(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿がセットされる原稿台が取り付けられるフレームと、前記原稿台に沿う方向に移動自在に配設され、前記原稿台にセットされた原稿の画像を光学的に走査して読み取る第１および第２のキャリッジと、前記フレームに回動自在に支持された駆動軸と、該駆動軸に固定された駆動プーリと、前記第２のキャリッジに回動自在に支持されたアイドラプーリと、前記駆動プーリおよびアイドラプーリに巻き掛けられるとともに前記第１のキャリッジに係止され、第１および第２のキャリッジを連動的に移動させるスキャンワイヤとを備え、前記第２のキャリッジが前記第１のキャリッジの半分の速度で移動する画像読み取り装置において、前記アイドラプーリの前記スキャンワイヤの巻掛け径が、読み取り得る最大原稿長さを走査した場合に、当該アイドラプーリの回転数が１．５回転未満に設定され、かつ、読み取り得る最大原稿長さを走査したものを複写した場合に、前記アイドラプーリの回転に伴って周期的に表れる光路長のズレに起因して表れる複写物の周期的な線歪みの山部と谷部が、ともに１ケ所づつとなるように設定されていることを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項２】
前記第２のキャリッジが、前記アイドラプーリの回転軸を中心にして回動可能とされていることを特徴とする請求項１に記載の画像読み取り装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に複写機等の画像形成装置に備えられ原稿を光学的に走査して読み取る画像読み取り装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１０および図１１は、複写機に備えられる従来の画像読み取り装置の一例を示している。これら図で符号１０は箱状のフレームであり、このフレーム１０の上に、図１１に示すようにプラテンガラス（原稿台）１１が水平に取り付けられる。このプラテンガラス１１の上に、画像を下向きにして原稿Ｓをセットするようになっている。フレーム１０の内部には、図中左右方向に離間して第１および第２のキャリッジＣ１、Ｃ２が、図示せぬガイドレールに沿って左右方向に移動自在に収納されている。各キャリッジＣ１、Ｃ２は、最大原稿面の幅をカバーする長さを走査可能である。フレーム１０の図中左端部には、各キャリッジＣ１、Ｃ２と平行に駆動軸１２が回転自在に支持されている。この駆動軸１２は、駆動ベルト１３を介して連結された駆動モータ１４により回動させられる。駆動軸１２の両端部には、駆動プーリ１５が固定されている。また、フレーム１０の右端部の両側には、フレームアイドラプーリ１６が回転自在に支持されている。さらに、第２のキャリッジＣ２の長さ方向両端部には、内側および外側アイドラプーリ１７、１８が同軸的に、かつそれぞれ独自に回転自在に装着されている。
【０００３】
フレームアイドラプーリ１６の上方には、コイルスプリング１９を介してスキャンワイヤ２０の一端部が固定されている。このスキャンワイヤ２０は、鋼製より線からなる素線をナイロンで被覆したもので、フレーム１０の右側の固定部から、まず第２のキャリッジＣ２の外側アイドラプーリ１８に巻き掛けられ、次いで、フレームアイドラプーリ１６、駆動プーリ１５の順に巻き掛けられ、最後に第２のキャリッジＣ２の内側アイドラプーリ１７に巻き掛けられた後、図中左方に引き回されて他端部がフレーム１０に固定されている。このスキャンワイヤ２０の駆動プーリ１５と内側アイドラプーリ１７との間の部分に、第１のキャリッジＣ１が係止されている。
【０００４】
第１のキャリッジＣ１には、プラテンガラス１１上の原稿Ｓの画像を照明するハロゲンランプ等のランプ２１と、原稿Ｓからの反射光を受ける第１のミラーＭ１が設けられている。また、第２のキャリッジＣ２には、第１のミラーＭ１の反射光を受ける第２のミラーＭ２と、この第２のミラーＭ２の反射光を受ける第３のミラーＭ３が設けられている。第１のキャリッジＣ１のランプ２１には、給電用のランプハーネス２２が接続されている。このランプハーネス２２は、第２のキャリッジＣ２の一端側の前部に設けられたランプハーネスガイド２３に巻き掛けられ、電源に接続されている。
【０００５】
上記読み取り装置によれば、図１０および図１１が読み取り前の通常状態であり、原稿Ｓの画像を読み取る場合には、駆動モータ１４により駆動プーリ１５および駆動軸１２が、図２に示すように（イ）方向に回動させられることにより、第１のキャリッジＣ１が図中右方向に移動し、それにともなって、第２のキャリッジ２が、第１のキャリッジＣ１の半分の速度で右方向に連動して移動する。原稿Ｓの長さ分だけ移動した後は、駆動モータ１４が逆回転して直ちに通常状態に復帰する。
【０００６】
さて、第１および第２のキャリッジＣ１、Ｃ２が移動するに伴い、原稿Ｓの反射光は、第１のキャリッジＣ１の第１のミラーＭ１、第２のキャリッジＣ２の第２、第３のミラーＭ２、Ｍ３に順次屈折しながら反射する。そして、図１２に示すように、光軸光束によりレンズを通過した後、このレンズ２４によりＣＣＤ等のイメージセンサ２５に結像する。イメージセンサ２５は、反射光の走査と受光器の両機能を備え、走査しながら光電変換を行い、光信号を図示せぬ感光体ドラム等の像担持体に出力する。一般に、第１のキャリッジＣ１の移動速度は、回転する像担持体の周速に一致する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記構成の画像読み取り装置では、第２のキャリッジＣ２が第１のキャリッジＣ１の半分の速度で移動することにより、一定の光路長が確保されている。ところが、第２のキャリッジＣ２における左右の内側アイドラプーリ１７と第１のキャリッジＣ１との間の左右のスキャンワイヤ２０の長さに差が生じると、両キャリッジＣ１、Ｃ２の間の間隔がずれ、図１２に示すように、狙いの原稿面と実際の原稿面とで光路長のズレが生じる。この光路長のズレは、主に内側アイドラプーリ１７のスキャンワイヤ２０が巻かれている周面の偏心（軸ずれ）、あるいは真円に形成されていないなどの微妙な不具合に起因する。このような不具合により生じる両キャリッジＣ１、Ｃ２の間の間隔のズレは、内側アイドラプーリ１７の回転に伴って周期的に生じ、複写の結果として、図１３に示すように、周期的な線歪みとして表れる。この線歪みの周期は、内側アイドラプーリの回転数に一致する。このように線歪みが表れた紙を、再び原稿Ｓとして複写すると、図１３に示すように、その線歪みの振幅が一層大きくなる。すなわち、ジェネレーションコピー時の線歪みが生じる。
【０００８】
ちなみに、線歪みの周期Ｔは、次の式で求められることがわかっている。
Ｔ＝２πｒ×２  …  ▲１▼
（ｒ：内側アイドラプーリ１７の半径＋スキャンワイヤ２０の半径）
たとえば、内側アイドラプーリ１７の巻き掛け径（直径）がφ２０ｍｍ、原稿ＳがＡ３サイズでその読み取り原稿長さが約４２０ｍｍの場合には、図１３に示すように、発生する線歪みの周期は３周期以上、上の式に基づけば３．３６周期として表れる。
【０００９】
また、上記読み取り装置においては、特に第２のキャリッジＣ２に設けられている第２、第３のミラーＭ２、Ｍ３の交換あるいは清掃といったメンテナンスの面で不都合なものであった。すなわち、図１４に示すように、第２のキャリッジＣ２の両側にはスキャンワイヤ２０が上下に３本張られた状態なので、第２のキャリッジＣ２の各ミラーＭ２、Ｍ３の交換が困難である。
【００１０】
第２、第３のミラーＭ２、Ｍ３は、図１４に示すように、クリップ２６で第２のキャリッジＣ２に着脱自在に取り付けられている。また、第２のキャリッジＣ２の長さ方向両端部には、移動方向に離間してスライダ２７が設けられ、このスライダ２７が、フレーム１０に設けられたガイドレール２８上を摺動して第２のキャリッジＣ２は移動する。上記メンテナンスはプラテンガラス１１を外して上から行うので、ガイドレール２８の下側に位置する第３のミラーＭ３を交換するには、第２のキャリッジＣ２をスキャンワイヤ２０から外さなければならない。第２のキャリッジＣ２をスキャンワイヤ２０から外すと、再び取り付けるにあたってアライメントのずれ等が生じるおそれがあり、好ましくない。また、第２のキャリッジＣ２をスキャンワイヤ２０から外さずに各ミラーＭ２、Ｍ３を清掃する場合、特に第２のミラーＭ２は下方に向いているので見にくく、完全に汚れが残ったままになってしまう可能性があった。
【００１１】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、線歪みを目立たなくし、かつ第２のキャリッジのメンテナンスを容易とする画像読み取り装置を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するためになされたものであり、原稿がセットされる原稿台が取り付けられるフレームと、原稿台に沿う方向に移動自在に配設され、原稿台にセットされた原稿の画像を光学的に走査して読み取る第１および第２のキャリッジと、フレームに回動自在に支持された駆動軸と、駆動軸に固定された駆動プーリと、第２のキャリッジに回動自在に支持されたアイドラプーリと、駆動プーリおよびアイドラプーリに巻き掛けられるとともに第１のキャリッジに係止され、第１および第２のキャリッジを連動的に移動させるスキャンワイヤとを備え、前記第２のキャリッジが前記第１のキャリッジの半分の速度で移動する画像読み取り装置において、アイドラプーリのスキャンワイヤの巻掛け径を、読み取り得る最大原稿長さを走査した場合に、当該アイドラプーリの回転数が１．５回転未満に設定され、かつ、読み取り得る最大原稿長さを走査したものを複写した場合に、前記アイドラプーリの回転に伴って周期的に表れる光路長のズレに起因して表れる複写物の周期的な線歪みの山部と谷部が、ともに１ケ所づつとなるように設定されることを特徴としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。参照する図面において、先に説明した図１０ないし図１４と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００１４】
Ａ．第１の実施形態
Ａ−１．第１の実施形態の構成（図１ないし図４）
図１および図２は、本発明の第１の実施形態の画像読み取り装置１を示している。該装置１の読み取り得る最大原稿長さは、Ａ３サイズで約４２０ｍｍである。そして、この最大原稿長さを走査した場合に、第２のキャリッジＣ２の内側アイドラプーリ１７の回転数が１．５回転未満になるように、内側アイドラプーリ１７におけるスキャンワイヤ２０の巻き掛け径（直径）が設定されている。たとえば、それを満足する巻き掛け径としてφ５５ｍｍとする。このように内側アイドラプーリ１７の巻き掛け径がφ５５ｍｍの場合、線歪みの周期は前述の▲１▼式から３４６ｍｍとなり、Ａ３サイズで１．２１周期となる。図３は、内側アイドラプーリ１７のスキャンワイヤ２０の巻き掛け径がφ５５ｍｍの場合の原稿Ｓに生じるジェネレーションコピーの状態を示している。
【００１５】
Ａ−２．第１の実施形態の作用と効果
図４は、図１３に示した３．３６周期の従来例（ａ）と、１．２１周期の第１の実施形態（ｂ）のジェネレーションコピーの比較を示している。従来例（ａ）では、山部が４カ所、山部の間の谷部が３カ所であるのに対し、第１の実施形態の場合、山部、谷部とも１カ所ずつである。従来例のように、最低でも山部が２カ所、谷部が１カ所（その逆でもよい）あると、山部の頂点を結ぶ線と、その線に平行な谷部を通る線との２本の平行線により、実際の振幅が見た目にも明確化される。ところが、第１の実施形態のように、山部と谷部とがそれぞれ多くて１カ所ずつであると、実際の振幅の２本の平行線を描けない。そして、見た目の振幅は平行線にならず角度のついたものとなり、その結果、実際の振幅よりも振幅が小さいもののように錯覚する。すなわち、ジェネレーションコピーが目立たなくなる。山部と谷部がそれぞれ多くても１カ所とするには、最大原稿長さで１．５周期未満、すなわち内側アイドラプーリ１７の回転数が１．５回転未満であることが必須となる。
【００１６】
また、スキャンワイヤ２０の素線が破断する目安値は、次の式の通りであることがわかっている。
内側アイドラプーリ１７の巻き掛け径／スキャンワイヤ２０の素線径≧３００本実施形態の場合、この値を１０００近くにすることができるので、スキャンワイヤ２０の素線の破断をほとんど防止できる。また、スキャンワイヤ２０の伸び量もきわめて小さくすることができ、その結果、各キャリッジＣ１、Ｃ２の間隔調整作業のサイクルを大幅に延長できる。
【００１７】
Ｂ．第２の実施形態
Ｂ−１．第２の実施形態の構成（図５ないし図９）
図５は本発明の第２の実施形態の画像読み取り装置２を示している。該装置２は、上記第１の実施形態の画像読み取り装置１の構成に加えて、まずランプハーネスガイド２３の取り付け方が異なっている。この場合、ランプハーネスガイド２３は、第２のキャリッジＣ２の一端側であって、この一端側の各アイドラプーリ１７、１８の外側に同軸的に配設されている。このランプハーネスガイド２３は、各アイドラプーリ１７、１８と同じ軸に対し独自に回転自在に装着されている。ランプハーネスガイド２３には、ランプハーネス２２が巻き掛けられ、このランプハーネス２２は、スキャンワイヤ２０の外側に配設されている。このような構成のため、第２のキャリッジＣ２は、ランプハーネス２２およびランプハーネスガイド２３が邪魔にならず、各アイドラプーリ１７、１８およびランプハーネスガイド２３の軸を中心にして回動可能となっている。
【００１８】
図７は、第２のキャリッジＣ２における原稿Ｓを走査する通常ポジションを示しており、図８は通常ポジションから図７の（ロ）方向に９０゜回動させてガイドレール２８の上に載せた第１のメンテナンスポジション、図９はさらに９０゜回動させてガイドレール２８の上に載せた第２のメンテナンスポジションをそれぞれ示している。第２のキャリッジＣ２の長さ方向両端部には、各ポジションにおいてガイドレール２８に接触しガイドレール２８を保護するガード部材２９が適宜位置に設けられている。第１および第２のメンテナンスポジションに第２のキャリッジＣ２を位置させるにあたっては、まずプラテンガラス１１をフレーム１０から取り外し、スキャンワイヤ２０を外すことなく、第２のキャリッジＣ２を回動させるとともに、コイルスプリング１９を伸ばして第２のキャリッジＣ２を若干上下動させる。
【００１９】
図８および図９に示すように、第２のキャリッジＣ２が、第１および第２のメンテナンスポジションのいずれの場合にあっても、上端がプラテンガラス１１の取り付け位置よりも上にあり、これらメンテナンスポジションにある場合には、プラテンガラス１１を取り付けることができないようになっている。
【００２０】
Ｂ−２．第２の実施形態の作用と効果
第２の実施形態の画像読み取り装置２のポイントは、第２のキャリッジＣ２のメンテナンスを主眼としている。第２のキャリッジＣ２のメンテナンスは、第２および第３のミラーＭ２、Ｍ３の清掃と、これらミラーＭ２、Ｍ３の取り付け・取り外しである。いずれにしろこれらのメンテナンスを行うに先だって、まずプラテンガラス１１をフレーム１０から外す。
【００２１】
第２のミラーＭ２の取り付け・取り外しは、クリップ２６が上に向いているので図７の通常ポジションで行える。また、第３のミラーＭ３の清掃も、上に面していることにより通常ポジションで行える。
【００２２】
図８の第１のメンテナンスポジションでは、第２および第３のミラーＭ２、Ｍ３が上に面するので、これらミラーＭ２、Ｍ３の清掃を行うことができる。第３のミラーＭ３は、上記の如く通常ポジションでも行えるが、第１のメンテナンスポジションの方が外部に近くやりやすい。図９の第２のメンテナンスポジションでは、第３のミラーＭ３のクリップ２６が上に向いているので、第３のミラーＭ３の清掃が行える。
【００２３】
いずれのメンテナンスの場合も、スキャンワイヤ２０を外すことなく第２のキャリッジＣ２を回動させることにより行える。したがって、アライメントのずれ等が生じるおそれがない。また、第２および第３のミラーＭ２、Ｍ３を上に向けることができ清掃がしやすいので、汚れを完全に除去できる。さらに、第２のキャリッジＣ２が、第１および第２のメンテナンスポジションにある場合には、プラテンガラス１１を取り付けることができないようになっているので、第２のキャリッジＣ２がどちらかのメンテナンスポジションにあったままでも、走査運転を行うことができず、未然にトラブルが防止される。
【００２４】
また、図７に示す第２のキャリッジＣ２の回動軌跡とガイドレール２８との間の最短距離Ｌが、適宜距離（たとえば、内側アイドラプーリ１７の径がφ５５ｍｍの場合、１５ｍｍ〜２５ｍｍ）に設定されており、このため、スキャンワイヤ２０のテンションによって第２のキャリッジＣ２の不用意な回動が抑制される。
【００２５】
なお、プラテンガラス１１がフレーム１０に取り付けられているか否かを検出する手段を設け、プラテンガラス１１がフレーム１０に取り付けられていない場合には、走査運転が行われないように構成してもよい。また、本実施形態の場合は、第２のキャリッジＣ２の形状が、各メンテナンスポジションにある場合にプラテンガラス１１が取り付けられないようになっているが、このような形状になっていない場合には、新たに突起等を設け、各メンテナンスポジションにある場合、その突起にプラテンガラス１１が当たって取り付けられないように構成すればよい。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、出力された画像に発生する線歪みの振幅が錯覚により実際よりも小さく見えるようになって目立たなくなる。また、アイドラプーリのスキャンワイヤの巻き掛け径が比較的大きくなったので、スキャンワイヤの素線が破断しにくくなるとともにその伸び量もきわめて小さくなり、その結果、第１および第２のキャリッジの間隔調整作業のサイクルが長くなる。（請求項１）
【００２７】
また、第２のキャリッジがアイドラプーリの回転軸を中心にして回動可能になっているので、第２のキャリッジのメンテナンスをスキャンワイヤから外すことなく容易に行える。（請求項２）
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の画像読み取り装置の平面図である。
【図２】同側面図である。
【図３】ジェネレーションコピーで発生する線歪みの発生状況を段階的に示す図である。
【図４】（ａ）は従来例の線歪みを、（ｂ）は第１の実施形態の線歪みを示す図である。
【図５】本発明の第２の実施形態の画像読み取り装置の斜視図である。
【図６】同側面図である。
【図７】第２のキャリッジの通常ポジションを示す側面図である。
【図８】第２のキャリッジの第１のメンテナンスポジションを示す側面図である。
【図９】第２のキャリッジの第２のメンテナンスポジションを示す側面図である。
【図１０】従来の画像読み取り装置の平面図である。
【図１１】同側面図である。
【図１２】光路長のズレを示す図である。
【図１３】従来装置におけるジェネレーションコピーで発生する線歪みの発生状況を段階的に示す図である。
【図１４】従来装置の第２のキャリッジの側面図である。
【符号の説明】
１、２…画像読み取り装置、１０…フレーム、１１…プラテンガラス（原稿台）、１２…駆動軸、１５…駆動プーリ、１７…内側アイドラプーリ、２０…スキャンワイヤ、Ｃ１…第１のキャリッジ、Ｃ２…第２のキャリッジ、Ｓ…原稿。
【図１】
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【図２】
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【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
0003555277.tif 000013
【図１３】
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【図１４】
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