(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体の上面に設けられて原稿を載置するコンタクトガラスと、
このコンタクトガラスに対向して設けられて前記原稿の画像を移動して読み取る光学ユニットと、
この光学ユニットの副走査方向に平行して前記装置本体の内部に設けられるユニット案内部と、
前記光学ユニットに設けられていて、前記ユニット案内部に対して少なくとも二面で摺動自在に面接触している摺動部と、
前記ユニット案内部と平行に略同一の長さをもって、前記装置本体に設けられるユニット支持部と、
前記光学ユニットの下部に備えられて、前記ユニット支持部の下面に摺動自在に当接する付勢部材と、
前記光学ユニットを前記ユニット案内部と前記摺動部とに従って往復動自在に移動させる駆動装置と、
を備えることを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
ユニット案内部と摺動部とのそれぞれの主走査方向での断面形状は、頂点の角度を略同一とする逆Ｖ字状に形成されることを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
【請求項３】
ユニット案内部は装置本体と別部材により形成され、少なくとも二箇所においてこの装置本体に取り付けられて、一の取付箇所は回動自在であり、他の一の取付箇所は光学ユニットの主走査方向に取付変更自在とすることを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
【請求項４】
装置本体の外側に少なくとも一部を露出して備えられて、この装置本体に取り付けられたユニット案内部の取付位置を副走査方向に対して平行に調整する調整機構を更に設けることを特徴とする請求項３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、複写機等に組み込まれて、原稿を読取走査する画像読取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機等に組み込まれる画像読取装置は、一般的に、装置本体の上面にコンタクトガラスを備え、コンタクトガラスと対向する装置本体内部において光学ユニットを備えている。この光学ユニットは、光学ユニットの表面又は外部に撮像素子を主走査方向にライン状に備えて、コンタクトガラス上に載置された原稿の画像情報を読み取るものである。
【０００３】
また、このような画像読取装置は、光学ユニットの副走査方向に平行して棒状のガイドロッドを設けている。さらに、光学ユニットには摺動部としての軸受を設けて、ガイドロッドを貫通させている。これらの構成により光学ユニットをガイドロッドに沿って副走査方向に往復動自在に移動させて原稿の画像情報を読み取る方式は、一般にガイドロッド方式と呼ばれている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ガイドロッド方式によれば、ガイドロッドと軸受との間にはクリアランスが必要とされている。しかしながら、このクリアランスを有しているために、光学ユニットが軸受周辺で左右にガタ付きながら副走査方向へと摺動されることがある。また、主走査方向で軸受から離れた光学ユニットの端部では、この軸受周辺のガタ付きがさらに増幅されてしまうことになる。その結果、光学ユニットには大きな振動が作用してしまうことになり、原稿の画像情報の読み取りにおいて読取画像ムラ等の不具合を生じてしまうことになる。
【０００５】
本発明の目的は、光学ユニットの副走査方向への摺動の際のガタ付きを防止し、画像の読取品質の向上を図ることができる画像読取装置を得ることである。
【０００６】
本発明の別の目的は、光学ユニットがユニット案内部から浮き上がることのない画像読取装置を得ることである。
【０００７】
本発明の更に別の目的は、光学ユニットの移動方向と副走査方向の基準線との平行度の調整を装置本体の外側から容易にすることができる画像読取装置を得ることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、装置本体の上面に設けられて原稿を載置するコンタクトガラスと、このコンタクトガラスに対向して設けられて前記原稿の画像を移動して読み取る光学ユニットと、この光学ユニットの副走査方向に平行して前記装置本体の内部に設けられるユニット案内部と、前記光学ユニットに設けられていて、前記ユニット案内部に対して少なくとも二面で摺動自在に面接触している摺動部と、前記ユニット案内部と平行に略同一の長さをもって、前記装置本体に設けられるユニット支持部と、前記光学ユニットの下部に備えられて、前記ユニット支持部の下面に摺動自在に当接する付勢部材と、前記光学ユニットを前記ユニット案内部と前記摺動部とに従って往復動自在に移動させる駆動装置と、を備える。
【０００９】
したがって、コンタクトガラス上面に載置された原稿をユニット案内部に沿って光学ユニットを移動させながら読み取る画像読取装置において、ユニット案内部と摺動部とが少なくとも二面で面接触しながら駆動装置により摺動されるようにしたので、光学ユニットの自重により二面は離れることなく必ず面接触している状態となる。これにより、光学ユニットは、ガタ付くことなく副走査方向へ読取移動される。また、光学ユニットの下部に備えられた付勢部材がユニット案内部と略同一の長さをもって装置本体に設けられるユニット支持部の下面に摺動自在に当接するので、駆動装置の加速・減速の際や装置本体の振動によって、ユニット案内部から光学ユニットが浮き上がることはなくなる。さらに、たとえ装置本体を傾けたとしても、光学ユニットがユニット案内部から脱落することはない。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像読取装置において、ユニット案内部と摺動部とのそれぞれの主走査方向での断面形状は、頂点の角度を略同一とする逆Ｖ字状に形成される。
【００１１】
したがって、それぞれ主走査方向での断面形状を頂点の角度を略同一とする逆Ｖ字状に形成されたユニット案内部と摺動部とは、光学ユニットの自重により逆Ｖ字を構成する二面は離れることなく必ず面接触している状態となる。これにより、光学ユニットは、簡単な構成でガタ付くことなく副走査方向へ読取移動される。
【００１４】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の画像読取装置において、ユニット案内部は装置本体と別部材により形成され、少なくとも二箇所においてこの装置本体に取り付けられて、一の取付箇所は回動自在であり、他の一の取付箇所は光学ユニットの主走査方向において取付変更自在とする。
【００１５】
したがって、装置本体と別部材により形成され、少なくとも二箇所においてこの装置本体に取り付けられるユニット案内部は、一を装置本体に回動自在に取り付けて、他の一を装置本体に対する光学ユニットの主走査方向の取付位置を変更自在としたので、ユニット案内部の装置本体への取り付けの際に副走査方向の基準線に対するユニット案内部の平行度の調整が容易になされる。
【００１６】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の画像読取装置において、装置本体の外側に少なくとも一部を露出して備えられて、この装置本体に取り付けられたユニット案内部の取付位置を副走査方向に対して平行に調整する調整機構を更に設ける。
【００１７】
したがって、装置本体に取り付けられたユニット案内部の取付位置を副走査方向に対して平行に調整する調整機構を装置本体の外側に少なくとも一部を露出して備えるので、副走査方向の基準線に対するユニット案内部の平行度の調整が装置本体の外側より容易になされる。
【００１８】
【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。本実施の形態は、複写機に組み込まれる画像読取装置としてのスキャナ部１へ適用した一例である。
【００１９】
図１は、本実施の形態のスキャナ部１を示す斜視図である。図１に示すように、スキャナ部１は、スキャナ本体２の上面に原稿（図示せず）を載置する矩形状のコンタクトガラス３を備えている。このコンタクトガラス３と対向するスキャナ本体２の内部には、光学ユニット４が備えられている。この光学ユニット４は、その光学ユニット４の副走査方向Ａと平行して設けられたガイドレール部材７のユニット案内部（以下ガイドレールとする。また、他の実施の形態でも同様とする）７ａの案内面７ｂの主走査方向Ｂでの断面形状と略同一の形状に成形された摺動部５ａを備えるキャリッジ５と、このキャリッジ５上に搭載された光学部６とで構成されている。さらに、従動レール８が、ガイドレール部材７のガイドレール７ａに平行してスキャナ本体２に敷設されている。また、キャリッジ５の下部には、タイミングベルト９ａを含む駆動装置９が、ガイドレール部材７上に配設されている。
【００２０】
次いで、ガイドレール部材７について説明する。ここで、図２は、ガイドレール部材７の構造を示す斜視図である。ガイドレール部材７はスキャナ本体２とは別部材（ここでは金属製とする）で板金加工により形成されている。ガイドレール部材７は、下面をスキャナ本体２の底部に面接触して上部に駆動装置９を配設する平板状の平板部７ｃと、この平板部７ｃからＶ字状に屈曲形成されたガイドレール７ａと、同じくこの平板部７ｃからＬ字状に屈曲形成されたＬ字部７ｄとで構成されている。また、このＬ字部７ｄの水平部分は、ユニット支持部７ｅとされている。平板部７ｂの副走査方向Ａ上流側端部には丸孔１０が形成され、副走査方向Ａ下流側端部には主走査方向Ｂに長い長孔１１が形成されている。丸孔１０は、スキャナ本体２に対してガイドレール部材７を回動自在に螺合するための螺子止め用に設けられている。長孔１１は、丸孔１０を支点としてガイドレール部材７の副走査方向Ａの基準線に対する平行度を螺子止め位置により調整するために設けられている。これら丸孔１０と長孔１１とにおいてスキャナ本体２とガイドレール部材７とをそれぞれ螺子止めすることで、ガイドレール部材７がスキャナ本体２の底部に取り付けられる。
【００２１】
続いて、キャリッジ５の構造について説明する。ここで、図３（ａ）はガイドレール部材７とキャリッジ５との接触状況を示す縦断正面図、図３（ｂ）はガイドレール７ａ付近を主体に示す正面図、図３（ｃ）はユニット支持部７ｅ付近を主体に示す縦断正面図である。図３（ａ）に示すように、キャリッジ５の下部には、摺動部５ａと、タイミングベルト９ａの一部を咬合するベルト咬合部５ｂと、従動レール８上を摺動する従動摺動部５ｃとが突出形成されている。また、図３（ｂ）に示すように、ガイドレール７ａの案内面７ｂとキャリッジ５の下部に設けられた摺動部５ａとは、対向する逆Ｖ字を構成する二面において、面接触されている。摺動部５ａには、高分子ポリエチレン等を材料とする摺動部材５ｄが逆Ｖ字型を構成する二面にそれぞれ備えられている。さらに、キャリッジ５の下部には付勢部材取付部５ｅが突出形成されていて、付勢部材１２が螺子止めされている。図３（ｃ）に示すように、付勢部材１２は、ガイドレール部材７のＬ字部７ｄのユニット支持部７ｅの下面に摺動自在に当接することで、光学ユニット４がガイドレール７ａから浮き上がるのを防止するものである。
【００２２】
ここで、付勢部材１２の構造について説明する。図４（ａ）は付勢部材１２を概略的に示す外観斜視図、図４（ｂ）は付勢部材１２のガイドレール部材７への付勢状態を示す縦断側面図である。付勢部材１２は、摩擦係数の低い材料（例えばポリアセタール）により図４（ａ）に示す如く成形されている。付勢部材１２は、キャリッジ５の下部への取り付け用の螺子孔１２ｆを有する取付部１２ａと、この取付部１２ａから延出するＴ字型の付勢部１２ｂとで構成されている。さらに、付勢部１２ｂは、支持部１２ｃとアーム部１２ｄとで構成されている。このアーム部１２ｄには、副走査方向Ａ両端からそれぞれ突起１２ｅが突出形成されている。また、取付部１２ａに設けられた丸孔１２ｇと長孔１２ｈとは、キャリッジ５の付勢部材取付部５ｅに突出形成される突起（図示せず）とそれぞれ係合する位置決め用のものである。図４（ｂ）に示すように、取付部１２ａとキャリッジ５の付勢部材取付部５ｅとを螺子孔１２ｆの位置で螺子止めして取り付けられた付勢部材１２は、ユニット支持部７ｅの下面を突起１２ｅで当接する。
【００２３】
駆動装置９は、図２に示すように、図示しない正逆方向に回転駆動するステッピングモータによって駆動される駆動プーリ９ｂと、この駆動プーリ９ｂに従って回転するタイミングベルト９ａと、このタイミングベルト９ａにテンションを付勢するタイトナプーリ９ｃとで構成されている。ここで、図５は駆動装置９とキャリッジ５との接続状態を示す模式図である。図５に示すように、駆動装置９とキャリッジ５とは、タイミングベルト９ａの一部をキャリッジ５のベルト咬合部５ｂに咬合させて取り付けられている。すなわち、駆動装置９は、ステッピングモータの駆動により駆動プーリ９ｂとタイトナプーリ９ｃとに巻回されたタイミングベルト９ａを回転させることで、キャリッジ５と光学部６とで構成される光学ユニット４を移動させるものである。
【００２４】
光学部６は、一般的に密着型イメージセンサと呼ばれているものであって、光源（図示せず）と、多数の撮像素子（ＣＣＤ）を原稿の読取幅に相当する長さ分主走査方向Ｂにライン状に連設したラインセンサ（図示せず）とを有している。この光学部６は、通常、図１に示す副走査方向Ａの上流側をホームポジションとして位置し、下流側に移動する過程で、光源がコンタクトガラス３上に載置される原稿を照射し、原稿からの反射光をラインセンサが受光することにより画像データを出力するものである。
【００２５】
このような構成において、光学ユニット４は、駆動装置９によるタイミングベルト９ａの回転駆動により、ガイドレール７ａに沿って副走査方向Ａへと摺動される。この光学ユニット４の副走査方向Ａへの摺動の際に、コンタクトガラス３上に載置された原稿の画像が光学部６により読み取られる。
【００２６】
ここに、本実施の形態において、ガイドレール７ａの案内面７ｂとキャリッジ５の下部に設けられた摺動部５ａとが、光学ユニット４の自重により、対向する逆Ｖ字を構成する二面において摺動自在に面接触される。加えて、スキャナ本体２に固定されるユニット支持部７ｅの下面を付勢部材１２の突起１２ｅが摺動自在に当接することにより、光学ユニット４はガイドレール７ａから浮き上がることはない。これにより、光学ユニット４とガイドレール７ａとは一定の圧力の下に摺動自在に圧接される。すなわち、光学ユニット４がガイドレール７ａ上を副走査方向Ａへと摺動する際に、ガイドレール７ａの案内面７ｂと光学ユニット４の摺動部５ａとの面接触部においてガタ付きを生ずることはない。また、タイミングベルト９ａの回転駆動の正逆回転の切換や加減速を駆動装置９が実行することによってタイミングベルト９ａに撓みを生じても、光学ユニット４がガイドレール７ａから浮き上がることはない。
【００２７】
したがって、光学ユニット４の読取走査時において、ガイドレール７ａと光学ユニット４との面接触部でガタ付きを生ずることはなく、従動レール８と従動摺動部５ｃとの従動端においてこのガタ付きが増幅されることもないので、画像の読取品質の向上が図られることになる。
【００２８】
さらに、たとえスキャナ本体２が傾いても、光学ユニット４とスキャナ本体２とが付勢部材１２とユニット支持部７ｅとを介して当接しているので、ガイドレール７ａからの光学ユニット４の脱落が防止される。
【００２９】
なお、本実施の形態において、ガイドレール部材をスキャナ本体とは別部材で形成したが、これに限られるものではなく、スキャナ本体とガイドレール部材とを一体成形しても良い。ただしこの場合、成形時にガイドレールの方向性が決定されるため、副走査方向Ａの基準線に対する平行度の調整はできない。
【００３０】
次いで、本発明の第二の実施の形態を図６に基づいて説明する。なお、前述した本発明の第一の実施の形態において説明した部分と同一部分は同一符号で示し、説明も省略する。図６は、本実施の形態のガイドレール部材２０の構造と取り付け状態とを示す斜視図である。本実施の形態のスキャナ部１では、図２に示すガイドレール部材７に代わって、図６に示すガイドレール部材２０を備えるとともに、スキャナ本体２の底部への取り付け形態が異なる点で本発明の第一の実施の形態とは異なる。
【００３１】
図６に示すように、ガイドレール部材２０はスキャナ本体２とは別部材（ここでは金属製とする）で板金加工により形成されている。ガイドレール部材２０は、下面をスキャナ本体２の底部に面接触して上部に駆動装置９を配設する平板状の平板部２０ｃと、この平板部２０ｃからＶ字状に屈曲形成されたユニット案内部（ガイドレール）２０ａと、同じくこの平板部２０ｃからＬ字状に屈曲形成されたＬ字部２０ｄとで構成されている。また、このＬ字部２０ｄの水平部分は、ユニット支持部２０ｅとされている。平板部２０ｂの副走査方向Ａ上流側端部には丸孔２２が形成され、副走査方向Ａ下流側端部には主走査方向Ｂに長い長孔２３が形成されている。丸孔２２では図示しない螺子によって、スキャナ本体２に対してガイドレール部材２０が回動自在に螺合されている。丸孔２２からスキャナ本体２の外側に貫通した螺子には、図示しない蝶ナットが取り付けられている。一方、長孔２３においては、長孔２３の螺合位置は丸孔２２との相対的な位置関係で決定されるので、スキャナ本体２とガイドレール部材２０とが図示しない螺子によってガイドレール部材２０を長孔２３に従って移動できる程度に螺合されている。長孔２３からスキャナ本体２の外側に貫通した螺子にも、図示しない蝶ナットが取り付けられている。さらに、ガイドレール部材２０には、ガイドレール２０ａよりＬ字状に屈曲形成されて延出するカム受部２０ｆが設けられている。このカム受部２０ｆの近傍には、カム受部２０ｆと圧接する偏心カム２４が回動自在に備えられている。また、ガイドレール部材２０のＬ字部２０ｄとスキャナ本体２との間には圧縮バネ２１が張架されており、ガイドレール部材２０が偏心カム２４の方向に付勢されている。これらカム受部２０ｆと圧縮バネ２１と偏心カム２４とにより、調整機構２５が構成される。
【００３２】
偏心カム２４は、スキャナ本体２に設けられるカム孔２ａからその一部を常時露出させてスキャナ本体２の底部に回動自在に軸着されている。
【００３３】
このような構成において、ガイドレール部材２０が、そのガイドレール部材２０のカム受部２０ｆを偏心カム２４により圧接され、そのガイドレール部材２０のＬ字部２０ｄを圧縮バネ２１によって偏心カム２４の方向に付勢された状態で、丸孔２２と長孔２３とをスキャナ本体２の外側から蝶ナットを締め付けてそれぞれ螺子止めすることでスキャナ本体２の底部に取り付けられる。また、偏心カム２４は、スキャナ本体２の外側から正逆方向に回転自在に操作される。
【００３４】
ここに、本実施の形態において、たとえガイドレール部材２０が副走査方向Ａの基準線に対して傾いた状態で取り付けられていても、それぞれの蝶ナットを緩めて、スキャナ本体２の外側から偏心カム２４を傾きが無くなる方向に回転させることで、ガイドレール部材２０に対して偏心カム２４からの圧接力又は圧縮バネ２１からの付勢力が働き、丸孔２２を支点としてガイドレール部材２０を長孔２３の作用で主走査方向Ｂの前後方向に移動させることができる。その後、再び、丸孔２２と長孔２３とをスキャナ本体２の外側から蝶ナットで締め付けてそれぞれ螺子止めすることで傾きが修正される。これにより、ガイドレール部材２０の副走査方向Ａの基準線に対する平行度の調整が容易になされる。
【００３５】
なお、各実施の形態において、光学ユニットのキャリッジの下部に摺動部を突出形成したが、これに限られるものではなく、キャリッジ底部に摺動部を刻設して形成しても良い。
【００３６】
さらに、各実施の形態において、光学部に密着型イメージセンサを用いたが、これに限られるものではなく、結像レンズで原稿を縮小結像してからＣＣＤで読み取る縮小型イメージセンサを用いても良い。
【００３７】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、コンタクトガラス上面に載置された原稿をユニット案内部に沿って光学ユニットを移動させながら読み取る画像読取装置において、ユニット案内部と摺動部とが少なくとも二面で面接触しながら駆動装置により摺動するので、光学ユニットの自重により二面は離れることなく必ず面接触する状態となり、光学ユニットをガタ付くことなく副走査方向へ読取移動することができ、画像の読取品質の向上を図ることができる。また、光学ユニットの下部に備えられた付勢部材がユニット案内部と略同一の長さをもって装置本体に設けられるユニット支持部の下面に摺動自在に当接するので、駆動装置の加速・減速の際や装置本体の振動により、ユニット案内部からの光学ユニットの浮き上がりを防止することができる。さらに、たとえ装置本体を傾けたとしても、ユニット案内部からの光学ユニットの脱落を防止することができる。
【００３８】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の画像読取装置において、それぞれ主走査方向での断面形状を頂点の角度を略同一とする逆Ｖ字状に形成されたユニット案内部と摺動部とが、光学ユニットの自重により逆Ｖ字を構成する二面で離れることなく必ず面接触する状態となり、簡単な構成で光学ユニットをガタ付くことなく副走査方向へ読取移動することができ、画像の読取品質の向上を図ることができる。
【００４０】
請求項３記載の発明によれば、請求項１記載の画像読取装置において、装置本体と別部材により形成され、少なくとも二箇所においてこの装置本体に取り付けられるユニット案内部が、一の取付箇所を装置本体に回動自在に取り付けて、他の取付箇所を装置本体に対する光学ユニットの主走査方向の取付位置を変更自在としたので、ユニット案内部の装置本体への取り付けの際に副走査方向の基準線に対するユニット案内部の平行度の調整を容易にすることができる。
【００４１】
請求項４記載の発明によれば、請求項３記載の画像読取装置において、装置本体に取り付けられたユニット案内部の取付位置を副走査方向に対して平行に調整する調整装置を装置本体の外側に少なくとも一部を露出して備えるので、副走査方向の基準線に対するユニット案内部の平行度の調整が装置本体の外側より容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態のスキャナ部を示す斜視図である。
【図２】ガイドレール部材の構造を示す斜視図である。
【図３】（ａ）はガイドレール部材とキャリッジとの接触状況を示す縦断正面図、（ｂ）はガイドレール付近を主体に示す正面図、（ｃ）はユニット支持部付近を主体に示す縦断正面図である。
【図４】（ａ）は付勢部材を概略的に示す外観斜視図、（ｂ）は付勢部材のガイドレール部材への付勢状態を示す縦断側面図である。
【図５】駆動装置とキャリッジとの接続状態を示す模式図である。
【図６】本発明の第二の実施の形態のガイドレール部材の構造と取り付け状態とを示す斜視図である。
【符号の説明】
２              装置本体
３              コンタクトガラス
４              光学ユニット
５ａ            摺動部
７ａ，２０ａ    ユニット案内部
７ｅ，２０ｅ    ユニット支持部
９              駆動装置
１２            付勢部材
２５            調整機構
【図１】
0003579570.tif 000002
【図２】
0003579570.tif 000003
【図３】
0003579570.tif 000004
【図４】
0003579570.tif 000005
【図５】
0003579570.tif 000006
【図６】
0003579570.tif 000007