発明に対応する効果
請求項１〜３のいずれかに記載された読み取り装置を画像処理装置の構成要素として用いることにより、上記（１）、（２）の効果をスキャナ、複写機、ファクシミリ等の画像処理装置において実現し、装置の高性能化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例に係わる画像読み取り装置の概略構成を示す図である。
【図２】  本実施例の画像読み取り装置における走行体（キャリッジ）の駆動機構を示す図である。
【図３】  本実施例の画像読み取り装置におけ第１走行体（キャリッジ）の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
１…画像読み取り装置、        １１…駆動モータ、
１２…発光駆動回路基板、        １４…駆動軸、
１５…駆動ワイヤ、              １６…プーリ、
１７…駆動プーリ、              １９…従動プーリ、
２０…コンタクトガラス、        ２１…ランプ、
２２…第１ミラー、              ２３…第１走行体、
２５…第２走行体、              ３０…第１キャリッジ、
３１…第２キャリッジ、          ３２ａ，３２ｂ…摺動部材、
３３ａ，３３ｂ…ガイドレール。
【図１】
0003672181.tif 000002
【図２】
0003672181.tif 000003
【図３】
0003672181.tif 000004