(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、
イメージセンサと、
原稿面から前記イメージセンサに至る光路を形成する光学系と、
前記イメージセンサ及び前記光学系を搭載し、前記筐体内を副走査方向に往復移動するキャリッジと、
前記筐体内に副走査方向に延設され、前記キャリッジの一端部を往復摺動自在に支持するガイドロッドと、
前記筐体内の前記ガイドロッドより主走査方向内側に前記ガイドロッド近傍に設けられ、前記キャリッジの前記ガイドロッド近傍を牽引する駆動部と、
前記筐体内の前記ガイドロッドより主走査方向内側に前記ガイドロッド近傍に設けられ、前記キャリッジが所定位置に移動したことを検知するポジションセンサとを備え、
前記キャリッジの角部近傍であって前記筐体内で前記ガイドロッドより主走査方向内側である部分に前記駆動部及び前記ポジションセンサが相対的に出入りする凹部が形成され、
前記ポジションセンサに検知される被検知部が前記凹部に設けられていることを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項２】
副走査方向に延設される基底部と、前記基底部の一端近傍から原稿面側に延設される第一起立部と、前記キャリッジの原稿面側で前記第一起立部から前記駆動部より前記筐体の主走査方向内側まで延設されるセンサ支持部とを有するフレームを備え、
前記ポジションセンサは前記センサ支持部の反原稿面側に設けられていることを特徴とする請求項１記載の画像読み取り装置。
【請求項３】
前記フレームは、前記基底部の他端近傍から原稿面側に延設され前記ガイドロッドの一端部を支持する第二起立部を有し、
前記第一起立部は、前記ガイドロッドの他端部を支持することを特徴とする請求項２記載の画像読み取り装置。
【請求項４】
請求項１、２又は３記載の画像読み取り装置と、
前記画像読み取り装置により読み取った画像データに基づいて印刷媒体に画像を形成する印刷装置と、
を備えることを特徴とする画像入出力システム。
【請求項５】
前記駆動部及びイメージセンサを制御するための制御部を前記印刷装置のハウジング内に収納していることを特徴とする請求項４記載の画像入出力システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像読み取り装置及びそれを用いた画像入出力システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、イメージセンサの解像度の向上は著しく、これに伴い、フラットベッド型イメージスキャナ等の画像読み取り装置においてはキャリッジの位置制御に対する精度向上の要請が高まっている。また、我が国における住宅事情等から、他の電子機器と同様に画像読み取り装置に対しても筐体の小型化の要請がある。
例えば、特開平２−２９１５８号公報には、キャリッジのほぼ中央部分に設けられたローラにより筐体のほぼ中央に副走査方向に延設されたレールを挟持することでキャリッジのぶれを防止しつつ筐体の幅の狭小化を可能とする技術が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開平２−２９１５８号公報に開示された技術によると、キャリッジのぶれを防止し主走査方向の筐体の幅を狭小化することが可能となるものの、筐体の厚みを大きく減らすことができないため、筐体の体積は全体としてはさほど小さくならない。一方、筐体側面近傍にガイドロッドを設け、ガイドロッドによりキャリッジの端部近傍を摺動自在に支持する構造は、筐体の幅を拡大化することとなる。また、キャリッジの移動空間を確保しつつ筐体を薄形化しようとするとキャリッジの駆動機構をガイドロッドより外側に設けなければならず、主走査方向の筐体の幅が拡大する。
また、一般に、フラットベッド型イメージスキャナ等の画像読み取り装置には、キャリッジの副走査方向における所謂読み取り原点位置を検知するためのポジションセンサが備えられており、このポジションセンサの配置もまた筐体の大きさに影響を与える。さらに、ポジションセンサの配置は読み取り原点位置の検知精度にも影響するため、ポジションセンサの配置は筐体の小型化及び読み取り原点位置の検知精度の確保という２つの要請を満たすものでなければならない。
【０００４】
本発明はこのような点に鑑みて創作されたものであって、筐体が小さくキャリッジの副走査方向位置を正確に制御する画像読み取り装置及びそれを用いた画像入出力システムを提供することを目的とする。
また、本発明の別の目的は、薄形の画像読み取り装置及びそれを用いた画像読み取りシステムを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載の画像読み取り装置によると、筐体内に副走査方向に延設されるガイドロッドによりキャリッジの一端部を往復摺動自在に支持し、筐体内のガイドロッド近傍に駆動部を設け、駆動部によりキャリッジのガイドロッド近傍を牽引し、筐体内のガイドロッド近傍にポジションセンサが設けられ、ポジションセンサによりキャリッジが所定位置に移動したことを検知するため、ポジションセンサによって検知するキャリッジの副走査方向位置と駆動部によって制御するキャリッジの副走査方向位置との乖離を小さくし、キャリッジの副走査方向位置を正確に制御することができる。さらに、本発明の請求項１記載の画像読み取り装置によると、キャリッジの角部近傍であって筐体内でガイドロッドより主走査方向内側である部分に凹部が形成され、駆動部及びポジションセンサは凹部に相対的に出入りし、ポジションセンサに検知される被検知部が凹部に設けられているため、駆動部及びポジションセンサを筐体内のガイドロッドより主走査方向内側に設けることができる。したがって、筐体の主走査方向の幅を小さくすることができる。また、原稿面からイメージセンサに至る光路の主走査方向の幅をキャリッジの副走査方向端部近傍で狭くするように光学系を配置することができるため、キャリッジの角部近傍に凹部を形成したとしても光路を確保するためにキャリッジの体格を大きくする必要はない。したがって、本発明の請求項１記載の画像読み取り装置によると、筐体を小さくすることができる。
【０００６】
本発明の請求項２記載の画像読み取り装置によると、副走査方向に延設される基底部と、基底部の一端近傍から原稿面側に延設される第一起立部と、キャリッジの原稿面側で第一起立部から駆動部より筐体の主走査方向内側まで延設されるセンサ支持部とを有するフレームを備える。発明の請求項２記載の画像読み取り装置によると、駆動部より筐体の主走査方向内側まで延設されるセンサ支持部につり下げるようにしてポジションセンサを設けているため、駆動部及びポジションセンサをガイドロッドの最近傍位置から順に主走査方向内側に向かって設けることが可能となり、これによりキャリッジの副走査方向位置を正確に制御することができる。さらに、センサ支持部を駆動部より筐体の主走査方向内側まで延設することにより、駆動部とポジションセンサの主走査方向位置を互いにずらすことができるため、筐体の薄形化が可能となる。
【０００７】
本発明の請求項３記載の画像読み取り装置によると、フレームは、基底部の他端近傍から原稿面側に延設されガイドロッドの一端部を支持する第二起立部を有し、第一起立部は、ガイドロッドの他端部を支持するため、ガイドロッド及びポジションセンサがともにフレームに設けられることとなり、ガイドロッドとポジションセンサとの相対的な位置の製品によるばらつきを小さくすることができる。
【０００８】
本発明の請求項４記載の画像入出力システムは、請求項１、２又は３記載の画像読み取り装置と、画像読み取り装置により読み取った画像データに基づいて印刷媒体に画像を形成する印刷装置と、を備える。したがって、画像読み取り装置においてキャリッジの副走査方向位置を正確に制御することができ、筐体を小型化することができる。
【０００９】
本発明の請求項５記載の画像入出力システムは、駆動部及びイメージセンサを制御するための制御部を印刷装置のハウジング内に収納している。したがって、画像読み取り装置を小型化及び軽量化することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を示す一実施例を図面に基づいて説明する。
本発明の一実施例による画像入出力システムを図２に示す。画像入出力システム１は、上段に画像読み取り装置としてフラットベッド型のスキャナ部２を設け、下段に印刷装置としてインクジェット型のプリンタ部３を設け、ホストコンピュータのデータ出力、ホストコンピュータへの画像データの入力、及び複写の機能を兼ね備えている。
【００１１】
プリンタハウジング６０は、インクジェットヘッド、用紙搬送機構等からなる図示しないプリンタエンジン及び画像入出力システム１全体を制御する制御部を収納している。プリンタハウジング６０の背面に図示しないヒンジが設けられている。ヒンジはスキャナハウジング２０を揺動自在に支持している。スキャナハウジング２０が揺動することにより、プリンタハウジング６０に設けられた図示しない開口部が開放され、プリンタエンジンのメンテナンスが可能になる。プリンタエンジンに供給される用紙を支持する用紙トレー６３がプリンタハウジング６０の背面に設けられている。プリンタハウジング６０の前面には用紙排出口６４が形成されている。用紙排出口６４はプリンタハウジング６０に揺動自在に支持されているカバー６２によって閉塞される。プリンタハウジング６０の前面には操作パネル６１が設けられている。操作パネル６１は、制御部に対し複写等の処理を依頼する信号を出力する装置である。
【００１２】
特許請求の範囲に記載された筐体としてのスキャナハウジング２０の上部には透明な原稿面ガラス２６が設けられている。原稿面ガラス２６の上方に原稿面ガラス２６を覆う原稿カバー２５がスキャナハウジング２０に揺動自在に支持されている。
【００１３】
図３にスキャナハウジング２０の内部を原稿面ガラス側から見た図を示す。ガイドロッド５２は副走査方向に延設されて、原稿面ガラス２６に平行にフレーム４１に固定されている。ガイドロッド５２にはキャリッジ２１が往復摺動自在に支持されている。フレーム４１と平行にガイドレール４４が設けられ、このガイドレール４４はキャリッジ２１を摺動自在に支持している。
【００１４】
図４にフレーム４１を示す。フレーム４１は曲げ加工された板金によって形成されている。基底部４１ｃは副走査方向に長手方向を向けてスキャナハウジング２０にねじ止めされる。基底部４１ｃの両端部から原稿面側に折れ曲がった第一起立部４１ｂ及び第二起立部４１ｇが形成されている。第一起立部４１ｂには図７に示す歯車列２８を支持するための穴が形成されている。基底部４１ｃの長辺から原稿面側に折れ曲がった補強部４１ｆが形成されている。第一起立部４１ｂから主走査方向外側に折れ曲がったロッド支持部４１ｄが形成されている。ロッド支持部４１ｄ及び第一起立部４１ｂにより特許請求の範囲に記載された第一起立部を構成している。ロッド支持部４１ｄ及び第二起立部４１ｇにガイドロッド５２の両端部が固定される。第一起立部４１ｂの原稿面側端部から主走査方向内側に折れ曲がったセンサ支持部４１ａが形成されている。図１に示すようにセンサ支持部４１ａは、モータ５１の原稿面側に位置し、原稿面に対して平行にモータ５１より主走査方向内側まで延設される。尚、図１は図３のＩ方向から見た図である。センサ支持部４１ａにセンサ取付孔４１ｈが形成されている。センサ支持部４１ａの高さは、薄形化のため、図１に示すようにキャリッジ２１の上端面の高さよりやや低くなるように設定されている。
【００１５】
センサ支持部４１ａの反原稿面側にほぼコの字型の遮光センサ４２が固定される。遮光センサ４２は特許請求の範囲に記載されたポジションセンサを構成する。遮光センサ４２はプリンタハウジング６０に収納されている制御部に接続されている。遮光センサ４２は凹部を横断する光路を形成する発光素子と受光素子とを有し、受光素子の出力変化により凹部に出入りする遮蔽物を検知する。
【００１６】
キャリッジ２１の外形を模式的に図５に示す。キャリッジ２１のガイドロッド側の角部近傍には特許請求の範囲に記載された凹部が形成される。凹部は、面Ａ、Ｂ、Ｃ等によって形成されキャリッジ２１がホームポジションに移動したときにモータ５１が進入する部分と、面Ｅ、Ｄ等によって形成されそのときにフレーム４１のセンサ支持部４１ａ及び遮光センサ４２が進入する部分とからなる。凹部の面Ｃから原稿面側に被検知部２２が突出して形成されている。被検知部２２は、キャリッジ２１が読み取り原点に対応する位置に移動すると図１に示すように遮光センサ４２の凹部に進入する位置に設けられている。図５に示すようにキャリッジ２１のガイドロッド側側面にベルト係止部２７が設けられている。ベルト係止部２７には図１及び図６に示す駆動ベルト２９が係止される。駆動ベルト２９は副走査方向に離間して設けられている図示しない原動プーリ及び従動プーリに掛けられている。
【００１７】
駆動部としてのモータ５１は、図１及び図６に示すようにフレーム４１の第一起立部４１ｂの直近位置に設けられる。モータ５１は、図６に示す歯車列２９を介して原動プーリに動力を伝達する。キャリッジ２１が図３に示すホームポジションに移動すると、モータ５１の一部はキャリッジ２１に形成された凹部に進入し、キャリッジ２１の下に潜る。モータ５１はプリンタハウジング６０に収納されている制御部により制御される。
【００１８】
図７及び図８にキャリッジ２１の内部を示す。図７は原稿面ガラス側からキャリッジ２１の内部を見た図であり、図８は主走査方向からキャリッジ２１の内部を見た図である。キャリッジ２１の端部にガイドロッド５２に摺接する軸受け２３、２４が設けられている。図７に示すように、キャリッジ２１のぶれを防止するため、軸受け２３、２４の間隔はキャリッジ２１に収まる範囲で最大限大きく設定されている。集光レンズ３４はキャリッジ２１のほぼ中央に設けられている。図８に示すように、ランプ３８は原稿面ガラス２６に対向する壁部に形成されるスリット３９の近傍に設けられる。ミラー３３、３５、３６、３７により原稿面から集光レンズ３４を通じてＣＣＤイメージセンサ３２に至る光路が形成される。図７及び図８に二点鎖線で示す光路は原稿面からレンズ３４に至るまでに徐々にその幅が狭くなっていく。したがって、キャリッジ２１に前述の凹部を形成することによりキャリッジ２１の内部空間に張り出すように形成される壁部Ｆ、Ｇ、Ｈに光路が干渉しないようにミラー３３、３５、３６、３７を配設し、原稿面から集光レンズ３４に至る光路を形成することができる。
【００１９】
ＣＣＤイメージセンサ３２は制御基板３１に固定され、制御基板３１はキャリッジ２１にねじ止めされている。制御基板３１にフレキシブルフラットケーブル４３が接続され、フレキシブルフラットケーブル４３はプリンタハウジング６０に収納されている制御部に接続されている。以上、画像入出力システム１の構成について説明した。
【００２０】
以下、画像入出力システム１の作動について説明する。
画像入出力システム１は図示しないホストコンピュータ又は操作パネル６１によって受け付ける処理内容に従って、画像の読み取り、印刷又は複写を実行する。
【００２１】
画像の読み取り又は複写の場合、原稿面ガラス２６に置かれた原稿がミラー３３、３５、３６、３７及び集光レンズ３４によりＣＣＤイメージセンサ３２に投影され、ＣＣＤイメージセンサ３２によって画像データが読み取られる。ホストコンピュータ又は操作パネル６１によって画像の読み取り開始又は複写開始の命令が受け付けられると、読み取り原点から画像データの入力が開始される。
【００２２】
ＣＣＤイメージセンサ３２は主走査方向の１ラインごとに原稿面から画像データを読み取る。１ラインの画像データが入力されるとモータ５１が回転し、次の読み取りラインにキャリッジ２１が移動し、次の１ラインの画像データが読み取られる。副走査方向への読み取りはモータ５１に近い側から遠い側に向かって行われる。画像の読み取りが終了すると、モータ５１が逆回転し、キャリッジ２１がモータ５１側に移動する。キャリッジ２１が読み取り原点に対応する位置に移動すると、被検知部２２が遮光センサ４２の凹部に進入し、遮光センサ４２の発光素子が出力する光を被検知部２２が遮ることによって、キャリッジ２１が読み取り原点に対応する位置に移動したことが遮光センサ４２の受光部により検知される。遮光センサ４２は被検知部２２を検知すると検知信号を制御部に出力する。検知信号を受信した制御部はモータ５１の回転を停止させ、次の読み取り開始命令を待つ。
【００２３】
ＣＣＤイメージセンサ３２の出力はフレキシブルフラットケーブル４３を通じて制御部に入力される。制御部はＣＣＤイメージセンサ３２の出力をＡ／Ｄ変換し所定の画像処理を実行する。
【００２４】
画像の印刷又は複写の場合、ホストコンピュータから転送される画像データ又はスキャナ部２による画像データの入力によって制御部に記憶された画像データに基づいてプリンタエンジンが駆動され、インクジェットヘッドからインク滴が噴射されて印刷用紙に画像が形成される。
【００２５】
画像入出力システム１によると、遮光センサ４２及び被検知部２２がガイドロッド５２の近傍に設けられ、キャリッジ２１のガイドロッド近傍が駆動ベルトを介してモータ５１により牽引される。キャリッジ２１のガイドロッド近傍はガイドレール近傍に比べガイドロッド５２に対する揺動が小さく、また、被検知部２２とキャリッジ２１に牽引力が作用するベルト係止部２７との主走査方向における位置が互いに近接しているため、遮光センサ４２によって検知するキャリッジ２１の副走査方向位置とモータ５１によって制御するキャリッジの副走査方向位置との乖離が小さい。したがって、画像入出力システム１によると、読み取り原点に対応する位置で正確にキャリッジ２１を停止させることができる。すなわち、読み取り原点から正確に画像データの入力を開始することができる。また、ガイドロッド５２が架設されているフレーム４１に遮光センサ４２を固定しているため、より正確にキャリッジ２１の位置を制御することができる。
【００２６】
画像入出力システム１によると、原稿面からＣＣＤイメージセンサ３２に至る光路に干渉しないようにキャリッジ２１に凹部を形成し、その凹部に収まるようにモータ５１を設け、その凹部に収まるように遮光センサ４２をフレーム４１によってつり下げている。従って、画像入出力システム１によると、スキャナハウジング２０を小型化することによりシステム全体を小型化することができる。また、制御部をプリンタハウジング６０に収納することによりスキャナハウジング２０をさらに薄くしている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係るスキャナハウジング内部を示す部分断面図である。
【図２】本発明の一実施例による画像入出力システムを示す斜視図である。
【図３】本発明の一実施例に係るスキャナハウジング内部を原稿面ガラス側から見た平面図である。
【図４】本発明の一実施例に係るフレームを示す図であって、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は右側面図、（Ｃ）は正面図である。
【図５】本発明の一実施例に係るスキャナの外形を示す模式的な部分斜視図である。
【図６】本発明の一実施例に係るスキャナハウジング内部を原稿面ガラス側から見た平面図である。
【図７】本発明の一実施例に係るキャリッジ内部を示す断面図である。
【図８】本発明の一実施例に係るキャリッジ内部の光路を説明するための模式図である。
【符号の説明】
１    画像入出力システム
２    スキャナ部
３    プリンタ部
２０    スキャナハウジング（筐体）
２１    キャリッジ
２２    被検知部
２６    原稿面ガラス
３１    制御基板
３２    イメージセンサ
３３、３５、３６、３７    ミラー（光学系）
３４    集光レンズ（光学系）
４１    フレーム
４１ａ    センサ支持部
４１ｂ    第一起立部
４１ｃ    基底部
４１ｄ    ロッド支持部（第二起立部）
４１ｇ    第二起立部
４２    遮光センサ（ポジションセンサ）
５１    モータ（駆動部）
５２    ガイドロッド
６０    プリンタハウジング
【図１】
0003711444.tif 000002
【図２】
0003711444.tif 000003
【図３】
0003711444.tif 000004
【図４】
0003711444.tif 000005
【図５】
0003711444.tif 000006
【図６】
0003711444.tif 000007
【図７】
0003711444.tif 000008
【図８】
0003711444.tif 000009