(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源、ミラー等を有する光学系キャリッジが箱状構造体内を副走査方向に移動して原稿の画像を読み取る画像読取装置において、
上記箱状構造体の側板とこの側板に直交する方向に結合されるステーとが角パイプ状に形成され、
角パイプ状の上記側板とステーとが井桁状に結合されることにより、上記箱状構造体の剛性が高められていることを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
光源、ミラー等を有する光学系キャリッジが箱状構造体内を副走査方向に移動して原稿の画像を読み取る画像読取装置において、
上記箱状構造体の側板は補助板が付加されることにより角パイプ状に形成され、上記側板に直交する方向に結合される角パイプ状のステーを有し、
上記補助板をステーが貫通して上記側板とステーとが井桁状に結合されることにより、上記箱状構造体の剛性が高められていることを特徴とする画像読取装置。
【請求項３】
角パイプ状に形成された側板とステーとの結合面が互いに異なる面に分散して設けられ、外部からの負荷の分散によって箱状構造体の剛性が高められていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の画像読取装置。
【請求項４】
角パイプ状に形成されたステーが、光学系キャリッジの案内部材を兼ねていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モノクロまたはフルカラーのデジタル複写機、ブックタイプのファクシミリ、高画質タイプの汎用スキャナーなど、高画質を要求される装置の画像読取装置に関するもので、特に、その箱状構造体の構造に関するものである。
本発明はまた、上記各種装置の例のほか、インクジェットプリンターなど、箱状構造体内部で可動部分が大きく移動する装置に適用可能なものである。
【０００２】
【従来の技術】
画像読取装置は、一般に光源、ミラー等を有する光学系キャリッジを有し、この光学系キャリッジを箱状構造体内で副走査方向に移動させることによりＣＣＤ等の撮像素子で原稿の画像を読み取るようになっている。従って、上記箱状構造体は、内部で光学系キャリッジを移動させるために空洞状になっている。いま、最大Ａ３サイズの原稿を読み取ることが可能であるとすれば、光学系キャリッジの移動距離はＡ３サイズに助走距離を加えて約４５０ｍｍとなるため、上記箱状構造体の内部に、光学系キャリッジを約４５０ｍｍ移動させるための空間を確保する必要があるとともに、上記空間に補強部材の類を配置することはできない。
【０００３】
デジタル複写機、ブックタイプのファクシミリ、高画質タイプの汎用スキャナーなどの画像読取装置では、上記箱状構造体の剛性が不足していると画像の読み取り精度が劣化するため、上記箱状構造体の剛性を向上させる必要があるが、上記のように箱状構造体の内部空間には補強部材を配置することができないため、箱状構造体の周囲で機械的強度および剛性を確保する構造にせざるを得ない。しかしながら、箱状構造体の周囲のみで機械的強度および剛性を確保するには構造上の工夫を施す必要があり、従来の構造では機械的強度および剛性が不足しがちである。
【０００４】
一方、原稿画像読み取り信号をデジタル信号として処理するデジタルの画像読み取り系は、画像読み取り部と、読み取られた画像信号に基づいて画像を形成しプリント出力するプリンター部とが一体になっている必要はない。また、例えばフルカラー複写機などでは、メンテナンス項目や調整項目が多く、メンテナンスおよび調整が容易になるように、図８に示すように、複写機本体３０の上部において画像形成装置３１がスライド移動可能な構造にして複写機本体３０の上部を開放し、あるいは、上記画像形成装置３１を複写機本体３０から取り外すことができるような構造にしている。
【０００５】
しかるに、画像形成装置を上記のように複写機等の本体に対してスライド可能とし、あるいは取り外し可能とすると、従来の画像形成装置の箱状構造体の構造では、機械的強度および剛性が不足しがちである上に、画像形成装置を複写機等の本体に対してスライドさせ、あるいは取り外し、かつ取り付けるときに箱状構造体に歪みが発生しやすい。箱状構造体に歪みが発生すると、読み取られた画像信号の精度に影響し、この画像信号に基づいて形成される画像の品質にも悪影響を及ぼす。例えば、画像の直線性、直角性、色分離不良、画像ケラレなど、様々な不具合が発生する。また、箱状構造体の剛性が不足すると、画像形成装置全体の機械的精度が不安定で、ばらつきが大きくなる。
【０００６】
これらの問題点を解決するためにも、上記箱状構造体の機械的強度および剛性を高める必要がある。そのために上記箱状構造体には各種の構造上の工夫がなされている。特開昭５８−１４３３５５号公報記載のものはその一つで、電子写真複写機において、下部シャーシに鋳造物で一体に形成した光学フレームを取り付け、このフレームに原稿台ガラスや露光ランプ、ミラーブロック、帯電器などを含むユニットを取り付けることにより、組立精度の向上を狙ったものである。また、光学フレームを、発泡処理した熱硬化性樹脂で一体に形成することも提案されている。
【０００７】
他の従来例として、実開昭５８−１８４００４号公報に記載されているように、ステーの端部を緊密に嵌合できるように形成した凹み孔をそれぞれ対応する位置に複数個設けた前フレームと後フレームとを、各フレームの凹み孔が対向するように間隔をおいて配置し、各フレームの対向する凹み孔に、それぞれステーの両端を嵌合し、ステー端部とフレーム凹み孔とを固着部材で固着することにより、各フレームを、ステーを介して組み立て固定してなるフレーム組立体が知られている。
【０００８】
また、特開平５−２２５３４号公報に記載されているように、原稿を走査するための光源およびミラーを備えた第１移動ユニットと、光路変更用のミラーを備えた第２移動ユニットを移動可能に保持する一対のガイド部材に、光電変換ユニットを支持部材を介して保持させ、もって、光電変換ユニットの光軸が第１、第２移動ユニットのミラーによる反射光軸からずれないようにした画像読み取り装置も知られている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開昭５８−１４３３５５号公報記載のものによれば、箱状構造体の材料として高価な材料を使ったり、箱状構造体の構成が複雑であったりしてコストが高くなる難点があり、また、実開昭５８−１８４００４号公報および特開平５−２２５３４号公報記載のものによれば、箱状構造体の剛性を十分に確保することができず、かつ、箱状構造体の変形そのものを抑えるものではないため、諸条件によっては箱状構造体が歪んだり変形したりして、読み取られる画像信号の精度が悪化する難点がある。
【００１０】
本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、低コストでありながら、箱状構造体の外部からの負荷に対する抵抗力を大きくして箱状構造体の剛性を向上させることができる画像形成装置を提供することを目的とする。
本発明はまた、箱状構造体にかかる外部からの負荷を分散させて受けるようにして、負荷が集中することをなくした画像形成装置を提供することを目的とする。
本発明はまた、箱状構造体の構成部材に他の機能を兼用させることにより構成部品数を低減させ、コストの低減を図ることができる画像形成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】
上記の目的を達成するために、請求項１記載の発明は、光源、ミラー等を有する光学系キャリッジが箱状構造体内を副走査方向に移動して原稿の画像を読み取る画像読取装置において、上記箱状構造体の側板とこの側板に直交する方向に結合されるステーとが角パイプ状に形成され、角パイプ状の上記側板とステーとが井桁状に結合されることにより、上記箱状構造体の剛性が高められていることを特徴とする。
【００１２】
請求項２記載の発明は、光源、ミラー等を有する光学系キャリッジが箱状構造体内を副走査方向に移動して原稿の画像を読み取る画像読取装置において、
上記箱状構造体の側板は補助板が付加されることにより角パイプ状に形成され、上記側板に直交する方向に結合される角パイプ状のステーを有し、
上記補助板をステーが貫通して上記側板とステーとが井桁状に結合されることにより、上記箱状構造体の剛性が高められていることを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項１記載または請求項２の発明において、角パイプ状に形成された側板とステーとの結合面が互いに異なる面に分散して設けられ、外部からの負荷の分散によって箱状構造体の剛性が高められていることを特徴とする。
請求４記載の発明は、請求項１記載または請求項２の発明において、角パイプ状に形成されたステーが、光学系キャリッジの案内部材を兼ねていることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明にかかる画像形成装置の実施の形態について説明する。
図１は、画像形成装置の箱状構造体４０の例を示すもので、主たる構成部材として左右の側板１、６と、これら側板１、６に連結された前後のステー３、４と、底板５とを有してなる。上記側板１、６とステー３、４の底面は底板５上に固着されている。左右の側板１、６と前後のステー３、４と底板５とで囲まれ、上方が開放した空間は、後で詳細に説明するように、光学系キャリッジが副走査方向（図１において左右方向）に移動するための空間となっている。箱状構造体４０を構成する側板１、６とこの側板１、６に直交する方向に結合されたステー３、４とが角パイプ状に形成され、この角パイプ状の上記側板１、６とステー３、４とが井桁状に結合されている。この側板１、６とステー３、４の形状および結合構造の詳細を図２以下に示す。
【００１４】
図２の左半部は図１におけるＡ部、すなわち側板１とステー３との結合部を、図の右半部は図１におけるＢ部、すなわち側板６とステー３との結合部を、図３は図１におけるＣ部、すなわち側板６とステー４との結合部をそれぞれ示している。図２において、左側の側板１には、その内面側において補助板２が付加されている。側板１と補助板２は所定の間隔を置いて垂直方向に平行に立ち上がるとともに、補助板２の上縁部は側板１に向かって直角に折り曲げられ、かつ、側板１の垂直面に沿って直角に折り曲げられ、この垂直方向の折り曲げ部２ａが結合部１１によって側板１に結合されている。結合部１１は例えばスポット溶接部であり、この結合部１１が図４に示すように側板１および補助板２の長手方向に所定の間隔で複数個所に形成されている。側板１の下縁部は内方に直角に折り曲げられた折り曲げ部１ａとなっていて、この折り曲げ部１ａがスポット溶接等でなる結合部１２によって底板５に結合されている。また、上記補助板２の下端もスポット溶接等でなる結合部１３によって底板５に結合されている。上記結合部１２、１３も、結合部１１と同様に側板１および補助板２の長手方向に所定の間隔で複数個所に形成されている。このようにして、側板１に補助板２が実質一体に付加されることにより、側板１は実質的に横断面が角パイプ状に形成されている。
【００１５】
図２の右半部に示す右側の側板６も上記左側の側板１と同様に構成されている。すなわち、側板６に対し所定の間隔を置いて垂直方向に平行に立ち上がった補助板７の上縁部は側板６に向かって直角に折り曲げられ、かつ、側板６の垂直面に沿って直角に折り曲げられた折り曲げ部７ａを有し、この折り曲げ部７ａが例えばスポット溶接でなる結合部１４によって側板６に結合されている。側板６の下縁部が内方に直角に折り曲げられてなる折り曲げ部６ａもスポット溶接等でなる結合部１５によって底板５に結合されている。上記補助板７の下端もスポット溶接等でなる結合部１６によって底板５に結合されている。上記結合部１４、１５、１６は、側板６および補助板７の長手方向に所定の間隔で複数個所に形成されている。このようにして、側板６に補助板７が実質一体に付加されることにより、側板６は実質的に横断面が角パイプ状に形成されている。
【００１６】
前記ステー３は図４、図５に示すように横断面逆Ｕ字状に形成され、ステー４も図３に示すように横断面逆Ｕ字状に形成され、これらステー３、４の開口端である下端が底板５にスポット溶接等によって結合されることにより、ステー３、４も角パイプ状に形成されている。図３において符号１７、１８は、ステー４と底板５との結合部を示している。図３、図４、図５には示されていないが、ステー３、４と底板５との結合部は、ステー３、４の長さ方向に所定の間隔で複数個所に設けられている。
【００１７】
次に、左側の側板１と前側のステー３との結合構造を図４、図５を参照しながら説明する。図４、図５において、ステー３の左端部は補助板２に形成された窓孔を貫通し、ステー３の左端部が側板１の内面に突き当てられ、ステー３の逆Ｕ字状の両側の端面および上側の端面がそれぞれ側板１にスポット溶接等によって結合されている。符号２１は上記両側端面の結合部を示しており、符号２３は上記上側の端面の結合部を示している。補助板２の上記窓孔の両縁部にはステー３の側面に沿う折り曲げ部２ｂが形成され、これら折り曲げ部２ｂとステー３の両側面とがスポット溶接等によって結合されている。符号２２はこの折り曲げ部２ｂとステー３の側面との結合部を示している。
【００１８】
図面上で詳細に表されてはいないが、ステー３の右端部と右側の側板６との結合構造、および後ろ側のステー４の左右両端部と左右の側板１、６との結合構造も図４、図５に示す構造と同じ構造になっている。このように、左右の側板１、６に前後のステー３、４の端面が単に結合されるのではなく、側板１、６とステー３、４とが角パイプ状に形成され、この角パイプ状の側板１、６とステー３、４とが結合されているため、剛性の高い前記箱状構造体を得ることができる。特に、側板１、６に補助板２、７を所定の間隔をあけて固定することにより側板１、６を実質的に角パイプ状に形成し、ステー３、４の端部を上記補助板２、７に貫通させてこの補助板２、７に固定するとともに、ステー３、４の端面を側板１、６にも固定したため、角パイプ状の側板１、６とステー３、４とが井桁状に結合されることになり、箱状構造体の剛性を飛躍的に高めることができる。
【００１９】
また、図４、図５に示す各結合部２１、２２、２３、１１の位置を見れば明らかなように、側板１とステー３との結合面および側板１と補助板２との結合面が側面、前後面に分散し、かつ、側面での結合も垂直方向の結合面、水平方向の結合面というように互いに直交する異なる面にそれぞれ分散して設けられているため、外部から加わる負荷が各結合部に分散され、箱状構造体の剛性がさらに高められる構造になっている。図４、図５に矢印で示す外力は下から突き上げる向きに加わった場合であって、この外力は各結合部に分散されるとともに、各結合部において、互いに直交する方向の矢印で示すように、互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚ方向に分散されることになり、これによって箱状構造体の剛性がさらに高められることがわかる。以上説明した各結合部における外部負荷の分散は、ステー３の右端部と側板６との結合部、ステー４の両端部と側板１、６との結合部においても同様に行われる。
【００２０】
以上のようにして、側板１、６、ステー３、４、底板５を主要な部材として有してなる箱状構造体４０は、上記側板１、６、ステー３、４、底板５で囲まれ上部が開放した空間を有しており、この空間に光学系キャリッジ、その他の光学部品その他が配置される。図６はその例を示すもので、上記空間に光源とミラーを有する第１光学系キャリッジ８、光路を折り返すためのミラーを有する第２光学系キャリッジ９、折り返された光路上に配置されて原稿の像を撮像素子の受光面に結像させる結像レンズ２５等が上記空間に配置されている。第１光学系キャリッジ８と第２光学系キャリッジ９は、上記空間内を図５において左右方向である副走査方向に移動しながら上記撮像素子により原稿の画像情報を読み取る。第１光学系キャリッジ８と第２光学系キャリッジ９は主走査方向に長く形成されていて、原稿を主走査方向に照明して撮像素子で主走査方向に読み取りながら副走査方向に移動し、これにより、原稿面の画像を読み取ることができるように構成されている。
【００２１】
図６から明らかなように、第１光学系キャリッジ８と第２光学系キャリッジ９の移動方向は、ステー３、４の長手方向である。ステー３、４は前述のように角パイプ状に形成されているので、その上面をある程度広がりのある平面に形成することができる。そこで、ステー３、４の平坦な上面を第１光学系キャリッジ８と第２光学系キャリッジ９の案内部材として兼ねさせることができる。図６、図７はその例を示しており、図６に平行斜線を付したステー３、４の上面を第１光学系キャリッジ８と第２光学系キャリッジ９の案内部材として利用している。ステー３、４の上面で直接光学系キャリッジを案内してもよいが、ステー３、４の上面にレール３５、３５を敷設し、このレール３５、３５の介在のもとに光学系キャリッジの移動を案内するようにしてもよい。ステー３、４に光学系キャリッジの案内部材を兼ねさせることによって、ステー３、４のほかに特別の案内部材を設ける必要がなくなり、部品点数の低減とコストの低減を図ることができる。
【００２２】
なお、図示の実施の形態では、角パイプ状の側板に角パイプ状のステーの端部を貫通させた上で結合していたが、側板とステーとの関係を逆に、すなわち、角パイプ状のステーに角パイプ状の側板の端部を貫通させた上で結合してもよい。また、側板とステーを角パイプ状に形成するための手段は任意であって、図示の実施の形態に限定されるものではない。
【００２３】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、箱状構造体内を光学系キャリッジが副走査方向に移動する画像形成装置において、上記箱状構造体の側板とこの側板に直交する方向に結合されるステーとが角パイプ状に形成され、角パイプ状の上記側板とステーとが井桁状に結合されているため、低コストでありながら、箱状構造体の外部からの負荷に対する抵抗力を大きくして箱状構造体の剛性を向上させることができ、読み取られた画像信号の精度を高め、この画像信号に基づいて形成される画像の品質を向上させることができる。
【００２４】
請求項２記載の発明によれば、箱状構造体内を光学系キャリッジが副走査方向に移動する画像形成装置において、上記箱状構造体の側板は補助板が付加されることにより角パイプ状に形成され、上記側板に直交する方向に結合される角パイプ状のステーが、上記補助板を貫通してが井桁状に結合されているため、低コストでありながら、箱状構造体の外部からの負荷に対する抵抗力を大きくして剛性を向上させることができ、読み取られた画像信号の精度を高め、この画像信号に基づいて形成される画像の品質を向上させることができる。
【００２５】
請求項３記載の発明によれば、請求項１または請求項２記載の発明に加えて、角パイプ状に形成された側板とステーとの結合面が互いに異なる面に分散して設けられ、外部からの負荷を分散させることによって箱状構造体の剛性が高められているため、箱状構造体の剛性をさらに向上させることができ、これによって読み取られた画像信号の精度をさらに向上させることができる。
請求項４記載の発明によれば、請求項１または請求項２記載の発明に加えて、角パイプ状に形成されたステーが、光学系キャリッジの案内部材を兼ねているため、ステーのほかに特別の案内部材を設ける必要がなくなり、部品点数の低減とコストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる画像読取装置に用いることができる箱状構造体の例を示す斜視図である。
【図２】同上箱状構造体の側板の構成を示す図であって図１中のＡ部およびＢ部の正面図である。
【図３】同上箱状構造体のステーの構成を示す図であって図１中のＣ部を示す断面図である。
【図４】同上箱状構造体の側板とステーとの結合部を示す斜視図である。
【図５】同上箱状構造体の側板とステーとの結合部を別の角度から示す斜視図である。
【図６】本発明にかかる画像読取装置の一実施の形態を示す斜視図である。
【図７】同上実施の形態におけるステーと光学系キャリッジとの関係を示す側面図である。
【図８】本発明を適用可能な複写機の例を示すもので複写機本体に対して画像形成装置の部分をスライドさせた状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１    側板
３    ステー
４    ステー
６    側板
８    光学系キャリッジ
９    光学系キャリッジ
４０  箱状構造体
【図１】
0003571508.tif 000002
【図２】
0003571508.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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